高分子化學課件（潘祖仁第四版） 緒論

潘祖仁浙江大學教授1980年7月由潘祖仁先生和孫經(jīng)武〔天津大學〕合編?高分子化學?，為文化革命后我國第一部正式的高校教材。1986年由潘祖仁先生為主編，對全書進行了較大修改后再次出版。其后十余年間一直是各校的主要教材，1992年被評為全國優(yōu)秀教材。1996年，潘祖仁先生再次對全書進行修定，補充一些新內(nèi)容后由化工出版社出版。特點：主要參考G.Odian的?PrinciplesofPolymerization?，對一些經(jīng)典理論給予了系統(tǒng)的論述，對聚合方法和典型產(chǎn)品制備進行了介紹，適合工科學生使用。缺乏之處是對最新進展介紹的不夠。教學參考書2023/1/12復(fù)旦大學高分子科學系集體編寫1995年7月由復(fù)旦大學出版社出版特點：對各種理論問題講的較深，且包含有許多近年發(fā)現(xiàn)的新理論，為一本適合理科學生使用的書。各章中以“小專欄〞的形式插入相關(guān)的課外知識，使教材生動活潑。缺乏之處是對聚合方法和典型產(chǎn)品介紹不多，工科學生需補充相關(guān)知識。教學參考書2023/1/12美國著名教授G.Odian的?PrinciplesofPolymerization?〔第二版〕的中譯本。1987年由科學出版社出版。?PrinciplesofPolymerization?于1970年第一版出版以來，受到普遍好評。1981年，作者在增補前十年的研究成果后了出版第二版。九十年代初出版了第三版，但與第二版相比，新內(nèi)容增加不多。特點：中譯者稱該書為“一本系統(tǒng)全面、通俗易懂、編排均衡的高分子合成化學教學參考書〞。目前仍為國內(nèi)外許多高等院校高分子專業(yè)的指定教學參考書。缺乏之處在于對近年來出現(xiàn)的一些新理論介紹不夠。本書第一版我校圖書館有原版書、第二版有影印本。第三版可在北京圖書館借到。希望同學學習原著，適合將英、中版本對照看。教學參考書2023/1/12高分子化學第一章緒論第一節(jié)高分子科學及開展簡史第二節(jié)高分子根本概念第三節(jié)高分子化合物的分類第四節(jié)高分子化合物的命名第五節(jié)高分子鏈的形態(tài)第六節(jié)高分子化學結(jié)構(gòu)第七節(jié)聚合物多分散性及平均分子量第八節(jié)聚合反響的類別第九節(jié)聚合反響的單體2023/1/12一、根本概念1、高分子科學2、高分子化合物二、高分子科學的開展歷史及重大事件三、中國的高分子科學1、理論研究2、工業(yè)開展第一節(jié)高分子科學2023/1/12高分子工程高分子物理高分子化學1、高分子科學

研究高分子化合物合成、改性，高分子及其聚集態(tài)的結(jié)構(gòu)、性能，聚合物的成型加工等內(nèi)容的一門綜合性學科。包括高分子化學、高分子物理、高分子工程幾個領(lǐng)域。高分子科學2023/1/12

高分子科學的基礎(chǔ)。主要研究高分子化合物的分子設(shè)計、合成及改性，擔負為高分子科學研究提供新生化合物、為國民經(jīng)濟提供新材料及合成方法的任務(wù)。

高分子化學

高分子科學的理論基礎(chǔ)，主要研究高分子及其聚集態(tài)的結(jié)構(gòu)、性能、表征以及結(jié)構(gòu)與性能、結(jié)構(gòu)與外場力的影響之間的相互關(guān)系，指導(dǎo)高分子化合物的分子設(shè)計和高聚物作為材料的合理使用。高分子物理

研究涉及聚合反應(yīng)工程、高分子成型工藝及相應(yīng)的理論、方法的研究，為高分子科學與高分子工業(yè)間的銜接點。高分子工程2023/1/12高分子〔macromolecule、polymer〕由許多結(jié)構(gòu)相同的、簡單的單元通過共價鍵重復(fù)連接而成的相對分子質(zhì)量很大的化合物A、相對分子質(zhì)量很大：一般在104~106

2、高分子化合物相對分子質(zhì)量

1.2~1.8×104尼龍相對分子質(zhì)量

5~15×104聚氯乙烯相對分子質(zhì)量

25~30×104順丁橡膠粘合劑、涂料2023/1/12C、由相同的化學結(jié)構(gòu)重復(fù)屢次而成～～

CH2━CH━CH2━CH━CH2━CH～～│││

ClClClB、共價鍵連接

—關(guān)于聚合物與膠體的爭論聚氯乙烯例2023/1/12

高分子工業(yè)：公元前，蛋白質(zhì)、淀粉、棉、毛、絲、麻、造紙、油漆、蟲膠等高分子科學：-1833年，Berzelius提出“Polymer〞一詞，指以共價鍵、非共價鍵聯(lián)結(jié)的聚集體1、十九世紀之前：天然高分子的加工利用二、高分子科學的建立與開展2023/1/12高分子工業(yè)：-1907L.Backeland酚醛樹脂-1911丁鈉橡膠-1914醋酸纖維和塑料-1925醋酸乙烯工業(yè)化-1928聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸甲酯高分子科學：-1902提出蛋白質(zhì)是由氨基酸殘基組成的多肽結(jié)構(gòu)-1907W.Ostwold提出分子膠體概念-1920H.Staudinger提出“共價鍵聯(lián)結(jié)的大分子〞之現(xiàn)代高分子概念3、二十世紀初葉：高分子工業(yè)和科學的創(chuàng)立的準備時期2023/1/12高分子工業(yè)：塑料：PVC(1931)、PS(1934)、LDPE(1939)、ABS(1948)橡膠：氯丁膠(1931)、丁基膠(1940)、丁苯膠(1940)纖維：PVC(1931)、尼龍-66(1938)、PET(1941)、維綸〔1948〕高分子科學：-1932H.Staudinger?高分子有機化合物?出版-1929~40.P.J.Floury縮聚反響理論-1932~38W.Kuhn,K.H.Mayer橡膠彈性理論1935~48H.Mark,F.R.Mayo,etal鏈式聚合反響和共聚合理論-1942~49P.J.Flory,M.L.Huggins,etal高分子溶液理論-40年代Harkin-Smith-Ewart乳液聚合理論4、二十世紀30~40年代：高分子工業(yè)和科學的創(chuàng)立時期2023/1/12高分子工業(yè)：HDPE〔1953~55〕、PP〔1955~57〕、BR〔1959〕、PC〔1957〕-石油化工產(chǎn)品的80%用于高分子工業(yè)-塑料以兩倍于鋼鐵的速率增長〔12~15%/年〕高分子科學：-1953~56Ziegler-Natta催化劑和配位陰離子聚合-50年代Szwarc陰離子活性聚合

Kennedy陽離子聚合-1957A.Keller獲得聚乙烯單晶5、二十世紀50年代：現(xiàn)代高分子工業(yè)確立、高分子合成化學大開展時期2023/1/12高分子工業(yè)：通用塑料：PE、PP、PVC、PS(80%)、PF、UF、PU、UP〔20%〕-工程塑料：ABS、PA、PC、PPO、POM、PBT、合成橡膠：丁苯膠、順丁膠、乙丙膠、異戊膠、丁基膠、丁腈膠-合成纖維：PET、PAN、PP、PVA、nylon高分子科學：-各種熱譜、力譜、電鏡、IR手段的應(yīng)用：-1960高分辨率NMR、1964GPC的使用-結(jié)晶高分子、高分子粘彈性、流變學理論研究的深入6、二十世紀60年代：高分子物理大開展時期2023/1/12高分子工業(yè)：-生產(chǎn)的高效化、自動化、大型化：塑料~6000萬t、橡膠~700萬t、化纖~6000萬t、-高分子合金，如HIPS-高分子復(fù)合材料，如碳纖維增強復(fù)合材料高分子科學：-1971~78白川英樹等導(dǎo)電高分子-1973Kevlar纖維7、二十世紀70年代：高分子工程科學大開展時期2023/1/12高分子工業(yè)：

80年代初，三大合成材料產(chǎn)量超過10億t，其中塑料

8500萬t，以體積計超過鋼鐵的產(chǎn)量-精細高分子、功能高分子、生物醫(yī)學高分子高分子科學：-提出分子設(shè)計概念-1983O.W.Webster基團轉(zhuǎn)移聚合-1994王錦山原子〔基團〕轉(zhuǎn)移自由基聚合8、二十世紀末期：高分子科學的擴展與深化2023/1/121850年曾去美國學習兩年機械。后來專心研究炸藥。1862年夏研制成功了硝化甘油引爆方法。不久又創(chuàng)造了雷管、黃色炸藥、無煙炸藥。這種炸藥很穩(wěn)定，但用雷管引爆時又威力極大。1867年起，黃色炸藥和雷管在實業(yè)界獲得了極大的信譽。一生獲創(chuàng)造專利255項。1895年11月27日，諾貝爾在逝世前擬定遺囑，將他的遺產(chǎn)大局部贈給斯德哥爾摩科學院，每年用提出的利息獎給科學領(lǐng)域里有重大發(fā)現(xiàn)者。

A.B.Nobel(1833-1896)

瑞典化學家崇高的科學獎賞重大事件2023/1/12

Nobel的化學實驗室2023/1/12瑞士科學院從1901年起設(shè)立諾貝爾獎，每年12月10日，在諾貝爾去世這天頒發(fā)。它成為一種崇高的科學獎賞和榮譽。諾貝爾獎項諾貝爾物理獎諾貝爾化學獎諾貝爾生理學和醫(yī)學獎諾貝爾文學獎諾貝爾和平獎諾貝爾經(jīng)濟學獎〔1969〕2023/1/121901~2000年物理學獎：162人化學獎：135人生理學或醫(yī)學獎：172人2023/1/12瑞典人，物理化學家。研究膠體分子的提純和別離技術(shù)，特別是對蛋白質(zhì)的研究。1924年創(chuàng)造了超速離心機，用于蛋白質(zhì)分子測定，并從沉降常數(shù)和擴散系數(shù)獲得血紅蛋白的分子量。Svedberg的工作為高分子化學的建立創(chuàng)造了實驗條件。T.Svedberg〔1884~1971〕1926年因創(chuàng)造高速離心機并用于高分散膠體化學研究獲諾貝爾化學獎2023/1/12

德國人，1903年在Halla大學完成博士論文。畢業(yè)后在多所大學任教。早期研究有機化學，后轉(zhuǎn)向?qū)μ烊挥袡C物的結(jié)構(gòu)研究。1920年，在?德國化學會志?上發(fā)表劃時代的文章?論聚合?,首次提出高分子的概念。1932年，發(fā)表專著?高分子有機化合物?，標志著高分子化學的誕生。H.Staudinger〔1881~1965〕1953年因“鏈狀大分子物質(zhì)的發(fā)現(xiàn)〞獲諾貝爾化學獎2023/1/12Ziegler-Natta催化劑的發(fā)現(xiàn)*1923年，開始堿金屬有機化合物研究*二十世紀50年代，石油化工為高分子合成提供了廉價豐富的原料，但其中最多的α-烯烴由于沒有適宜的催化劑而末能得到充分使用。*1948年，用AlH3與乙烯反響，得到不帶支鏈的高級烯烴*1953年，在一次實驗中意外發(fā)現(xiàn)由于反響釜中殘留的痕量鎳而只生成二聚體德國人，22歲獲博士學位。畢業(yè)后在多所大學任教，主要從事金屬有機化合物研究。治學嚴謹，重視理論與實踐相結(jié)合。實驗技巧嫻熟，危險實驗常親自做。一生發(fā)表論文200余篇。對助手要求嚴格，對重要的書要求助手“通背〞“翻破〞為止。1946年起任前聯(lián)邦德國化學會會長。*1955年，進一步的研究發(fā)現(xiàn)用TiCl4和Al(C2H5)3

組成的催化體系，能使乙烯在室溫低壓下迅速聚合成為高分子量的高密度聚乙烯，Ziegler催化劑由此誕生。K.Ziegler〔1898~1973〕2023/1/121963年，K.Ziegler和G.Natta因“在高分子合成和工藝領(lǐng)域中的重大發(fā)現(xiàn)〞共同獲諾貝爾化學獎〔1903~1979〕，意大利人，21歲獲博士學位。畢業(yè)后在多所大學任教，同時兼任Montecatini〔蒙?！彻緟⒅\。主要從事有機合成和高分子結(jié)構(gòu)研究。高度重視工業(yè)工作，不單純學術(shù)生涯。一生發(fā)表論文700余篇，專利約百項。*1930年，開始進行高分子結(jié)構(gòu)研究*1952年，受Ziegler研究結(jié)果影響，開始對Ziegler催化劑進行進一步研究*1954年，對聚丙烯的結(jié)構(gòu)進行研究發(fā)現(xiàn)為“全同立構(gòu)〞*1954年，用TiCl3和Al(C2H5)3

組成的催化體系得到聚丙烯Ziegler-Natta催化劑的發(fā)現(xiàn)2023/1/12美國人，1934年獲博士學位后，作為物理化學家進入杜邦公司，在Carothers手下工作。Carothers鼓勵他從事將數(shù)學方法用于高分子領(lǐng)域的研究。按照這一思路，F(xiàn)lory的研究在許多重要的理論方面多有建樹：高分子分子量分布、等活性反響原理、高分子溶液的熱力學研究等。P.J.Flory(1910~1985)1974年因在長鏈分子物理化學性質(zhì)方面的研究獲諾貝爾化學獎2023/1/121991年因把研究簡單系統(tǒng)中有序現(xiàn)象的方法推廣到比較復(fù)雜的物質(zhì)形式，特別是推廣到液晶和聚合物的研究中獲諾貝爾物理獎P.G.deGeenes

(1932~)法國人，理論物理學家。60~70年代，把研究簡單系統(tǒng)中有序現(xiàn)象的方法推廣到比較復(fù)雜的物質(zhì)形式，特別是推廣到液晶和聚合物的研究中，為物理學研究開拓了新的領(lǐng)域。聚合體鏈動態(tài)模型2023/1/12(1927~)(1936~)白川英樹〔1936~〕美國人，現(xiàn)任賓夕法尼亞大學化學教授美國人，現(xiàn)任加利福尼亞大學巴巴拉分校聚合物和有機固體研究所所長日本人，現(xiàn)任筑波大學材料科學研究所化學教授2000年因在導(dǎo)電聚合物領(lǐng)域的開創(chuàng)性工作共同獲諾貝爾化學獎2023/1/121、理論研究中國的高分子研究起步于二十世紀50年代，作出杰出貢獻的有：王葆仁先生：在我國高分子科學的形成、發(fā)展中進行了重要的組織工作，培養(yǎng)了一大批學科骨干。馮新德先生：在自由基聚合、氧化還原引發(fā)體系等領(lǐng)域開展了系統(tǒng)的基礎(chǔ)研究，并開創(chuàng)了國內(nèi)醫(yī)用高分子研究領(lǐng)域。錢人元先生：對我國高分子物理的發(fā)展起了奠基作用，開拓了我國高分子溶液、高分子凝聚態(tài)、有機金屬導(dǎo)體等一些重要的研究領(lǐng)域。何炳林先生：開拓了我國離子交換與吸附樹脂的研究領(lǐng)域，并在將基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究相結(jié)合推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面做出富有成果的嘗試。錢保功先生：在組織高分子化學、高分子物理進行學科聯(lián)合，共同開發(fā)我國新品種橡膠研究方面做出了重要貢獻。唐敖慶先生：開展了高分子統(tǒng)計理論研究，在高分子化學、高分子物理理論研究方面開創(chuàng)了一個重要領(lǐng)域。徐僖先生：長期開展的塑料成型研究為我國高分子成型科學基礎(chǔ)研究的發(fā)展起了重要奠基的推動作用。三、中國的高分子科學2023/1/122、工業(yè)開展新中國成立時，合成樹脂的總產(chǎn)量不到200t，合成橡膠與合成纖維均為空白。自主開發(fā)：50年代–大型聚氯乙烯樹脂工廠

70年代–大型順丁橡膠工廠

80年代–適應(yīng)于高速紡絲的聚丙烯

90年代–大型熱塑性彈性體SBS工廠引進技術(shù)（至90年）：橡膠品種4個：氯丁橡膠、丁苯橡膠、丁腈橡膠、丁苯膠乳生產(chǎn)能力18萬t/a纖維品種5個：尼龍-6、尼龍-66、聚酯、聚丙烯腈、維尼綸

生產(chǎn)能力158萬t/a塑料品種10個：PS、HIPS、LDPE、HDPE、LLDPE等生產(chǎn)能力201萬t/a

2023/1/12中國順丁橡膠的開發(fā)實例實驗室工作階段：60年代，長春應(yīng)化所、北京化工研究院、蘭州化工研究院對丁烯氧化脫氫、聚合催化體系及工藝流程進行大規(guī)模研究。第一次會戰(zhàn)攻關(guān)階段：1964年，在錦州石油六廠建500噸級的丁烯氧化脫氫制丁二烯及30噸的聚合中試裝置。全國多家單位及高校參加會戰(zhàn)。二次現(xiàn)場攻關(guān)階段：1969年，在北京石化總廠建萬噸級裝置，為解決生產(chǎn)中出現(xiàn)的工藝障礙、提高產(chǎn)品質(zhì)量，組織多家科研單位及高等院校進行聯(lián)合攻關(guān)，到1975年5月，完成任務(wù)。隨后在全國陸續(xù)建立五套裝置，年產(chǎn)量超過十萬噸，根本滿足國家需要，并有出口。2023/1/12高分子也叫聚合物分子或大分子，具有高的相對分子量，其結(jié)構(gòu)必須是由多個重復(fù)單元所組成，并且這些重復(fù)單元實際上或概念上是由相應(yīng)的小分子衍生而來。Polymermolecule,Macromolecule根據(jù)IUPAC1996年之建議：ExcerptfromPureAppl.Chem.1996,68,2287-2311

高分子基本概念聚氯乙烯聚乙烯醇實際上概念上2023/1/12高分子小分子聚合反應(yīng)Polymerization單體能夠進行聚合反響，并構(gòu)成高分子根本結(jié)構(gòu)組成單元的小分子。高分子化合物PolymericSubstanceMonomer或稱聚合物，是由許多單個高分子〔聚合物分子〕組成的物質(zhì)。

高分子基本概念2023/1/12鏈原子ChainAtoms構(gòu)成高分子主鏈骨架的單個原子。鏈單元ChainUnits由鏈原子及其取代基組成的原子或原子團。聚丙烯聚乙二醇

高分子基本概念2023/1/12構(gòu)成高分子主鏈結(jié)構(gòu)一局部的單個原子或原子團，可包含一個或多個鏈單元。重復(fù)組成高分子分子結(jié)構(gòu)的最小的結(jié)構(gòu)單元。結(jié)構(gòu)單元ConstitutionalUnit重復(fù)結(jié)構(gòu)單元ConstitutionalRepeatingUnit,CRU

高分子基本概念2023/1/12單個聚合物分子所含單體單元的數(shù)目。聚合度DegreeofPolymerization，DP聚合物分子結(jié)構(gòu)中由單個單體分子生成的最大的結(jié)構(gòu)單元。單體單元Monomer(ic)Unit,mer聚合物單體單體單元聚合度2n聚對苯二甲酸乙二酯，滌綸，PETn

高分子基本概念2023/1/12含有反響性末端基團、能進一步聚合的高分子。遙爪高分子TelechelicPolymers高分子鏈的末端結(jié)構(gòu)單元。末端基團EndGroupsCH3CH2-(CH2CH2)n-CH2CH3聚乙烯：滌綸：

高分子基本概念2023/1/12由一種〔真實的、隱含的或假設(shè)的〕單體聚合而成的聚合物。如：均聚物Homopolymer氯乙烯單體由對苯二甲酸和乙二醇反響生成的“隱含單體〞：HOOC-Ph-COOCH2CH2OH“假設(shè)單體〞：乙烯醇生成均聚物的聚合反響稱均聚反響〔Homopolymerization)。

高分子基本概念2023/1/12由一種以上〔真實的、隱含的或假設(shè)的〕單體聚合而成的聚合物。生成共聚物的聚合反響稱為共聚反響。共聚物Copolymer判別均聚物：聚合物分子有且只有一種CRU，并且該CRU可以只由一種〔真實的、隱含的或假設(shè)的〕單體衍生而來。

高分子基本概念2023/1/12HOOC-Ph-COOHHOCH2CH2OH-(OC-Ph-COOCH2CH2O)n-隱含單體HOOC-Ph-COOCH2CH2OHHOOC-Ph-COOHHOCH2CH2OHHO(CH2)3OH-(OC-Ph-COOCH2CH2O)n-(OC-Ph-COOCH2CH2CH2O)m-HO-(CH2)5COOHHOCH2COOH-[O(CH2)5CO]m-[OCH2CO]n-共聚物共聚物均聚物CH2=CH2CH2=CHCH3假設(shè)隱含單體？交替共聚物

高分子基本概念2023/1/12來源天然高分子：自然界天然存在的高分子。半天然高分子：經(jīng)化學改性后的天然高分子。主鏈元素〔鏈原子〕組成碳鏈高分子：主鏈〔鏈原子〕完全由C原子組成。雜鏈高分子：鏈原子除C外，還含O,N,S等雜原子。元素有機高分子：鏈原子由Si,B,Al,O,N,S,P等雜原子組成。合成高分子：由單體聚合人工合成的高分子。1.3

高分子的分類2023/1/12碳鏈高分子雜鏈高分子元素有機高分子聚乙烯聚丙烯聚乙二醇尼龍—6聚二甲基硅氧烷1.3

高分子的分類2023/1/12性質(zhì)和用途塑料纖維橡膠涂料膠粘劑功能高分子以聚合物為根底，參加〔或不加〕各種助劑和填料，經(jīng)加工形成的塑性材料或剛性材料。具有可逆形變的高彈性材料。纖細而柔軟的絲狀物，長度至少為直徑的100倍。涂布于物體外表能成堅韌的薄膜、起裝飾和保護作用的聚合物材料能通過粘合的方法將兩種以上的物體連接在一起的聚合物材料具有特殊功能與用途但用量不大的精細高分子材料1.3

高分子的分類2023/1/12I.習慣命名法天然高分子一般有與其來源、化學性能與作用、主要用途相關(guān)的專用名稱。如纖維素〔來源〕、核酸〔來源與化學性能〕、酶〔化學作用〕。合成高分子〔1〕由一種單體合成的高分子：“聚〞+單體名稱如聚氯乙烯、聚乙烯等1.4

高分子的命名2023/1/12〔2〕由兩種單體通過縮聚反響合成的高分子：說明或不說明產(chǎn)物類型說明產(chǎn)物類型：“聚〞+兩單體生成的產(chǎn)物名稱，如對苯二甲酸和乙二醇的縮聚產(chǎn)物叫“聚對苯二甲酸乙二酯〞己二酸和己二胺的縮聚產(chǎn)物叫“聚己二酸己二胺〞不說明產(chǎn)物類型：兩單體名稱或簡稱加后綴“樹脂〞，如苯酚和甲醛的縮聚產(chǎn)物叫“酚醛樹脂〞尿素和甲醛的縮聚產(chǎn)物叫“脲醛樹脂〞1.4

高分子的命名2023/1/12〔3〕由兩種單體通過鏈式聚合反響合成的共聚物：兩單體名稱或簡稱之間+“-〞+“共聚物〞：如乙烯和乙酸乙烯酯的共聚產(chǎn)物叫“乙烯-乙酸乙烯酯共聚物〞〔4〕“聚〞+高分子主鏈結(jié)構(gòu)中的特征功能團：指的是一類的高分子，而非單種高分子，如：聚酯：聚酰胺：1.4

高分子的命名2023/1/12II.IUPAC系統(tǒng)命名法(1)確定重復(fù)結(jié)構(gòu)單元；(2)按規(guī)定排出重復(fù)結(jié)構(gòu)單元中的二級單元循序：規(guī)定主鏈上帶取代基的C原子寫在前，含原子最少的基團先寫；(3)給重復(fù)結(jié)構(gòu)單元命名：按小分子有機化合物的IUPAC命名規(guī)那么給重復(fù)結(jié)構(gòu)單元命名；(4)給重復(fù)結(jié)構(gòu)單元的命名加括弧，并冠以前綴“聚〞。括弧必不可少1.4

高分子的命名2023/1/12重復(fù)結(jié)構(gòu)單元為：11-氯代撐乙基〔〕聚~OCH2CH2~氧化撐乙基〔〕聚Poly(1-chloroethylene)Ethylene:(1)CH2=CH2,乙烯；〔2〕-CH2-CH2-,1,2-亞乙基，撐乙基舉例1.4

高分子的命名2023/1/12線形高分子環(huán)狀高分子支化高分子梳形高分子梯形高分子網(wǎng)狀高分子星形高分子體型高分子1.5

高分子鏈的形態(tài)2023/1/12I.單體單元的結(jié)構(gòu)排列首-尾連接首-首連接尾-尾連接如單體CH2=CHX聚合時，所得單體單元結(jié)構(gòu)如下：首尾單體單元連接方式可有如下三種：1.6

高分子的化學結(jié)構(gòu)2023/1/12假設(shè)高分子中含有手性C原子,那么其立體構(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〔isotacticpolymer)：主鏈上的C*的立體構(gòu)型全部為D型或L型,即DDDDDDDDDD或LLLLLLLLLLL；II.高分子的立體異構(gòu)1.6

高分子的化學結(jié)構(gòu)2023/1/12〔2〕間同立構(gòu)高分子〔syndiotacticpolymer)：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，LDLDLDLDLDLDLD；立構(gòu)規(guī)整性高分子〔tacticpolymer):C*的立體構(gòu)型有規(guī)那么連接，簡稱等規(guī)高分子。1.6

高分子的化學結(jié)構(gòu)2023/1/12〔3〕無規(guī)立構(gòu)高分子〔atacticpolymer)：主鏈上的C*的立體構(gòu)型紊亂無規(guī)那么連接。1.6

高分子的化學結(jié)構(gòu)2023/1/12III.共軛雙烯聚合物的結(jié)構(gòu)共軛雙烯單體聚合時可形成結(jié)構(gòu)不同的單體單元，如最簡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)丁二烯：CH2=CHCCH=CH21.6

高分子的化學結(jié)構(gòu)2023/1/12

3,4-加成1,2-加成反式1,4-加成順式1,4-加成而異戊二烯那么可形成四種不同的單體單元：異戊二烯:1.6

高分子的化學結(jié)構(gòu)2023/1/12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)，這種同種聚合物分子長短不一的特征稱為聚合物的多分散性。聚合物的分子量或聚合度是統(tǒng)計的，是一個平均值，叫平均分子量或平均聚合度。平均分子量的統(tǒng)計可有多種標準，其中最常見的是重均分子量和數(shù)均分子量。I.聚合物的多分散性II.

平均分子量1.7

聚合物的多分散性與平均分子量2023/1/12假設(shè)某一聚合物樣品中所含聚合物分子總數(shù)為n，總質(zhì)量為w，其中，分子量為Mi的分子有ni摩爾，所占分子總數(shù)的數(shù)量分數(shù)為Ni，那么Ni=ni/n，其質(zhì)量為wi=niMi，其質(zhì)量分數(shù)為Wi=wi/w，∑ni=n,∑wi=w,∑Ni=1,∑Wi=1。數(shù)均分子量∑niMi

Mn=∑NiMi==w/n∑ni按分子數(shù)統(tǒng)計平均，定義為聚合物中分子量為Mi的分子的數(shù)量分數(shù)Ni與其分子量Mi乘積的總和,以Mn以表示。1.7

聚合物的多分散性與平均分子量2023/1/12重均分子量按質(zhì)量統(tǒng)計平均，定義為聚合物中分子量為Mi的分子所占的重量分數(shù)Wi與其分子量Mi的乘積的總和。以Mw表示?！苭iMi∑niMi

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Mw=∑WiMi==∑wi∑niMiWi=wi/w，wi=niMi1.7

聚合物的多分散性與平均分子量2023/1/12多分散系數(shù)〔d〕d=Mw/Mn表征聚合物的多分散程度,也叫分子量分布〔molecularweightdistribution,MWD)。假設(shè)d=1，即聚合物中各