高分子化学与物理绪论课件

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1、高分子化学与物理佛山科学技术学院叶秀芳E-mail:345932002@qq.com１.１绪论高分子科学的建立和发展高分子化合物的基本概念高分子的命名和分类高分子合成反应的分类高分子链的结构形态1高分子科学主要包括三个主要分支高分子化学高分子物理高分子材料本章内容1.1.1高分子科学是一门应用科学主要经历五个阶段：天然高分子的直接利用天然高分子的改性高分子科学的建立高分子材料工业的大发展高分子的分子设计1.2高分子的基本概念高分子化合物也叫大分子化合物或聚合物，是指相对分子质量很高（通常为104～106）的一类化合物高分子化合物、大分子化合物、高分子、大分子、高聚物

2、、聚合物这些术语一般可以通用对分子量特大或较小的聚合物分别采用超高分子化合物和低聚物来加以区别合成聚合物的起始原料称为单体（Monomer）在大分子链中出现的以单体结构为基础的原子团称为结构单元（Structureunit）聚合一个大分子往往是由许多相同的、简单的结构单元通过共价键重复连接而成。例如：聚苯乙烯1.由一种结构单元组成的高分子缩写成幻灯片4n表示重复单元数，也称为链节数,在此等于聚合度聚合度（Degreeofpolymerization）聚合度是衡量高分子大小的一个指标。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

3、作结构单元＝单体单元＝重复单元＝链节结构单元有时也称为单体单元（Monomerunit）重复单元(Repeatingunit）,链节(Chainelement）在这里,两种聚合度相等，都等于n另一种情况：式中:M是高分子的分子量M0是结构单元的分子量由聚合度可计算出高分子的分子量：结构单元＝重复单元＝链节单体单元此时，两种结构单元构成一个重复结构单元结构单元结构单元重复结构单元2.由两种结构单元组成的高分子合成尼龙-66则具有另一特征：单体在形成高分子的过程中要失掉一些原子结构单元重复单元单体单元但,重复单元＝链节注意：Mo两种结构单元的平均分子量由一种单体聚

4、合而成的高分子称为均聚物由两种或两种以上的单体聚合而成的高分子则称为共聚物x,y为任意值，故在分子链上结构单元的排列是任意的：M1M2M1M1M2M1M2M2M2在这种情况下，无法确定它的重复单元，仅结构单元＝单体单元例如：丁苯橡胶平均分子量的表示方法数均分子量（Number-averagemolecularweight）按聚合物中含有的分子数目统计平均的分子量高分子样品中所有分子的总重量除以其分子(摩尔)总数式中，Wi，Ni，Mi分别为i-聚体的重量、分子数、分子量i=1－∞式中符号意义同前重均分子量（Weight-averagemolecularweig

5、ht）是按照聚合物的重量进行统计平均的分子量i-聚体的分子量乘以其重量分数的加和Z均分子量（Z-averagemolecularweight）按照Z值统计平均的分子量三种分子量可用通式表示：举例：设一聚合物样品，其中分子量为104的分子有10mol,分子量为105的分子有5mol,求分子量1.4.2分子量具有多分散性什么是分子量的多分散性（Polydispersity）？高分子不是由单一分子量的化合物所组成这种高分子的分子量不均一(即分子量大小不一、参差不齐）的特性，就称为分子量的多分散性高分子分子量多分散性的表示方法单独一种平均分子量不足以表征聚合物的性能，还需要

6、了解分子量多分散性的程度以分子量分布指数表示即重均分子量与数均分子量的比值，Mw/MnMw/Mn分子量分布情况1均一分布接近1(1.5~2）分布较窄远离1(20~50)分布较宽分子量分布是影响聚合物性能的因素之一分子量过高的部分使聚合物强度增加，但加工成型时塑化困难低分子量部分使聚合物强度降低，但易于加工不同用途的聚合物应有其合适的分子量分布:合成纤维分子量分布易窄塑料薄膜橡胶分子量分布可较宽高分子化学命名原则1.4高分子化合物的命名和分类来源基础命名法（单体）结构基础命名法有机/无机单位的命名遵循相应化合物命名原则前缀、后缀，中介连接词1231.4高分子化合物的

7、命名和分类1命名以单体名称为基础，在前面加“聚”字——来源基础命名法乙烯丙烯氯乙烯甲基丙烯酸甲酯聚乙烯聚丙烯聚氯乙烯聚甲基丙烯酸甲酯取单体简名，在后面加“树脂”、“橡胶”二字如苯酚甲醛酚醛树脂尿素甲醛脲醛树脂甘油邻苯二甲酸酐醇酸树脂丁二烯苯乙烯丁苯橡胶结构基础命名法命名重复单元（按有机化合物命名）再在前面冠以“聚”字聚（1-苯基亚乙基）常见高分子的命名ABS：Acrylonitrile-butadiene-styrenecopolymer丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物PA：Polyamide聚酰胺PC：Polycarbonate聚碳酸酯PE：Polyethylen