高聚物生产技术第一章绪论

高聚物生产技术绪论

Introduction绪论

Introduction教学目的：掌握高聚物的基本概念；掌握高聚物的命名与分类方法；了解高聚物的形成反应类型、基本特点及工业生产方法；了解高分子科学的发展过程与展望。学时56，20次实验开设实验：4个绪论一、高聚物的基本概论

●高聚物

高聚物（highpolymer）是高分子化合物（macromolecularcompound）的简称，是由成千上万个原子通过化学键连接而成的高分子（macromolecule）所组成的化合物。

●高聚物的基本特点 相对分子质量大 高聚物的基本特点分子链长 相对分子质量具有多分散性

●常用的术语

单体结构单元重复结构单元聚合度常用的术语第一节高聚物的基本概念、命名与分类绪论

▓实例分析以氯乙烯（VC）为单体，通过聚合生成聚氯乙烯（PVC）。nCH2＝CH→～CH2－CH－CH2－CH－CH2－CH－CH2－CH～以对苯二甲酸、乙二醇为单体，通过聚合生成聚对苯二甲酸乙二酯（的确良）。ClClClClCl简写Cl［CH2－CH］n结构单元重复结构单元nHO－CH2－CH2－OH＋nHOOC－－COOHHO［C－－C－O－CH2－CH2－O］HOOn重复结构单元结构单元结构单元绪论

▲单体（monomer）能够形成结构单元的分子所组成的化合物，即聚合时的小分子原料。

▲结构单元（structuralunit）组成高聚物重复结构单元的基本单元。

▲重复结构单元（structuralrepeatunit）高分子链中重复出现的单元，即链节（chainelement）。

▲聚合度（degreeofpolymerization）重复结构单元数目，即链节数。单独提出用DP或Xn表示，在结构式中用n表示。

●三个关系的处理

▲结构单元与重复结构单元的关系

▲单一高分子的相对分子质量与聚合度、重复结构单元相对分子质量的关系重复结构单元≥结构单元绪论

▲单一相对分子质量与平均相对分子质量的关系单一相对分子质量只对个体高分子，平均相对分子质量是体系内所有个体相对分子质量的平均值。个体高分子的相对分子质量没有实用价值，真正有价值的是平均相对分子质量的大小。

原因：高聚物是由相对分子质量不等的同系聚合物组成的混合物，即高聚物的相对分子质量具有多分散性。

多分散性的描述：分布曲线法、分散系数HI法。

▲常见三大合成材料的相对分子质量范围

塑料相对分子质量橡胶相对分子质量纤维相对分子质量高密度聚乙烯聚氯乙烯聚苯乙烯聚碳酸酯6～30万5～15万10～30万2～6万天然橡胶丁苯橡胶顺丁橡胶氯丁橡胶20～40万16～20万25～30万10～12万锦纶-66涤纶维尼纶腈纶1.2～1.8万1.8～2.3万6～7.5万5～8万绪论二、高聚物的命名与分类

●高聚物的命名

▲通俗命名法

△“聚”＋单体名称

▓实例聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚四氟乙烯、聚异丁烯、聚偏二氯乙烯等。注意：取代基的位置用文字代替。

△原料名称简字＋“树脂”▓实例酚醛树脂、脲醛树脂（聚合单体简字）扩充：聚氯乙烯树脂、聚乙烯树脂等（成型加工原料）绪论

△单体简字＋“橡胶”

▓实例丁苯橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶、顺丁橡胶

△结构特征命名具有“酯－COO－结构”的高聚物称为聚×××酯；具有“酰胺－CONH－结构”的高聚物称为聚×××酰×××胺；具有“醚－O－结构”的高聚物称为聚×××醚。

▲习惯名称与商品名称高聚物的重复结构单元通俗名称系统名称习惯或商品名称英文缩写－CH2－CH2－－CH2－CH(CH3)－－CH2－CH(Cl)－－CH2－C(CH3)－-CO－－OCO(CH2)2O-－NH－(CH2)5－CO－聚乙烯聚丙烯聚氯乙烯聚甲基丙烯酸甲酯聚对苯二甲酸乙二酯聚已内酰胺聚亚乙基聚亚丙基聚(1-氯亚乙基)聚[(1-甲氧基酰基)-1-甲基亚乙基]聚(氧亚乙基对苯二酰)高密度聚乙烯低密度聚乙烯（丝用）丙纶（丝用）氯纶有机玻璃涤纶锦纶-6或尼龙-6HDPELDPEPPPVCPMMAPETPPA-6一、高聚物的形成反应

●高聚物的形成反应（formationreactionofpolymer）是指由低分子单体形成高聚物的化学反应。广义还应包括利用高聚物的化学变化转化为另一种高聚物的反应。

●高聚物形成反应的类型按元素组成和结构变化分类加聚反应（polyadditionreaction）缩聚反应（polycondensationreaction）高聚物化学转变按反应机理分类连锁聚合反应（chainpolymerization）逐步聚合反应（step-reactionpolymerization）第二节高聚物的形成反应与工业实施方法绪论二、聚合反应的工业实施方法

●适用于连锁聚合反应的工业实施方法

●适用于逐步聚合反应的工业实施方法

选择聚合实施方法的原则：根据产品性质要求、单体性质、产品用作等缩合考虑。连锁聚合反应工业实施方法本体聚合（bulkpolymerization）溶液聚合（solutionpolymerization）悬浮聚合（suspensionpolymerization）乳液聚合（emulsionpolymerization）逐步聚合反应工业实施方法熔融缩聚（meltpolycondensation）溶液缩聚（solutionpolycondensation）固相缩聚（solidphasepolycondensation）界面缩聚（interfacepolycondensation）乳液缩聚（emulsionpolycondensation）13聚合初期聚合初期----转化率＜20%

，引发剂引发聚合单体液滴聚合中期（转化率20%-70%）均匀坚硬透明粒子聚合中期----转化率20%-70%，聚合物溶于单体，液滴内均相，发黏聚合后期----转化率80%，体积更小，体系由液相全部转为固相3.悬浮聚合，均相粒子的形成过程连锁聚合反应的工业实施方法自由基聚合反应的特征与类型●自由基聚合反应的定义：是单体借助于光、热、辐射、引发剂的作用，使单体分子活化