高聚物生產(chǎn)技術第一章緒論

高聚物生產(chǎn)技術緒論

Introduction緒論

Introduction教學目的：掌握高聚物的基本概念；掌握高聚物的命名與分類方法；了解高聚物的形成反應類型、基本特點及工業(yè)生產(chǎn)方法；了解高分子科學的發(fā)展過程與展望。學時56，20次實驗開設實驗：4個緒論一、高聚物的基本概論

●高聚物

高聚物（highpolymer）是高分子化合物（macromolecularcompound）的簡稱，是由成千上萬個原子通過化學鍵連接而成的高分子（macromolecule）所組成的化合物。

●高聚物的基本特點 相對分子質量大 高聚物的基本特點分子鏈長 相對分子質量具有多分散性

●常用的術語

單體結構單元重復結構單元聚合度常用的術語第一節(jié)高聚物的基本概念、命名與分類緒論

▓實例分析以氯乙烯（VC）為單體，通過聚合生成聚氯乙烯（PVC）。nCH2＝CH→～CH2－CH－CH2－CH－CH2－CH－CH2－CH～以對苯二甲酸、乙二醇為單體，通過聚合生成聚對苯二甲酸乙二酯（的確良）。ClClClClCl簡寫Cl［CH2－CH］n結構單元重復結構單元nHO－CH2－CH2－OH＋nHOOC－－COOHHO［C－－C－O－CH2－CH2－O］HOOn重復結構單元結構單元結構單元緒論

▲單體（monomer）能夠形成結構單元的分子所組成的化合物，即聚合時的小分子原料。

▲結構單元（structuralunit）組成高聚物重復結構單元的基本單元。

▲重復結構單元（structuralrepeatunit）高分子鏈中重復出現(xiàn)的單元，即鏈節(jié)（chainelement）。

▲聚合度（degreeofpolymerization）重復結構單元數(shù)目，即鏈節(jié)數(shù)。單獨提出用DP或Xn表示，在結構式中用n表示。

●三個關系的處理

▲結構單元與重復結構單元的關系

▲單一高分子的相對分子質量與聚合度、重復結構單元相對分子質量的關系重復結構單元≥結構單元緒論

▲單一相對分子質量與平均相對分子質量的關系單一相對分子質量只對個體高分子，平均相對分子質量是體系內所有個體相對分子質量的平均值。個體高分子的相對分子質量沒有實用價值，真正有價值的是平均相對分子質量的大小。

原因：高聚物是由相對分子質量不等的同系聚合物組成的混合物，即高聚物的相對分子質量具有多分散性。

多分散性的描述：分布曲線法、分散系數(shù)HI法。

▲常見三大合成材料的相對分子質量范圍

塑料相對分子質量橡膠相對分子質量纖維相對分子質量高密度聚乙烯聚氯乙烯聚苯乙烯聚碳酸酯6～30萬5～15萬10～30萬2～6萬天然橡膠丁苯橡膠順丁橡膠氯丁橡膠20～40萬16～20萬25～30萬10～12萬錦綸-66滌綸維尼綸腈綸1.2～1.8萬1.8～2.3萬6～7.5萬5～8萬緒論二、高聚物的命名與分類

●高聚物的命名

▲通俗命名法

△“聚”＋單體名稱

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

△原料名稱簡字＋“樹脂”▓實例酚醛樹脂、脲醛樹脂（聚合單體簡字）擴充：聚氯乙烯樹脂、聚乙烯樹脂等（成型加工原料）緒論

△單體簡字＋“橡膠”

▓實例丁苯橡膠、丁腈橡膠、氯丁橡膠、順丁橡膠

△結構特征命名具有“酯－COO－結構”的高聚物稱為聚×××酯；具有“酰胺－CONH－結構”的高聚物稱為聚×××酰×××胺；具有“醚－O－結構”的高聚物稱為聚×××醚。

▲習慣名稱與商品名稱高聚物的重復結構單元通俗名稱系統(tǒng)名稱習慣或商品名稱英文縮寫－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對苯二甲酸乙二酯聚已內酰胺聚亞乙基聚亞丙基聚(1-氯亞乙基)聚[(1-甲氧基酰基)-1-甲基亞乙基]聚(氧亞乙基對苯二酰)高密度聚乙烯低密度聚乙烯（絲用）丙綸（絲用）氯綸有機玻璃滌綸錦綸-6或尼龍-6HDPELDPEPPPVCPMMAPETPPA-6一、高聚物的形成反應

●高聚物的形成反應（formationreactionofpolymer）是指由低分子單體形成高聚物的化學反應。廣義還應包括利用高聚物的化學變化轉化為另一種高聚物的反應。

●高聚物形成反應的類型按元素組成和結構變化分類加聚反應（polyadditionreaction）縮聚反應（polycondensationreaction）高聚物化學轉變按反應機理分類連鎖聚合反應（chainpolymerization）逐步聚合反應（step-reactionpolymerization）第二節(jié)高聚物的形成反應與工業(yè)實施方法緒論二、聚合反應的工業(yè)實施方法

●適用于連鎖聚合反應的工業(yè)實施方法

●適用于逐步聚合反應的工業(yè)實施方法

選擇聚合實施方法的原則：根據(jù)產(chǎn)品性質要求、單體性質、產(chǎn)品用作等縮合考慮。連鎖聚合反應工業(yè)實施方法本體聚合（bulkpolymerization）溶液聚合（solutionpolymerization）懸浮聚合（suspensionpolymerization）乳液聚合（emulsionpolymerization）逐步聚合反應工業(yè)實施方法熔融縮聚（meltpolycondensation）溶液縮聚（solutionpolycondensation）固相縮聚（solidphasepolycondensation）界面縮聚（interfacepolycondensation）乳液縮聚（emulsionpolycondensation）13聚合初期聚合初期----轉化率＜20%

，引發(fā)劑引發(fā)聚合單體液滴聚合中期（轉化率20%-70%）均勻堅硬透明粒子聚合中期----轉化率20%-70%，聚合物溶于單體，液滴內均相，發(fā)黏聚合后期----轉化率80%，體積更小，體系由液相全部轉為固相3.懸浮聚合，均相粒子的形成過程連鎖聚合反應的工業(yè)實施方法自由基聚合反應的特征與類型●自由基聚合反應的定義：是單體借助于光、熱、輻射、引發(fā)劑的作用，使單體分子活化