北1.绪论-复习与拓展-2007

WELCOMEIntroduction总结第一章诸论基本要求1、掌握高分子化学的基本概念。2、对重要的相关概念进行辨析。3、掌握聚合物的分类与命名。4、正确写出常用聚合物的名称、分子式、聚合反应式。第一章诸论

总结

基本要求

基本概念第一章

诸论

总结

基本概念

1、单体、高分子、大分子、聚合物、低聚物（齐聚物）2、结构单元、重复单元、单体单元、链节3、主链、侧链、端基、侧基4、聚合度、相对分子质量、相对分子质量分布等5、加聚反应、缩聚反应、加聚物、缩聚物、连锁聚合、逐步聚合高分子化学是研究高分子化合物合成和反应的一门科学一、高分子化学由小分子化合物经过聚合反应形成高分子化合物的过程例苯乙烯→聚苯乙烯合成以高分子化合物为反应物进行的化学反应聚乙烯醇→聚乙烯醇缩甲醛例反应第一章

诸论

总结

基本概念

二、高分子化合物高分子、大分子（macromolecule）：聚合物、高聚物（polymer、highpolymer）生物大分子（biologicalmacromolecule）第一章

诸论

总结

基本概念

由许多结构相同的、简单的单元通过共价键重复连接而成的相对分子质量很大的化合物。聚合物nCH2=CH→│

CN

[CH2━CH]n

│CN结构单元单体单元重复单元链节单体（AN）聚合物分子式（PAN）聚合度Xn=DPMn=n×Mo=53n三、单体、分子式、反应式第一章

诸论

总结

基本概念

nHOOC––COOH+nHOCH2CH2OH→

HO[OC––COOCH2CH2O]n

H+(2n-1)H2O重复单元（链节）结构单元结构单元聚合度Xn=2n=DPMn=n×Mo=192n单体（对苯二甲酸+乙二醇）聚合物分子式（PET）第一章

诸论

总结

基本概念

四、大分子链主链-侧链-端基-侧基-第一章

诸论

总结

基本概念

第一章

诸论

总结

基本概念

高分子化学命名原则中国国标：来源命名法和基础命名法系统命名法国际标准：似基础命名法、有机命名聚合物结构特征命名习惯用法：简单，指某一大类聚合物商品名、俗名习惯用法：使用广泛，通俗，不规范英文缩写命名习惯用法：使用广泛，简捷，含糊例

HO[OC––COO(CH2)2O]nH聚对苯二甲酸乙二酯聚（氧亚乙基氧对苯二甲酸）聚（氧化乙烯氧化对苯二甲酰）聚酯涤纶PET五、聚合物命名聚合反应第一章

诸论

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聚合反应

一、Carothers法借用有机化学加成和缩合反应概念nCH2=CH→

│

CONH2

[CH2━CH]n

│CONH2加聚（加成聚合）特点：每一步均为加成反应无小分子析出nHOOC––COOH+nHO(CH2)4OH→

HO[OC––COO(CH2)4O]nH+(2n-1)H2O缩聚（缩合聚合）特点：每一步均为缩合反应有小分子析出tC%C%Xn二、Flory

法聚合场所活性中心:单体:nCH2=CH→

│

CONH2

[CH2━CH]n

│CONH2连锁聚合第一章

诸论

总结

聚合反应

以反应机理和动力学为依据C%tC%XnnHOOC––COOH+nHO(CH2)4OH→

HO[OC––COO(CH2)4O]nH+(2n-1)H2O聚合场所单体:逐步聚合第一章

诸论

总结

聚合反应

tC%C%XnnCH2=CH━CH=CH2→[CH2━CH=CH━CH2]n

聚合场所活性中心:单体:活性聚合第一章

诸论

总结

聚合反应

拓展第一章诸论《高分子化学》北京市精品课程（2003）国家精品课程（2005）

Http://教务处精品课程高分子化学《高分子化学》复旦大学高分子科学系集体编写1995年复旦大学出版社出版适合理科学生《PrinciplesofPolymerization》G.Odian著（美），1970年第一版，1981年第二版。九十年代初第三版，2004年第四版。1987年由科学出版社出版（第二版）的中译本。适合将英、中版本对照看。参考书高分子化学有机化学物理化学化学工程…...聚合反应工程高分子物理小分子化合物石油、天燃气、煤…高分子化合物制品聚合物成型加工材料力学流体力学…...分子结构形态形状使用性能无机化学分析化学物理……循环利用高分子科学高分子工程油化工煤化工仪器分析专业政治、体育、外语、计算机、高等数学、线性代数、机械工程基础、机械制图、应用电工学……知识框架发展历史-蛋白质、淀粉、棉、毛、丝、麻、造纸、油漆、虫胶等第一章

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发展历史

二、十九世纪中叶：天然高分子的化学改性-1838C.N.Goodyear天然橡胶硫化-1845C.F.Schobein硝化纤维-1868J.W.Hyatt硝化纤维塑料-1889建成最早的人造丝工厂-1900英国建成年产1000t粘胶纤维工厂三、二十世纪初叶：高分子工业和科学的创立的准备时期-1907L.Backeland酚醛树脂-1911丁钠橡胶-1914醋酸纤维和塑料-1925醋酸乙烯工业化-1928聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸甲酯四、二十世纪30~40年代：高分子工业和科学的创立时期塑料：PVC(1931)、PS(1934)、LDPE(1939)、ABS(1948)橡胶：氯丁胶(1931)、丁基胶(1940)、丁苯胶(1940)纤维：PVC(1931)、尼龙-66(1938)、PET(1941)、维纶（1948）一、十九世纪之前：天然高分子的加工利用第一章

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发展历史

五、二十世纪50年代：现代高分子工业确立、高分子合成化学大发展时期-HDPE（1953~55）、PP（1955~57）、BR（1959）、PC（1957）-石油化工产品的80%用于高分子工业-塑料以两倍于钢铁的速率增长（12~15%/年）六、二十世纪60年代：高分子物理大发展时期-通用塑料：PE、PP、PVC、PS(80%)、PF、UF、PU、UP（20%）-工程塑料：ABS、PA、PC、PPO、POM、PBT、-合成橡胶：丁苯胶、顺丁胶、乙丙胶、异戊胶、丁基胶、丁腈胶-合成纤维：PET、PAN、PP、PVA、nylon七、二十世纪70年代：高分子工程科学大发展时期-生产的高效化、自动化、大型化：塑料~6000万t、橡胶~700万t、化纤~6000万t-高分子合金，如HIPS-高分子复合材料，如碳纤维增强复合材料八、二十世纪末期：高分子科学的扩展与深化-三大合成材料产量超过10亿t，其中塑料8500万t，以体积计超过钢铁的产量-精细高分子、功能高分子、生物医学高分子发展原因*1833年，Berzius在对鲸油的热镏油的分镏产物时，首次提出“要描述这种组成相同但性质相异的物质，建议称为Polymer（聚合的）物质”*1892年，Tilden对天然橡胶裂解成分进行分离、分析，确定了异戊二烯结构式*1904年，Green针对纤维素是由小分子堆集而成，还是由糖基通过共价键联结而成的讨论，提出“纤维的物理性质显示出纤维素是高分子量的物质”*1907年，Ostwald提出分子胶体概念，并于1920年出版《胶体化学》*1920年，Staudinger发表《论聚合》，提出无论天然或合成高分子，其形态和特性都可以由具有共价键连接的链式高分子结构来解释*1924年，Svedberg发明出超速离心机，用于血红蛋白分子量的测定*1932年，Staudinger发表《高分子有机化合物》，现代高分子概念获得公认高分子概念的确立第一章

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发展原因

一、科学发现实例

瑞典人，物理化学家。研究胶体分子的提纯和分离技术，特别是对蛋白质的研究。1924年发明了超速离心机，用于蛋白质分子测定，并从沉降常数和扩散系数获得血红蛋白的分子量。

Svedberg的工作为高分子化学的建立创造了实验条件。T.Svedberg（1884~1971）1926年因发明高速离心机并用于高分散胶体化学研究获诺贝尔化学奖第一章

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发展原因

德国人，1903年在Halla大学完成博士论文。毕业后在多所大学任教。早期研究有机化学，后转向对天然有机物的结构研究。

1920年，在《德国化学会志》上发表划时代的文章《论聚合》,首次提出高分子的概念。

1932年，发表专著《高分子有机化合物》，标志着高分子化学的诞生。H.Staudinger

（1881~1965）1953年因“链状大分子物质的发现”获诺贝尔化学奖第一章

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发展原因

伟人的足迹：

高分子化学发展展望高分子学说创立(1926、1953)K.Ziegler和G.Natta

Cat.配位聚合(1963)MacDiarmid//Heeger//白川英树导电高分子(2000)维特里希//芬恩//田中耕一

生物高分子(2002)？？高化高物功能高分子生物高分子第一章

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发展原因

P.J.Flory高分子溶液(1974)P.G.deGeenes

液晶高分子(1991)美国乳聚丁苯橡胶的开发*二次世界大战中珍珠港事件后，美国天然橡胶来源中断*1942.8罗斯福任命B.M.Baruch（金融家）J.B.Conat（哈佛大学校长、化学家）

K.T.Compton（麻省理工大学校长、物理学家）组成橡胶调查委员会*1942.9委员会提出报告：“…如果不能保证迅速提供大量的橡胶，那么我们的战争力量和国内经济两者都会破产，因此，橡胶升级为最紧急的问题。”*美国政府投资7亿美元，利用德国技术，两年内建起51个生产原料和橡胶的工厂，成为仅次于发展原子弹“曼哈顿工程”的第二大工程实例第一章

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发展原因

二、人类需求高分子概念的形成和高分子科学的出现始于20世纪20年代，但高分子材料是近50年发展最快的材料—高分子材料时代壮志未酬身先死，一腔热血洒太空例第一章

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发展原因

高分子材料为国民经济发展提供了广泛坚实的基础第一章

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发展原因

石油分镏石油常压分镏加热汽提减压分镏石油气柴油汽油煤油柴油重煤油粗柴油渣油三、原料丰富石油路线第一章

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发展原因

石油裂解生产烯烃液态烃（100%）裂解炉水蒸气急冷脱H2、CH4、C2H6脱C3H8乙烯（25%）丙烯（17%）C4混合物（12%）裂解汽油、塔底油生产芳烃萃取塔分镏塔分镏塔分镏塔分镏塔石脑油溶剂汽油芳烃、溶剂苯甲苯C8混合物芳烃溶剂第一章

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发展原因

3C+CaO2500~30000CCaC2+COCaC2+2H2OCa(OH)2+CH≡CH干镏煤气煤炭苯、甲苯、二甲苯萘、蒽苯酚、甲苯酚乙炔分离氨煤焦油焦炭煤炭原料路线第一章

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发展原因

糠醛：

可由稻草、米糠、棉籽壳等制得纤维素：可由天然植物中制得CH-CHCHC-CHOOHOH—O——OHHHOH——O—CH2OHCH2OH

天然原料第一章

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发展原因

四、高分子的循环利用原料热、蒸汽、电废弃物应用加工合成化学循环能量回收物理循环

废旧高分子净化后，加入稳定剂，重新造粒，进行再次加工生产的过程物理循环：

利用光、热、辐射、化学试剂等使高分子降解成单体或低聚物的过程化学循环：

废旧高分子作燃料、取热、产生蒸汽等，注意二次污染能量回收：第一章

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发展原因

中国现状世界石油储量

总储量约78×109t（1t=7.3桶）一、原料第一章

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中国现状

二、工业发展新中国成立时，合成树脂的总产量不到200t，合成橡胶与合成纤维均为空白。自主开发：50年代–大型聚氯乙烯树脂工厂

70年代–大型顺丁橡胶工厂

80年代–适应于高速纺丝的聚丙烯

90年代–大型热塑性弹性体SBS工厂引进技术（至90年）：橡胶品种4个：氯丁橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶、丁苯胶乳生产能力18万t/a纤维品种5个：尼龙-6、尼龙-66、聚酯、聚丙烯腈、维尼纶