高分子科学的基本概念教学提纲.ppt

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1、高分子科学的基本概念高分子的命名Example1Polymermonomer简单命名法：聚乙烯醇，poly(vinylalcohol);PVA系统命名法：聚1-羟基乙烯高分子的基本概念结构单元有时也称为单体单元（Monomerunit）重复单元（Repeatingunit）链节（Chainelement）n表示重复单元数，在此等于聚合度。聚合度（Degreeofpolymerization）聚合度是衡量高分子链大小的一个指标。有两种表示法：以大分子链中的结构单元数目表示，记作以大分子链中的重复单元数目表示，记作高分

2、子的分类按用途分类塑料（plastic）橡胶（rubber）纤维（fiber）涂料（coating）粘合剂（adhesive）功能高分子涂料是涂布于物体表面能结成坚韧保护膜的涂装材料。功能高分子是指在高分子主链和侧枝上带有反应性功能基团，并具有可逆或不可逆的物理功能或化学活性的一类高分子。粘合剂是指具有良好的粘合性能，可将两种相同或不相同的物体粘接在一起的连接材料。塑料制品橡胶制品纤维制品涂料与粘合剂与高分子相关的化学反应高分子的合成高分子的改性与功能化高分子的老化与降解高分子化学是高分子科学的基础。高分子化学研究

3、高分子化合物的分子设计、合成及改性，它担负着为高分子科学研究提供新化合物、为国民经济提供新材料及合成方法的任务。高分子的反应按聚合机理连锁聚合活性中心引发单体，迅速连锁增长的聚合。根据活性中心的不同可分为自由基聚合、阳离子聚合和阴离子聚合。逐步聚合逐步聚合反应通常是由单体所带的两种不同的官能团之间发生化学反应而进行按化学组成变化加成聚合缩合聚合新型聚合反应连锁聚合链引发单体链增长聚合物自由基聚合聚合时先由引发剂I形成自由基活性种，再进一步与单体加成，促使链增长。链引发（均裂）链增长链终止死聚合物常用的引发剂：偶氮类

4、引发剂有机过氧类引发剂无机过氧类引发剂氧化还原引发体系引发方式：热引发聚合光引发聚合辐射引发聚合逐步聚合HO―CH(CH3)―COOH+HO―CH(CH3)―COOHHO―CH(CH3)―COO―CH(CH3)―COOH+HO―CH(CH3)―COOHHO―CH(CH3)―COO―CH(CH3)―COOH[]n高分子的分子设计LinearBranchedCross-linkedComb-likeStar-likeDendrimerPolycatenane支化结构对性能的影响名称密度（g/ml）结晶度（%）拉伸强度（

5、MPa）断裂伸长率（%）冲击强度（J/m）HDPE0.94-0.9780-9521-3820-13027-1068LDPE0.91-0.9350-704.1-1690-800NobreakLLDPE0.92-0.9350-5520-30100-1000Nobreak不同支化结构聚乙烯的基本性能参数交联交联反应是指线型高分子链之间进行化学反应，由线型的聚合物转变成为体型的网状聚合物。交联的目的在于消除永久变形，交联后的体型聚合物不能熔融也不会溶解。常见的橡胶和热固性树脂制品均是交联聚合物。表征交联的几个参数交联点间分

6、子量（molecularweightbetweencross-links）凝胶率（gelfraction）溶胀率（Swellingratio）SSSSSSSS+()nΔSnSnSnSnVulcanizationofnaturerubber共聚含有两种或两种以上的重复单元的聚合物，称为Copolymer（共聚物）共聚（Copolymerization）是改变聚合物性能的一种有效方法。根据共聚物中结构单元的排列方式可分为以下几类：无规共聚物（random）：A、B两种结构单元无规排列，随机分布。交替共聚物（altern

7、ate）：A、B两种结构单元严格相间排列。嵌段共聚物（block）：由A聚合物链段和B聚合物链段交替构成。接枝主链由单元A构成，而支链由另一种单元B构成。BackboneAGraftchainsB***MonomerBMacro-initiator******Pre-polymerBPre-polymerAMacro-monomerMonomerAGraftfromGraftontoGraftthrough高分子合成的发展合成原料产品高能效、低能耗、绿色环保是高分子合成未来发展的重要方向。生物质转化温和的反应条件，

8、不产生危险或有害物质。环境友好可降解、可回收。生物圈循环绿色高分子合成白色污染新型高分子合成方法——活性聚合活性聚合的特点Mn的增长与单体转化率成线性关系；单体100%转化后加入新单体，聚合反应继续进行，Mn进一步增加，且仍与单体转化率成正比；所有聚合物分子都由引发剂分子所引发，并且其数目在整个聚合过程中保持恒定；分子量分布非常窄，接近单分散，Mw/Mn≈1