高分子化學(xué)與物理-第1章-緒論

1、1 聚乙烯丙綸高分子聚乙烯丙綸高分子 防水膠防水膠 復(fù)合防水卷材復(fù)合防水卷材 2我被高分子包圍了呀！酚醛塑料酚醛塑料滌綸滌綸聚氯乙烯聚氯乙烯有機(jī)玻璃聚苯乙烯聚四氟乙烯塑料塑料聚丙烯聚丙烯3四大塑料四大塑料“四烯四烯”聚乙烯、聚丙烯聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯聚氯乙烯、聚苯乙烯合成纖維合成纖維“六綸六綸”滌綸、滌綸、 錦綸、腈綸、丙綸、維綸、氯綸錦綸、腈綸、丙綸、維綸、氯綸合成橡膠合成橡膠“四膠四膠” 順丁橡膠、丁苯橡膠、乙丙橡膠、異戊橡膠順丁橡膠、丁苯橡膠、乙丙橡膠、異戊橡膠 以及聚四氟乙烯、聚醋酸乙烯、有機(jī)玻璃等都是以及聚四氟乙烯、聚醋酸乙烯、有機(jī)玻璃等都是經(jīng)過聚合反應(yīng)得到的高分子化合

2、物。經(jīng)過聚合反應(yīng)得到的高分子化合物。456ETFE7阿斯匹林阿斯匹林( (Aspirin) )是一個(gè)是一個(gè)“古老古老”的解熱鎮(zhèn)痛藥物，而緩釋長(zhǎng)效的解熱鎮(zhèn)痛藥物，而緩釋長(zhǎng)效阿斯匹林又使阿斯匹林煥發(fā)了青春。近年，科學(xué)家通過乙二醇的阿斯匹林又使阿斯匹林煥發(fā)了青春。近年，科學(xué)家通過乙二醇的橋梁作用把阿斯匹林連接在高聚物上，制成緩釋長(zhǎng)效阿斯匹林，橋梁作用把阿斯匹林連接在高聚物上，制成緩釋長(zhǎng)效阿斯匹林，用于關(guān)節(jié)炎和冠心病的輔助治療，用于關(guān)節(jié)炎和冠心病的輔助治療，緩釋長(zhǎng)效阿斯匹林可分為三部緩釋長(zhǎng)效阿斯匹林可分為三部分分：高分子載體（：高分子載體（聚甲基丙烯酸聚甲基丙烯酸）；低分子藥物（）；低分子藥物（阿斯匹

3、阿斯匹林）林）；作為橋梁作用的；作為橋梁作用的乙二醇乙二醇。腸胃中水解變?yōu)榘⑺蛊チ?。腸胃中水解變?yōu)榘⑺蛊チ?。【】現(xiàn)代醫(yī)藥發(fā)展方向之一：合成藥物長(zhǎng)效化和低現(xiàn)代醫(yī)藥發(fā)展方向之一：合成藥物長(zhǎng)效化和低毒化，其有效途徑是低分子藥物高分子化。例如可將藥物分子連毒化，其有效途徑是低分子藥物高分子化。例如可將藥物分子連在安全無毒的高分子鏈上。在安全無毒的高分子鏈上。緩釋長(zhǎng)效阿斯匹林緩釋長(zhǎng)效阿斯匹林的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如下：的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如下：8緩釋長(zhǎng)效阿斯匹林緩釋長(zhǎng)效阿斯匹林在體內(nèi)的分解過程在體內(nèi)的分解過程人造器官組織 人造器官組織 人造器官組織 9人造器官組織 人造器官組織 人造器官組織 人造器官組織 【】由于某些合成

4、高分子材料（如：有機(jī)硅聚由于某些合成高分子材料（如：有機(jī)硅聚合物、有機(jī)氟聚合物、聚氨酯、聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯醇、合物、有機(jī)氟聚合物、聚氨酯、聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯醇、醋酸纖維素等）與生物體中的天然高分子有極其相似的化學(xué)結(jié)醋酸纖維素等）與生物體中的天然高分子有極其相似的化學(xué)結(jié)構(gòu)，生物相容性較好，較少受到排斥，安全無毒，可用于制作構(gòu)，生物相容性較好，較少受到排斥，安全無毒，可用于制作醫(yī)用組織和人造器官的高分子材料。醫(yī)用組織和人造器官的高分子材料。 從皮膚到內(nèi)臟，從血液到五官都有用醫(yī)用高分子材料制成的人從皮膚到內(nèi)臟，從血液到五官都有用醫(yī)用高分子材料制成的人造器官組織，如人造血管、人造心臟、人造腎臟

5、、人造皮膚、造器官組織，如人造血管、人造心臟、人造腎臟、人造皮膚、人造骨髓等，最早應(yīng)用的醫(yī)用高分子材料是代替手術(shù)縫合線的人造骨髓等，最早應(yīng)用的醫(yī)用高分子材料是代替手術(shù)縫合線的聚乳酸聚乳酸 。使聚乳酸作為外科手術(shù)的縫合線，因聚乳酸極易水解、。使聚乳酸作為外科手術(shù)的縫合線，因聚乳酸極易水解、縫合傷口愈合后，不需拆線，縫合線經(jīng)體液水解為乳酸，由代縫合傷口愈合后，不需拆線，縫合線經(jīng)體液水解為乳酸，由代謝循環(huán)排出體外水解謝循環(huán)排出體外水解. .10人造器官組織 人造器官組織 人造器官組織 【】螺苯并吡喃類衍生物是一類典型的光螺苯并吡喃類衍生物是一類典型的光致變色化合物，將其引入纖維素類聚合物分子鏈上，用

6、這種致變色化合物，將其引入纖維素類聚合物分子鏈上，用這種聚合物仿制的纖維就具有光致變色功能。變色反應(yīng)式如下：聚合物仿制的纖維就具有光致變色功能。變色反應(yīng)式如下：共軛鏈變化引起顏色變化通過上述反應(yīng)實(shí)現(xiàn)了人們的服裝可以隨光線強(qiáng)弱變化而變化。通過上述反應(yīng)實(shí)現(xiàn)了人們的服裝可以隨光線強(qiáng)弱變化而變化。NMeOCH2NO2MeMeNO2CH2NMeO-+hu11Chapter 1 12天天 然然 高高 分分 子子的的 直直 接接 利利 用用天天 然然 高高 分分 子子的的 化化 學(xué)學(xué) 改改 性性天然橡膠的硫化天然橡膠的硫化, , 硝化纖維的合成等硝化纖維的合成等淀粉、蛋白質(zhì)、棉麻絲、竹、木等淀粉、蛋白質(zhì)、棉

7、麻絲、竹、木等縮聚反應(yīng)，自由基、配位、離子聚合等縮聚反應(yīng)，自由基、配位、離子聚合等高高 分分 子子 合合 成成高高 分分 子子 時(shí)時(shí) 代代高分子科學(xué)的發(fā)展13高分子科學(xué)的發(fā)展w 高分子的概念始于高分子的概念始于20世紀(jì)世紀(jì)20年代，年代，但應(yīng)用更早。但應(yīng)用更早。w 1839年，美國(guó)人年，美國(guó)人Goodyear發(fā)明硫發(fā)明硫化橡膠?；鹉z。14w 1868年，英國(guó)科學(xué)家年，英國(guó)科學(xué)家Parks用硝化纖維素與樟腦用硝化纖維素與樟腦混合制得賽璐珞?；旌现频觅愯寸?。w 1893年，法國(guó)人年，法國(guó)人De Chardonnet發(fā)明粘膠纖維。發(fā)明粘膠纖維。w 1906年，第一個(gè)合成高分子年，第一個(gè)合成高分子酚

8、醛樹脂誕生。酚醛樹脂誕生。w 1920年，德國(guó)人年，德國(guó)人Staudinger發(fā)表了發(fā)表了“論聚合論聚合”的的論文，提論文，提 出了高分子的概念，并預(yù)測(cè)了聚氯出了高分子的概念，并預(yù)測(cè)了聚氯乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯等聚合物的結(jié)構(gòu)。乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯等聚合物的結(jié)構(gòu)。1953年獲諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。年獲諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。15對(duì)高分子學(xué)科作出卓越貢獻(xiàn)的斯陶丁格對(duì)高分子學(xué)科作出卓越貢獻(xiàn)的斯陶丁格16w 1935年，年，Carothes發(fā)明尼龍發(fā)明尼龍66，1938年工業(yè)化。年工業(yè)化。w 30年代，許多烯烴類加聚物被開發(fā)出來，年代，許多烯烴類加聚物被開發(fā)出來，PVC（19271937）, PMMA（1927193

9、1）, PS（19341937）, PVAc（1936）, LDPE（1939）。自由基聚合發(fā)展。）。自由基聚合發(fā)展。w 高分子溶液理論在高分子溶液理論在30年代建立，并成功測(cè)定了聚合物的年代建立，并成功測(cè)定了聚合物的分子量。分子量。Flory為此于為此于1974年獲得諾貝爾獎(jiǎng)。年獲得諾貝爾獎(jiǎng)。w 40年代，二次大戰(zhàn)促進(jìn)了高分子材料的發(fā)展，一大批重年代，二次大戰(zhàn)促進(jìn)了高分子材料的發(fā)展，一大批重要的橡膠和塑料被合成出來。丁苯橡膠（要的橡膠和塑料被合成出來。丁苯橡膠（1937）, 丁腈丁腈橡膠（橡膠（1937）, 丁基橡膠（丁基橡膠（1940）, 有機(jī)氟材料（有機(jī)氟材料（1943）, 滌綸樹脂（滌

10、綸樹脂（19401950）, ABS（1947）。）。高分子科學(xué)的發(fā)展1718w 50年代，年代，Ziegler和和Natta發(fā)明配位聚合催化劑，制得高發(fā)明配位聚合催化劑，制得高密度密度PE和有規(guī)和有規(guī)PP，低級(jí)烯烴得到利用，低級(jí)烯烴得到利用。1963年，年， Ziegler和和Natta分享諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。分享諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。w 1956年，美國(guó)人年，美國(guó)人Szwarc發(fā)明活性陰離子聚合，開創(chuàng)了高發(fā)明活性陰離子聚合，開創(chuàng)了高分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的先河。分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的先河。w 50年后期至年后期至60年代，大量高分子工程材料問世。聚甲醛年代，大量高分子工程材料問世。聚甲醛（1956），聚碳酸酯（），聚碳酸

11、酯（1957），聚砜（），聚砜（1965），聚苯醚），聚苯醚（1964），聚酰亞胺（），聚酰亞胺（1962）。）。高分子科學(xué)的發(fā)展1920高分子科學(xué)的發(fā)展w 60年代以后，特種高分子和功能高分子得到發(fā)展。年代以后，特種高分子和功能高分子得到發(fā)展。w 特種高分子：高模量高強(qiáng)度、耐高低溫、耐輻射、高頻特種高分子：高模量高強(qiáng)度、耐高低溫、耐輻射、高頻絕緣、半導(dǎo)體等。絕緣、半導(dǎo)體等。w 功能高分子：分離材料（離子交換樹脂、分離膜等）、功能高分子：分離材料（離子交換樹脂、分離膜等）、導(dǎo)電高分子、感光高分子、高分子催化劑、高吸水性樹導(dǎo)電高分子、感光高分子、高分子催化劑、高吸水性樹脂、醫(yī)用高分子、藥用高分子

12、、高分子液晶等。脂、醫(yī)用高分子、藥用高分子、高分子液晶等。w 為表彰在導(dǎo)電高分子的發(fā)展方面所作的貢獻(xiàn)，為表彰在導(dǎo)電高分子的發(fā)展方面所作的貢獻(xiàn)， 2000年，年，日本科學(xué)家白川英樹（日本科學(xué)家白川英樹（H.Shirakawa）、美國(guó)科學(xué)家黑格）、美國(guó)科學(xué)家黑格（A.J.Heeger）和麥克迪爾米德（）和麥克迪爾米德（A.G. MacDiarmid）分）分享諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。享諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。2122 高分子是由高分子是由碳、氫、氧、氮、硅、硫碳、氫、氧、氮、硅、硫等元素組成的等元素組成的分子量分子量足夠高足夠高的有機(jī)物。常用高分子材料分子量在的有機(jī)物。常用高分子材料分子量在一萬到幾百萬一萬到幾百萬之間

13、，之間，高分子量對(duì)化合物性質(zhì)的影響就是使它具有高分子量對(duì)化合物性質(zhì)的影響就是使它具有一定強(qiáng)度一定強(qiáng)度，從而可作材，從而可作材料使用。這也是高分子不同于一般化合物之處。又因高分子一般具有料使用。這也是高分子不同于一般化合物之處。又因高分子一般具有長(zhǎng)鏈結(jié)構(gòu)，每個(gè)分子好像一條長(zhǎng)長(zhǎng)的線，許多分子糾集在一起，就成長(zhǎng)鏈結(jié)構(gòu)，每個(gè)分子好像一條長(zhǎng)長(zhǎng)的線，許多分子糾集在一起，就成了一個(gè)扯不開的線團(tuán)，這就是高分子化合物具有了一個(gè)扯不開的線團(tuán)，這就是高分子化合物具有較高強(qiáng)度較高強(qiáng)度，可以作，可以作為結(jié)構(gòu)材料使用的根本原因。另一方面，還可以通過各種手段，用物為結(jié)構(gòu)材料使用的根本原因。另一方面，還可以通過各種手段，用物

14、理的或化學(xué)的方法，或者使高分子與其他物質(zhì)相互作用后產(chǎn)生物理或理的或化學(xué)的方法，或者使高分子與其他物質(zhì)相互作用后產(chǎn)生物理或化學(xué)變化，從而使高分子成為能完成特殊功能的功能高分子材料。化學(xué)變化，從而使高分子成為能完成特殊功能的功能高分子材料。 高分子化合物高分子化合物 簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介23高分子具有許多優(yōu)良性能，高分子材料是當(dāng)今世界發(fā)展最迅高分子具有許多優(yōu)良性能，高分子材料是當(dāng)今世界發(fā)展最迅速的產(chǎn)業(yè)之一，目前世界上合成高分子材料的年產(chǎn)量已經(jīng)超速的產(chǎn)業(yè)之一，目前世界上合成高分子材料的年產(chǎn)量已經(jīng)超過過1.41.4億噸。億噸。塑料、橡膠、纖維、涂料、粘合劑塑料、橡膠、纖維、涂料、粘合劑幾大類高幾大類高分子材料己廣

15、泛應(yīng)用到電子信息、生物醫(yī)藥、航天航空、汽分子材料己廣泛應(yīng)用到電子信息、生物醫(yī)藥、航天航空、汽車工業(yè)、包裝、建筑等各個(gè)領(lǐng)域。車工業(yè)、包裝、建筑等各個(gè)領(lǐng)域。功能高分子材料功能高分子材料：導(dǎo)電高分子、高分子半導(dǎo)體、光導(dǎo)：導(dǎo)電高分子、高分子半導(dǎo)體、光導(dǎo)電高分子、壓電及熱電高分子、磁性高分子、光功能高分子電高分子、壓電及熱電高分子、磁性高分子、光功能高分子、液晶高分子和信息高分子材料等近年發(fā)展迅速，具有特殊、液晶高分子和信息高分子材料等近年發(fā)展迅速，具有特殊功能功能。 高分子材料高分子材料 De De 應(yīng)用應(yīng)用24高分子科學(xué)是當(dāng)代發(fā)展最迅速的學(xué)科之一；它既是一門應(yīng)用科高分子科學(xué)是當(dāng)代發(fā)展最迅速的學(xué)科之一

16、；它既是一門應(yīng)用科學(xué)，又是一門基礎(chǔ)科學(xué)學(xué)，又是一門基礎(chǔ)科學(xué). .它是建立在有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)、生它是建立在有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)、生物化學(xué)、物理學(xué)和力學(xué)等學(xué)科的基礎(chǔ)上逐漸發(fā)展而成的一門新物化學(xué)、物理學(xué)和力學(xué)等學(xué)科的基礎(chǔ)上逐漸發(fā)展而成的一門新興學(xué)科。興學(xué)科。目前，已經(jīng)發(fā)展成四個(gè)主要分支目前，已經(jīng)發(fā)展成四個(gè)主要分支. .高分子化學(xué)繼高分子化學(xué)繼“四四大化學(xué)大化學(xué)”之后之后被稱為被稱為“第五大化學(xué)第五大化學(xué)”。高分子科學(xué)高分子科學(xué)高分子化學(xué)高分子化學(xué)高分子物理高分子物理高分子材料高分子材料高分子工藝高分子工藝25提高產(chǎn)量、增加品種、改進(jìn)性能、處理三廢、拓寬應(yīng)用領(lǐng)域；提高產(chǎn)量、增加品種、改進(jìn)性能、處理三廢

17、、拓寬應(yīng)用領(lǐng)域；研制新型引發(fā)劑，降低能源和材料消耗，使得合成方便易行；研制新型引發(fā)劑，降低能源和材料消耗，使得合成方便易行；采用新的聚合方法獲得新性能、新品種、新用途的高聚物；采用新的聚合方法獲得新性能、新品種、新用途的高聚物；開發(fā)功能高分子材料和生物工程高分子材料。開發(fā)功能高分子材料和生物工程高分子材料。發(fā)展方向發(fā)展方向26又稱高分子化合物、大分子化合物、高分又稱高分子化合物、大分子化合物、高分子、大分子、高聚物、聚合物。子、大分子、高聚物、聚合物。 Macromolecules, High Polymer, Polymer什么是高分子什么是高分子?高分子高分子是指是指由若干個(gè)由若干個(gè)低分子

18、量的單元低分子量的單元通過通過共價(jià)鍵共價(jià)鍵連接連接起來的、通常是相對(duì)起來的、通常是相對(duì)分子量為分子量為的化合物的化合物。27 聚合物分子結(jié)構(gòu)必須是由多個(gè)重復(fù)單元所組成，并且這聚合物分子結(jié)構(gòu)必須是由多個(gè)重復(fù)單元所組成，并且這些重復(fù)單元是由相應(yīng)的小分子衍生而來。些重復(fù)單元是由相應(yīng)的小分子衍生而來。CH2-CH CH2-CH CH2-CHClClClH2CCHCl聚氯乙烯聚氯乙烯28高高 分分 子子小小 分分 子子聚合反應(yīng)聚合反應(yīng)Polymerization單單 體體能夠進(jìn)行聚合反應(yīng)，并構(gòu)成高分子基本結(jié)構(gòu)組能夠進(jìn)行聚合反應(yīng)，并構(gòu)成高分子基本結(jié)構(gòu)組成單元的小分子。成單元的小分子。即即合成聚合物的合成聚

19、合物的起始原料起始原料。Monomer在大分子鏈中出現(xiàn)的在大分子鏈中出現(xiàn)的以單體結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的原子團(tuán)以單體結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的原子團(tuán)。即構(gòu)成大分子鏈的基本結(jié)構(gòu)單元。即構(gòu)成大分子鏈的基本結(jié)構(gòu)單元。Structure unit29Repeating unit聚合物中聚合物中化學(xué)組成相同化學(xué)組成相同的最小單位。的最小單位。Chain element即一個(gè)重復(fù)結(jié)構(gòu)單元。即一個(gè)重復(fù)結(jié)構(gòu)單元。Monomer unit聚合物中具有聚合物中具有與單體相同化學(xué)組成與單體相同化學(xué)組成而不同電子結(jié)構(gòu)的單元。而不同電子結(jié)構(gòu)的單元。CH2CHClClCH2 CH和和CH2-CH CH2-CH CH2-CHClClClH2CCHC

20、l30高分子的三種組成情況高分子的三種組成情況比比 較較CH2 CHCH2-CH-CH2-CH-CH2-CHnn H2N-(-CH2-)-COOH-NH-(-CH2-)-CO-nn H2O+55H2N(CH2)6NH2 + HOOC(CH2)4COOHH-NH(CH2)6NH-CO(CH2)4CO-OHn(2n-1) H2O+n311.1.高分子的三種組成情況高分子的三種組成情況聚合聚合CH2 CHCH2-CH-CH2-CH-CH2-CHnCH2 CHn此此時(shí)時(shí)32結(jié)構(gòu)單元數(shù)目結(jié)構(gòu)單元數(shù)目重復(fù)單元數(shù)目重復(fù)單元數(shù)目nxDP此時(shí)此時(shí)nDPxn聚合度（聚合度（Degree of polymeriza

21、tion，縮寫為縮寫為DP，）說明說明：由于絕大多數(shù)高聚物都是由不同鏈長(zhǎng)的大分子組成，即：由于絕大多數(shù)高聚物都是由不同鏈長(zhǎng)的大分子組成，即同一種聚合物是由一組不同聚合度和不同結(jié)構(gòu)形態(tài)的同系物的混合同一種聚合物是由一組不同聚合度和不同結(jié)構(gòu)形態(tài)的同系物的混合物所組成，因此，聚合物的分子量或聚合度只是這種大小不一的大物所組成，因此，聚合物的分子量或聚合度只是這種大小不一的大分子的統(tǒng)計(jì)平均值，或者說分子的統(tǒng)計(jì)平均值，或者說分子量或聚合度具有一定的分布范圍分子量或聚合度具有一定的分布范圍。一種結(jié)構(gòu)單元一種結(jié)構(gòu)單元組成的高分子組成的高分子33：n H2N-(-CH2-)-COOH-NH-(-CH2-)-C

22、O-nn H2O+55結(jié)構(gòu)單元比其單體少了些原子（氫原子和氧原子），因?yàn)榫劢Y(jié)構(gòu)單元比其單體少了些原子（氫原子和氧原子），因?yàn)榫酆蠒r(shí)有小分子生成，所以此時(shí)的結(jié)構(gòu)單元不等于單體單元。合時(shí)有小分子生成，所以此時(shí)的結(jié)構(gòu)單元不等于單體單元。00nMDPMxM由聚合度可計(jì)算出高分子的分子量由聚合度可計(jì)算出高分子的分子量 34H2N(CH2)6NH2 + HOOC(CH2)4COOHH-NH(CH2)6NH-CO(CH2)4CO-OHn(2n-1) H2O+2.2.其重復(fù)單元由兩其重復(fù)單元由兩種結(jié)構(gòu)單元組成，種結(jié)構(gòu)單元組成，且結(jié)構(gòu)單元與單且結(jié)構(gòu)單元與單體的組成不盡相體的組成不盡相同，所以，不能同，所以，不能

23、稱為單體單元。稱為單體單元。35單個(gè)聚合物單個(gè)聚合物分子所含單體單元的數(shù)目。分子所含單體單元的數(shù)目。COCOOCH2CH2O()nCOCOHOOH+HOCH2CH2OHCOCOOCH2CH2OHHOCOCOOCH2CH2OCOCOOCH2CH2O 聚合物聚合物 單單 體體 結(jié)構(gòu)單元結(jié)構(gòu)單元 聚合度聚合度2n聚對(duì)苯二甲酸乙二酯，聚對(duì)苯二甲酸乙二酯，滌綸，滌綸，PETn例：nDPxn22002MDPMxMn但但, 36例例1：以氯乙烯單體為原料，聚合得到的聚氯乙烯的分子量，根以氯乙烯單體為原料，聚合得到的聚氯乙烯的分子量，根 據(jù)其用途不同可在據(jù)其用途不同可在5萬至萬至15萬之間，其結(jié)構(gòu)單元的分子量

24、萬之間，其結(jié)構(gòu)單元的分子量 為為62.5，計(jì)算其聚合度。，計(jì)算其聚合度。ClCH2CHCH2 CHClnn解：解： = = 50000-150000/62.5=800-2400= = 50000-150000/62.5=800-2400 通過計(jì)算可知，通過計(jì)算可知，聚氯乙烯的平均聚合度應(yīng)在聚氯乙烯的平均聚合度應(yīng)在800-2400800-2400聚氯乙烯聚氯乙烯 分子約由分子約由800-2400800-2400個(gè)氯乙烯單元組成。個(gè)氯乙烯單元組成。X0MM37例例2 2：以對(duì)苯二甲酸與乙二醇為原料，經(jīng)縮聚制得聚對(duì)苯二甲酸以對(duì)苯二甲酸與乙二醇為原料，經(jīng)縮聚制得聚對(duì)苯二甲酸 乙二醇酯，其分子量一般在乙

25、二醇酯，其分子量一般在2 2萬左右，計(jì)算萬左右，計(jì)算 及及 。 DPnX解解：已知已知-O(CH-O(CH2 2) )2 2O-O-結(jié)構(gòu)單元分子量為結(jié)構(gòu)單元分子量為6060，-OC-C-OC-C6 6H H5 5-CO-CO- 結(jié)構(gòu)單元分子量為結(jié)構(gòu)單元分子量為132132。 由 = （M + M ）/2得： 2000 = （60+132）/2 則 =208 = /2=104nMnX0102nXnXDPnX38CH3CH2-(CH2CH2)n-CH2CH3聚乙烯：聚乙烯：HO COCOOCH2CH2OCOCOOCH2CH2OH滌綸：滌綸： 高分子鏈的末端結(jié)構(gòu)單元。高分子鏈的末端結(jié)構(gòu)單元。末末 端

26、端 基基 團(tuán)團(tuán) End Groups39主鏈元素主鏈元素（鏈原子）（鏈原子）組成組成碳鏈高分子碳鏈高分子：主鏈（鏈原子）完全由主鏈（鏈原子）完全由C C原子組成。原子組成。雜鏈高分子雜鏈高分子：鏈原子除鏈原子除C外，還含外，還含O,N,S等雜原子。等雜原子。元素有機(jī)高分子元素有機(jī)高分子：鏈原子均為雜原子，側(cè)鏈為有機(jī)基團(tuán)鏈原子均為雜原子，側(cè)鏈為有機(jī)基團(tuán)。來來 源源天然高分子天然高分子：自然界天然存在的高分子。自然界天然存在的高分子。半天然高分子半天然高分子：經(jīng)化學(xué)改性后的天然高分子。經(jīng)化學(xué)改性后的天然高分子。合成高分子合成高分子：由單體聚合人工合成的高分子。由單體聚合人工合成的高分子。1.1.分

27、類分類1.3 40雜鏈高分子雜鏈高分子CHHCHHO CHHCHHO CHHCHHO聚乙二醇聚乙二醇NHCHHCHHCHHCHHCHHCO尼龍尼龍6元素有機(jī)高分子元素有機(jī)高分子聚二甲基硅氧烷聚二甲基硅氧烷SiCH3CH3OSiCH3CH3SiCH3CH3O碳鏈高分子碳鏈高分子CHHCHHCHHCHHCHHCHHCCHHCH3HCHHCCH3HCHHCCH3H聚乙烯聚乙烯聚丙烯聚丙烯例：例：1.3 411.3 性性質(zhì)質(zhì)和和用用途途塑料塑料纖維纖維橡膠橡膠涂料涂料膠粘劑膠粘劑功能高分子功能高分子以聚合物為基體材料，添加其它助劑（增塑劑、潤(rùn)滑劑、填料、抗以聚合物為基體材料，添加其它助劑（增塑劑、潤(rùn)滑

28、劑、填料、抗氧劑等），經(jīng)加工形成的可進(jìn)行塑性加工的高分子材料氧劑等），經(jīng)加工形成的可進(jìn)行塑性加工的高分子材料。 “四烯四烯”以聚合物為基體材料加入適當(dāng)種類和適當(dāng)數(shù)量的助劑（如硫化劑、以聚合物為基體材料加入適當(dāng)種類和適當(dāng)數(shù)量的助劑（如硫化劑、硫化促進(jìn)劑、防老劑、填料等），經(jīng)過塑練，使其具有可塑性，加硫化促進(jìn)劑、防老劑、填料等），經(jīng)過塑練，使其具有可塑性，加熱加壓交聯(lián)后成為具有高彈性的材料。如：熱加壓交聯(lián)后成為具有高彈性的材料。如：“四膠四膠”以聚合物為基體材料加入適當(dāng)助劑（溶劑、防靜電劑、柔順劑和燃以聚合物為基體材料加入適當(dāng)助劑（溶劑、防靜電劑、柔順劑和燃料等）配制成的可以進(jìn)行抽絲加工的高分子材

29、料。料等）配制成的可以進(jìn)行抽絲加工的高分子材料。如：如：“四綸四綸”涂于物體表面能成堅(jiān)韌的薄膜、起裝飾和保護(hù)作用的聚合物材料。涂于物體表面能成堅(jiān)韌的薄膜、起裝飾和保護(hù)作用的聚合物材料。指具有良好的粘合性能，可將兩種相同或不相同的物體粘接在指具有良好的粘合性能，可將兩種相同或不相同的物體粘接在一起的連接一起的連接聚合物聚合物材料材料指高分子主鏈和側(cè)鏈上帶有反應(yīng)性功能基團(tuán)，并具有可逆或指高分子主鏈和側(cè)鏈上帶有反應(yīng)性功能基團(tuán)，并具有可逆或不可逆的物理功能或化學(xué)活性的一類高分子。不可逆的物理功能或化學(xué)活性的一類高分子。具有特殊功能具有特殊功能與用途但用量不大的精細(xì)高分子材料。與用途但用量不大的精細(xì)高分

30、子材料。42上節(jié)課內(nèi)容回顧1、基本概念w 高分子、單體、重復(fù)單元、結(jié)構(gòu)單元、聚合度2、聚合物的分類w 按主鏈分、按用途分43比比 較較CH2 CHCH2-CH-CH2-CH-CH2-CHnn H2N-(-CH2-)-COOH-NH-(-CH2-)-CO-nn H2O+55H2N(CH2)6NH2 + HOOC(CH2)4COOHH-NH(CH2)6NH-CO(CH2)4CO-OHn(2n-1) H2O+n441.3 聚合物的結(jié)構(gòu)形態(tài)聚合物的結(jié)構(gòu)形態(tài)線型聚合物線型聚合物非線型型聚合物非線型型聚合物指具有線型結(jié)構(gòu)的聚合物。加熱可熔融，加溶指具有線型結(jié)構(gòu)的聚合物。加熱可熔融，加溶劑時(shí)可溶解。為熱塑性

31、聚合物。如聚氯乙烯、劑時(shí)可溶解。為熱塑性聚合物。如聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯、聚丙聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯、聚碳酸酯、尼龍、聚對(duì)苯二烯、聚四氟乙烯、聚碳酸酯、尼龍、聚對(duì)苯二甲酸甲酯、氯乙烯甲酸甲酯、氯乙烯-醋酸乙烯共聚物、氯乙烯醋酸乙烯共聚物、氯乙烯-醋酸乙烯共聚物醋酸乙烯共聚物無規(guī)線團(tuán)無規(guī)線團(tuán) 折疊鏈折疊鏈 螺旋鏈螺旋鏈 星型鏈星型鏈 梳型鏈?zhǔn)嵝玩?交聯(lián)鏈交聯(lián)鏈 指具有體型交聯(lián)結(jié)構(gòu)的聚合指具有體型交聯(lián)結(jié)構(gòu)的聚合物。加熱不能熔融，加溶劑物。加熱不能熔融，加溶劑時(shí)不能溶解。為熱固性聚合時(shí)不能溶解。為熱固性聚合物。如酚醛樹脂、脲醛樹脂、物。如酚醛樹脂

32、、脲醛樹脂、環(huán)氧樹脂和聚氨酯等等。環(huán)氧樹脂和聚氨酯等等。452.2.命名命名I. 普通命名法普通命名法天然高分子天然高分子一般有與其來源、化學(xué)性能、作用、主要用途相關(guān)的專用名稱。一般有與其來源、化學(xué)性能、作用、主要用途相關(guān)的專用名稱。如纖維素（來源）、核酸（來源與性能）、酶（化學(xué)作用）。如纖維素（來源）、核酸（來源與性能）、酶（化學(xué)作用）。合成高分子合成高分子 遵循的兩個(gè)原則：既要表明其結(jié)構(gòu)遵循的兩個(gè)原則：既要表明其結(jié)構(gòu)特征，也要反映其與原單體的聯(lián)系。特征，也要反映其與原單體的聯(lián)系。聚合物的命名方法有多種，故同一種聚合物往往有幾個(gè)名稱。1.3 46w (1)根據(jù)單體來命名：根據(jù)單體來命名：“聚

33、聚”+ 單體名稱單體名稱 如聚氯乙烯、聚乙烯等如聚氯乙烯、聚乙烯等w 如果單體有取代基，單體的名稱較長(zhǎng)，要在“聚”和單體名稱之間加括號(hào)。w 以單體名稱來命名時(shí)，單體可能是假想的。1.3 47HOCOCOOCH2CH2O H()n聚酰胺聚酰胺：HN(CH2)6HNHCO(CH2)4COOHn聚酯聚酯：另外，還有另外，還有聚氨酯聚氨酯-HN-CO-O-和和聚醚聚醚-O- -等。等。1.3 （2）根據(jù)聚合物的結(jié)構(gòu)來命名）根據(jù)聚合物的結(jié)構(gòu)來命名“聚聚”+高分子主鏈結(jié)構(gòu)中高分子主鏈結(jié)構(gòu)中的特征功能團(tuán)：的特征功能團(tuán)： 指的是一類高分子，而非單種高分子，如指的是一類高分子，而非單種高分子，如：481.3 （

34、3 3）由兩種單體通過鏈?zhǔn)骄酆戏磻?yīng)合成的共聚物：）由兩種單體通過鏈?zhǔn)骄酆戏磻?yīng)合成的共聚物： 兩單體名稱或簡(jiǎn)稱之間兩單體名稱或簡(jiǎn)稱之間 +“-”+“+“-”+“共聚物共聚物”：如：如 乙烯和乙酸乙烯酯的共聚產(chǎn)物叫乙烯和乙酸乙烯酯的共聚產(chǎn)物叫“乙烯乙烯- -乙酸乙烯酯共聚物乙酸乙烯酯共聚物”（4 4）非正式命名（俗名）非正式命名（俗名） 天然橡膠、順丁橡膠、丁苯橡膠天然橡膠、順丁橡膠、丁苯橡膠 苯苯酚酚和甲和甲醛醛的縮聚產(chǎn)物叫的縮聚產(chǎn)物叫“酚醛樹脂酚醛樹脂” 尿尿素和甲素和甲醛醛的縮聚產(chǎn)物叫的縮聚產(chǎn)物叫“脲醛樹脂脲醛樹脂” 甘油（丙三甘油（丙三醇醇）和鄰苯二甲）和鄰苯二甲酸酸酐產(chǎn)物叫酐產(chǎn)物叫“醇酸

35、樹脂醇酸樹脂” 491.3 合成纖維最普遍，我國(guó)以合成纖維最普遍，我國(guó)以“綸綸”作為合成纖維的后綴作為合成纖維的后綴 滌綸滌綸 聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯（聚酯）聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯（聚酯） 丙綸丙綸 聚丙烯聚丙烯 錦綸錦綸 聚酰胺（尼龍），后面加數(shù)字區(qū)別。聚酰胺（尼龍），后面加數(shù)字區(qū)別。 如尼龍如尼龍-66-66，尼龍，尼龍-6-6。 腈綸腈綸 聚丙烯腈聚丙烯腈 有機(jī)玻璃有機(jī)玻璃 聚甲基丙烯酸甲酯聚甲基丙烯酸甲酯 電木電木 酚醛樹脂酚醛樹脂 第一個(gè)數(shù)字表示二元胺的碳原子數(shù)第一個(gè)數(shù)字表示二元胺的碳原子數(shù)第二個(gè)數(shù)字表示二元酸的碳原子數(shù)第二個(gè)數(shù)字表示二元酸的碳原子數(shù)只附一個(gè)數(shù)字表示內(nèi)酰胺或氨基酸的碳原子

36、數(shù)只附一個(gè)數(shù)字表示內(nèi)酰胺或氨基酸的碳原子數(shù)尼龍數(shù)字尼龍數(shù)字的含義的含義II. 商品名商品名“綸綸”來來自英文后自英文后綴的音譯綴的音譯字字“l(fā)on”50PE(polyethylene)聚乙烯聚乙烯PAM (Poly acrylamide)聚丙烯酰胺聚丙烯酰胺PP (Poly propylene)聚丙烯聚丙烯PMA(Poly methacrylate)聚丙烯酸甲酯聚丙烯酸甲酯PTFE (Poly tetrafluoroethylene)聚四氟乙烯聚四氟乙烯PMMA (Poly methyl methacrylate)聚甲基丙烯酸甲聚甲基丙烯酸甲酯酯(有機(jī)玻璃有機(jī)玻璃)PS(polystyrene

37、)聚苯乙烯聚苯乙烯PVA(Polyvinyl alcohol)聚乙烯醇聚乙烯醇PVC(polyvinyl chloride)聚氯乙烯聚氯乙烯PVAc （Polyvinyl acetate） 聚醋酸乙烯酯聚醋酸乙烯酯PAA (Poly acrylic acid)聚丙烯酸聚丙烯酸PA （Polyamides) 尼龍（聚酰胺）尼龍（聚酰胺）III. 英文縮寫名英文縮寫名部分常見高分子化合物的英文縮寫名稱部分常見高分子化合物的英文縮寫名稱1.3 51IV. IUPAC系統(tǒng)系統(tǒng)命名法命名法(1) (1) 確定重復(fù)結(jié)構(gòu)單元；確定重復(fù)結(jié)構(gòu)單元；(2) (2) 按規(guī)定排出重復(fù)結(jié)構(gòu)單元中的次級(jí)單元按規(guī)定排出重復(fù)

38、結(jié)構(gòu)單元中的次級(jí)單元順序：順序：對(duì)乙烯基聚合物，先寫有取代基的部分；連接原子對(duì)乙烯基聚合物，先寫有取代基的部分；連接原子最少的次級(jí)單元寫在前面；最少的次級(jí)單元寫在前面；(3) (3) 給重復(fù)結(jié)構(gòu)單元命名：給重復(fù)結(jié)構(gòu)單元命名：按小分子有機(jī)化合物的按小分子有機(jī)化合物的IUPACIUPAC命名規(guī)命名規(guī)則給重復(fù)結(jié)構(gòu)單元命名則給重復(fù)結(jié)構(gòu)單元命名；(4) (4) 給重復(fù)結(jié)構(gòu)單元的命名加括弧，并冠以前綴給重復(fù)結(jié)構(gòu)單元的命名加括弧，并冠以前綴“聚聚”。括弧括弧必不必不可少！可少！1.3 52重復(fù)結(jié)構(gòu)單元為重復(fù)結(jié)構(gòu)單元為：1聚（聚（1-1-氯代撐乙基）氯代撐乙基） Poly(1-chloroethylene)

39、注意注意: (1) CH2=CH2, 乙烯；乙烯； （2）-CH2-CH2-, 1,2-亞乙基，撐乙基亞乙基，撐乙基CHHCClHCHHCClHCHHCClHCHHCClH例例11.3 53例例2nCH2 CH2CH CH2nCH3CH CH2nCOOCH3聚乙烯聚乙烯聚亞甲基聚亞甲基Poly(ethylene)聚丙烯聚丙烯聚亞丙基聚亞丙基Poly(propylene)例例3聚丙烯酸甲酯聚丙烯酸甲酯聚聚1-(1-(甲氧基羰基甲氧基羰基) )亞乙基亞乙基 Poly1-(methoxycarbonyl) ethylene 例例41.3 54 聚甲基丙烯酸甲酯聚甲基丙烯酸甲酯 聚聚1-(1-(甲氧基

40、羰基甲氧基羰基)-1-)-1-甲基乙烯甲基乙烯 Poly1-(methoxycarbonyl)-1-methyl ethylene 例例7COOCH3CH3nC CH2CH CH2n聚苯乙烯聚苯乙烯聚聚 (1苯基乙烯苯基乙烯 ) Poly(1-phenylethylene)例例6OCH2CH2 聚氧化乙烯聚氧化乙烯 聚（氧化撐乙基）聚（氧化撐乙基） Poly(oxyethylene)例例51.3 55Onn NHCO(CH2)5COnCOOCH2CH2O例例8例例9例例10聚苯醚聚苯醚聚聚( (氧化氧化-1,4-1,4-亞苯基亞苯基) )聚己內(nèi)酰胺聚己內(nèi)酰胺聚聚 亞氨基（亞氨基（1-1-氧代亞

41、乙基氧代亞乙基)聚對(duì)聚對(duì)-苯二甲酸乙二醇酯苯二甲酸乙二醇酯聚（氧亞乙基氧對(duì)聚（氧亞乙基氧對(duì)- -苯二甲酰苯二甲酰) )IUPAC尚未尚未普及，常用普及，常用于國(guó)際交往于國(guó)際交往1.3 56CH3CH3O CO O Cn例例11聚碳酸酯聚碳酸酯聚聚( (氧羰基氧氧羰基氧-1,4-1,4-苯撐異丙叉苯撐異丙叉-1,4-1,4-苯撐苯撐) )Poly(oxycarbonyloxy-1,4-phenylene-isopropylidene-1,4-phenylene)例例12NH(CH2)6NHCO(CH2)4COn尼龍尼龍-66聚己二酰己二胺聚己二酰己二胺聚聚(亞氨基六次甲基亞氨基己二酰）亞氨基六次

42、甲基亞氨基己二酰） Poly(iminohexamethylene imino adipoyl)1.3 571.4 聚合物平均分子量及其分布聚合物平均分子量及其分布聚合物的多分散性聚合物的多分散性聚合物是由一系列分子量（或聚合度）不等的同系物高分子組成，聚合物是由一系列分子量（或聚合度）不等的同系物高分子組成，這些同系物高分子之間的分子量差為重復(fù)結(jié)構(gòu)單元分子量的倍數(shù)，這些同系物高分子之間的分子量差為重復(fù)結(jié)構(gòu)單元分子量的倍數(shù)，這種同種聚合物分子長(zhǎng)短不一的特征稱為這種同種聚合物分子長(zhǎng)短不一的特征稱為聚合物的多分散性。聚合物的多分散性。平平 均均 分分 子子 量量聚合物的分子量或聚合度是聚合物的分子

43、量或聚合度是統(tǒng)計(jì)統(tǒng)計(jì)的，是一個(gè)平均值，叫的，是一個(gè)平均值，叫平均分子平均分子量量或或平均聚合度平均聚合度。平均分子量的統(tǒng)計(jì)可有多種標(biāo)準(zhǔn)，其中最常見的是平均分子量的統(tǒng)計(jì)可有多種標(biāo)準(zhǔn)，其中最常見的是重均分子量和重均分子量和數(shù)均分子量數(shù)均分子量。581.4 聚合物平均分子量及其分布聚合物平均分子量及其分布數(shù)均分子量數(shù)均分子量（Number-average molecular weight）平均分子量的表示方法平均分子量的表示方法按聚合物中含有的按聚合物中含有的分子數(shù)目分子數(shù)目統(tǒng)計(jì)平均的分子量統(tǒng)計(jì)平均的分子量.高分子樣品的總質(zhì)量被聚合物分子總數(shù)所平均。高分子樣品的總質(zhì)量被聚合物分子總數(shù)所平均。iiii

44、iiiiinMN)MW(WNMNNWMi-聚體聚體:某一分子量的高分子某一分子量的高分子Wi，Ni，Mi分別為分別為i-聚體的質(zhì)量、分子數(shù)、相對(duì)分子質(zhì)量聚體的質(zhì)量、分子數(shù)、相對(duì)分子質(zhì)量 。通過依數(shù)性方法通過依數(shù)性方法( (冰點(diǎn)降低冰點(diǎn)降低法法、沸點(diǎn)升高法、滲透壓法、蒸汽壓法、沸點(diǎn)升高法、滲透壓法、蒸汽壓法) ) 和和端基滴定法測(cè)定的聚合物的相對(duì)分子質(zhì)量稱為數(shù)均分子量端基滴定法測(cè)定的聚合物的相對(duì)分子質(zhì)量稱為數(shù)均分子量. .591.4 聚合物平均分子量及其分布聚合物平均分子量及其分布質(zhì)均分子量質(zhì)均分子量（ Weight-average molecular weight） 是按照是按照聚合物的質(zhì)量聚

45、合物的質(zhì)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)平均的分子量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)平均的分子量. i i- -聚體的相對(duì)分子質(zhì)量乘以其質(zhì)量分?jǐn)?shù)的加和聚體的相對(duì)分子質(zhì)量乘以其質(zhì)量分?jǐn)?shù)的加和. .iiiiiiiiiwMWMNMNWWM2M 注意：注意：1. 式中符號(hào)意義同前；式中符號(hào)意義同前； 2. 測(cè)定方法：光散射法測(cè)定方法：光散射法601.4 聚合物平均分子量及其分布聚合物平均分子量及其分布粘均分子量粘均分子量（Viscosity- average molecular weight） 對(duì)于一定的聚合物對(duì)于一定的聚合物-溶劑體系，其特性粘數(shù)溶劑體系，其特性粘數(shù)和分子量的和分子量的關(guān)系如下：關(guān)系如下： 一般，一般， 值在值在0.50.9之間

46、，故之間，故 MKMark-Houwink方程方程其中，其中，為聚合物的特性黏度，由實(shí)驗(yàn)測(cè)得；為聚合物的特性黏度，由實(shí)驗(yàn)測(cè)得； K, 是與聚合物、溶劑有關(guān)的常數(shù)是與聚合物、溶劑有關(guān)的常數(shù)1iiii1iiivMNMNWMWM1wvMM 611.4 聚合物平均分子量及其分布聚合物平均分子量及其分布Z均分子量均分子量 是按照是按照NiMi2進(jìn)行統(tǒng)計(jì)平均的分子量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)平均的分子量. iiiiiiiiwMWMWMNMNM223 注意：注意：1. 式中符號(hào)意義同前；式中符號(hào)意義同前； 2. 測(cè)定方法：光散射法測(cè)定方法：光散射法621.4 聚合物平均分子量及其分布聚合物平均分子量及其分布說明：說明： 1.

47、 1. 粘均相對(duì)分子質(zhì)量用粘度法測(cè)得。粘度法測(cè)定聚合物粘均相對(duì)分子質(zhì)量用粘度法測(cè)得。粘度法測(cè)定聚合物 相對(duì)分子質(zhì)量是實(shí)驗(yàn)室和工業(yè)上常用的方法。相對(duì)分子質(zhì)量是實(shí)驗(yàn)室和工業(yè)上常用的方法。 2. 2. 對(duì)于相對(duì)分子質(zhì)量均一的聚合物，對(duì)于相對(duì)分子質(zhì)量均一的聚合物，數(shù)均分子量數(shù)均分子量= =質(zhì)均分質(zhì)均分 子量；子量；而對(duì)于相對(duì)分子質(zhì)量不均一的聚合物，一般，而對(duì)于相對(duì)分子質(zhì)量不均一的聚合物，一般， 質(zhì)均分子量數(shù)均分子量，粘均分子量介于兩者之間質(zhì)均分子量數(shù)均分子量，粘均分子量介于兩者之間 更接近于質(zhì)均分子量。更接近于質(zhì)均分子量。631.4 聚合物平均分子量及其分布聚合物平均分子量及其分布B MZMw Mv

48、Mn，Mv略低于略低于Mw；B Mn靠近聚合物中低分子量的部分，即低分子量部分對(duì)靠近聚合物中低分子量的部分，即低分子量部分對(duì)Mn影響較大；影響較大；B Mw靠近聚合物中高分子量的部分，即高分子量部分對(duì)靠近聚合物中高分子量的部分，即高分子量部分對(duì)Mw影響較大；影響較大；B 一般用一般用Mw來表征聚合物比來表征聚合物比Mn更恰當(dāng)，因?yàn)榫酆衔锏男阅苋鐝?qiáng)度、熔體更恰當(dāng)，因?yàn)榫酆衔锏男阅苋鐝?qiáng)度、熔體粘度更多地依賴于樣品中較大的分子；粘度更多地依賴于樣品中較大的分子；B 各種平均分子量取決于測(cè)試方法，測(cè)分子量的方法不同就得到不同的各種平均分子量取決于測(cè)試方法，測(cè)分子量的方法不同就得到不同的平均分子量；平均

49、分子量；B 同種聚合物，不同的測(cè)定方法，平均分子量不同。同種聚合物，不同的測(cè)定方法，平均分子量不同。64聚合物平均分子量及其分布聚合物平均分子量及其分布部分結(jié)晶狀態(tài)聚合物的基本特征相對(duì)分子質(zhì)量方面特征具有巨大分子質(zhì)量相對(duì)分子質(zhì)量多分散性平均相對(duì)分子質(zhì)量相對(duì)分子質(zhì)量分布數(shù)均分子質(zhì)量質(zhì)均分子質(zhì)量粘均分子質(zhì)量分布曲線分布指數(shù)結(jié)構(gòu)方面特征線形結(jié)構(gòu)支鏈結(jié)構(gòu)交聯(lián)結(jié)構(gòu)聚集態(tài) 特 征無定型狀態(tài)高度結(jié)晶狀態(tài)玻璃態(tài)橡膠態(tài)粘流態(tài)非晶態(tài)晶 態(tài)65 高分子不是由單一分子量的化合物所組成，即使是一種“純粹”的高分子，也是由化學(xué)組成相同、分子量不等、結(jié)構(gòu)不同的同系聚合物的混合物所組成。這種高分子的分子量不均一(即分子量大小

50、不一、參差不齊）的特性，就稱為分子量的多分散性。 因此應(yīng)注意：B一般測(cè)得的高分子的分子量都是平均分子量；B聚合物的平均分子量相同，但分散性不一定相同。 不同分子量的分子所占的比例不同，所以高分子化合物存在一個(gè)分子量分布的問題。分子量分布表征聚合物的多分散程度。聚合物平均分子量及其分布聚合物平均分子量及其分布相對(duì)分子質(zhì)量的多分散性，Polydispersity分子量分布（molecular weight distribution, MWD)66 即質(zhì)均分子量與數(shù)均分子量的比值，Mw / Mn Mw / Mn 分子量分布情況 1 均一分布 接近 1 (1.5 2） 分布較窄 遠(yuǎn)離 1 (20 50

51、) 分布較寬 高分子分子量多分散性的表示方法說明： Mw / Mn越大，表明相對(duì)分子質(zhì)量分布越寬聚合物平均分子量及其分布67 將高分子樣品分成不同分子量的級(jí)分，這一實(shí)驗(yàn)操作稱為分級(jí)以被分離的各級(jí)分的質(zhì)量分率對(duì)平均分子量作圖，得到分子量質(zhì)量分率分布曲線?？赏ㄟ^曲線形狀，直觀判斷分子量分布的寬窄。綠線：分子量分布較寬，即分散程度大；紅線：分子量分布較窄，即分散程度小。質(zhì)量分率平均分子量分級(jí)的實(shí)驗(yàn)方法逐步沉淀分級(jí) 逐步溶解分級(jí) GPC(凝膠滲透色譜聚合物平均分子量及其分布68w 分子量分布是影響聚合物性能的因素之一分子量過高的部分使聚合物強(qiáng)度增加，但加工成型時(shí)塑化困難; 低分子量部分使聚合物強(qiáng)度降低

52、，但易于加工; 不同用途的聚合物應(yīng)有其合適的分子量分布: 合成纖維 分子量分布易窄 塑料薄膜 橡膠 分子量分布可較寬聚合物平均分子量及其分布69聚合物物理狀態(tài)及轉(zhuǎn)變高分子的結(jié)構(gòu)復(fù)雜高分子鏈的幾何形狀大致有三種：線形、支鏈形、體形線形 支鏈形 體形線形高分子高分子的鏈結(jié)構(gòu)其長(zhǎng)鏈可能比較伸展，也可能卷曲成團(tuán)，取決于鏈的柔順性和外部條件，一般為無規(guī)線團(tuán);適當(dāng)溶劑可溶解，加熱可以熔融，即可溶可熔.70 線形高分子上帶有側(cè)枝, 側(cè)枝的長(zhǎng)短和數(shù)量可不同高分 子上的支鏈，有的是聚合中自然形成的；有的則是人為 的通過反應(yīng)接枝上去的可溶解在適當(dāng)溶劑中, 加熱可以 熔融，即可溶可熔. 可看成是線形或支鏈形大分子間

53、以化學(xué)鍵交聯(lián)而成，許 多大分子鍵合成一整體，已無單個(gè)大分子可言。交聯(lián)程 度淺, 受熱可軟化，適當(dāng)溶劑可溶脹，交聯(lián)程度深的, 既 不溶解, 又不熔融，即不溶不熔.支 鏈高分子體 形高分子聚合物物理狀態(tài)及轉(zhuǎn)變71聚合物物理狀態(tài)及轉(zhuǎn)變高分子鏈的微結(jié)構(gòu)復(fù)雜 在高分子鏈中，結(jié)構(gòu)單元的化學(xué)組成相同時(shí)，連接方式和空間排列也會(huì)不同. 具有取代基的乙烯基單體可能存在頭尾或頭頭或尾尾連接. 有取代基的碳原子為頭，無取代基的碳原子為尾。I.序列結(jié)構(gòu)(單體單元的結(jié)構(gòu)排列)72首-尾連接首-首連接尾-尾連接如單體CH2=CHX聚合時(shí)，所得單體單元結(jié)構(gòu)如下：CH2CHCH2XCHXCH2CHCHXCH2XCH CH2CH

54、2CHXXCH2CHX首尾 單體單元連接方式可有如下三種：聚合物物理狀態(tài)及轉(zhuǎn)變73聚合物物理狀態(tài)及轉(zhuǎn)變?nèi)舾叻肿又泻惺中訡原子,則其立體構(gòu)型可有D型和L型，據(jù)其連接方式可分為如下三種：（以聚丙烯為例）（1） 全同立構(gòu)高分子（isotactic polymer)：主鏈上的C*的立體構(gòu)型全部為D型或L 型, 即DDDDDDDDDD或LLLLLLLLLLL；CH2CH CH2CH3CH CH2CHCH3CH3II. 手性構(gòu)型(高分子的立體異構(gòu))74聚合物物理狀態(tài)及轉(zhuǎn)變（2） 間同立構(gòu)高分子（syndiotactic polymer)：主鏈上的C*的立體構(gòu)型各不相同, 即D型與L型相間連接，LDLDL

55、DLDLDLDLD；立構(gòu)規(guī)整性高分子（tactic polymer): C*的立體構(gòu)型有規(guī)則連接，簡(jiǎn)稱等規(guī)高分子。CH2CH CH2CH3CH CH2CHCH3CH3CH2CHCH3（3） 無規(guī)立構(gòu)高分子（atactic polymer)：主鏈上的C*的立體構(gòu)型紊亂無規(guī)則連接。CH2CH CH2CH3CH CH2CHCH3CH3CH2CHCH375聚合物物理狀態(tài)及轉(zhuǎn)變 III.幾何異構(gòu)(共軛雙烯聚合物的結(jié)構(gòu))共軛雙烯單體聚合時(shí)可形成結(jié)構(gòu)不同的單體單元，如最簡(jiǎn)單的共軛雙烯丁二烯可形成三種不同的單體單元：1,2-加成結(jié)構(gòu) 反式1,4-加成結(jié)構(gòu) 順式1,4-加成結(jié)構(gòu)CH2CHCHCH2CH2CHCCH2HCH2CHCCH2H丁二烯：CH2=CHCCH=CH276 3,4-加成 1,2-加成 反式1,4-加成 順式1,4-加成CH2CHCCH2CH2CHCCH2CH3CH2CHCCH2CH3CH3CH2CCHCH2CH3而異戊二烯則可形成四種不同的