高聚物的基本概念

高聚物的基本概念高聚物又称高分子化合物，它是由许多大分子化合物所组成的物质，组成该大分子的重复单元数很多，增减几个单元并不显著影响其物理性质。低聚物则是组成该大分子的重复单元数较少，增减几个单元对其物理性质有显著影响。聚合物是高聚物和低聚物的总称。高聚物的分子量高达几千到几百万，绝大多数是各种不同分子量的同系混合物，因而称为高分子化合物。一般把分子量低于1000或1500的化合物称作低分子化合物；分子量在10000以上的化合物称作高分子化合物。高分子化合物中极大多数是聚合物，但也是有可能不是重复单元连接而成，仅仅是分子量高的物质，这就不宜称作聚合物。不过，有时也混用。一、高分子化学高分子化学是研究高分子化合物合成和反应的一门科学。用来合成高聚物的低分子原料称为单体。如涤纶的单体为EG、EO、DMT、PTA等。由单体合成的高聚物一般由许多相同的简单的结构单元，通过共价键重复连接而成。例如涤纶的结构是由下列原子的重复连结而成的：上式中“~"代表碳链骨架，涤纶的结构式可简写成：组成大分子链的单体的主体部分称为结构单元。大分子链上相同结构的重复部分称为重复单元。重复单元又称链节，链节数用n表示。大分子链上的结构单元数称为聚合度，用表示。但习惯上往往用链节数表示聚合度，即。本书采用这一习惯表示法。聚合物的分子量可用下式计算：式中，Mo为重复单元的分子量，对PET而言，Mo=192.2。实际上，一般高聚物均系由化学成分相同而分子量不同的同系聚合物的混合物组成，这种特性称为高聚物分子量的多分散性。所以，高聚物的分子量只能用平均分子量来表示。纤维要求分子量分布均一，分散性较小或分子量分布较窄。二、高聚物的命名和分类俗命名法“聚”+“单体名称”：单体名称及分子式聚合物结构式聚合物名称乙烯()聚乙烯PTA()聚对苯二甲酸EG()乙二醇酯原料命名法两种原料名称后加“树脂”：酚醛树脂（原料为苯酚和甲醛）、脲醛树脂（原料为尿素和甲醛）等。习惯命名法用习惯名称或商品名称及英文缩写命名：化学名称习惯或商品名称缩写代号聚己内酰胺尼龙-6PA-6聚甲基丙烯酸甲酯有机玻璃PMMA聚对苯二甲酸乙二酯涤纶PET聚丙烯丙纶PP高聚物的分类按用途和性能分类为橡胶、塑料、纤维。按主链结构分类为碳链聚合物、杂链聚合物和元素有机聚合物。三、高聚物的结构与性能链节结构、主链结构和线型、支链型、体型结构式大分子内的结构，大分子聚集成结晶态或无定形态则是大分子间的结构。分子内部的结构是分子之间的基础。高聚物的各项物理力学性能都是其结构的综合反映。简单的链节结构所组成的主链结构也比较简单，可以形成线型大分子，其聚集态也一般是无定形的，表现在力学性能上呈现塑性行为。这种聚合物只能作塑料使用。四、聚合反应连锁聚合反应连锁聚合反应的特征是单体随时间逐步消失，转化率慢慢增加，聚合物迅速形成，分子量在短时间内就能达到最大值，大分子的形成速率极快，以秒计。逐步聚合反应逐步聚合反应的特征是单体很快消失，转化率迅速提高，大分子聚合物逐步形成，分子量随时间慢慢增大，形成大分子的速度较慢，以小时计。逐步聚合反应中，一旦达到反应所需条件，每个单体中的官能团就具有相同的反应能力，所以单体都成为活性