潘祖仁主编 《高分子化学 》教案

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1、高分子化学高分子化学高分子化学教材教材：潘祖仁主编：潘祖仁主编《《高分子化学高分子化学》》主讲主讲：张子勇：张子勇（博士后）（博士后）1.1.绪绪论论òò高分子科学是当代发展最迅速的学高分子科学是当代发展最迅速的学科之一科之一1òò高分子科学既是一门应用科学，又高分子科学既是一门应用科学，又是一门基础科学是一门基础科学òò高分子科学已经发展成高分子科学已经发展成高分子化学高分子化学和和高分子物理高分子物理两个主要分支两个主要分支本章内容ß高分子的基本概念ß高分子化合物的基本特征ß高分子化合物的命名和分类ß聚合反应1.11.1高分子的基本概念高分子的基本概

2、念什么是高分子？什么是高分子？高分子高分子也叫也叫高分子化合高分子化合高分子化合物、大分子化合物、高高分子化合物、大分子化合物、高物物，是指分，是指分分子、大分子、高聚物、聚合物分子、大分子、高聚物、聚合物子量很高并子量很高并由共价键连由共价键连这些术语一般可以通用这些术语一般可以通用接的一类化接的一类化Macromolecules,HighPolymer,合物合物Polymer高常用的高分子的分子量一般高达几万、几十高常用的高分子的分子量一般高达几万、几十万，甚至上百万，范围在万，甚至上百万，范围在10104～～101061.由一种结构单元组成的高分子

3、由一种结构单元组成的高分子一个大分子往往是由许多相同的、简单的结构单元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。通过共价键重复连接而成。例如：聚苯乙烯例如：聚苯乙烯nCH2CH聚合CH2-CH-CH2-CH-CH2-CHCH2CH缩写成nò合成聚合物的起始原料称为合成聚合物的起始原料称为单体单体（（MonomerMonomer））ò在大分子链中出现的以单体结构为基础的原子团称在大分子链中出现的以单体结构为基础的原子团称为为结构单元结构单元（（StructureunitStructureunit））ò结构单元有时也称为结构单元有时

4、也称为单体单元单体单元（（MonomerunitMonomerunit））重复单元重复单元(Repeatingunit(Repeatingunit））,,链节链节(Chainelement(Chainelement））结构单元＝单体单元＝重复单元＝链节结构单元＝单体单元＝重复单元＝链节ònn表示重复单元数，也称为链节数表示重复单元数，也称为链节数,,在此等于在此等于聚合度聚合度ò聚合度聚合度（（DegreeofpolymerizationDegreeofpolymerization））聚合度是衡量高分子大小的一个指标。聚合度是衡量高分子大小的一个指标。有

5、两种表示法：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结构单元数目表示，记作xn§以大分子链中的重复单元数目表示，记作以大分子链中的重复单元数目表示，记作DP在这里在这里,,两种聚合度相等，都等于两种聚合度相等，都等于nnxn=DP=n由聚合度可计算出高分子的分子量：由聚合度可计算出高分子的分子量：式中:M=xn⋅M0=DP⋅M0M是高分子的分子量M是结构单元的分子量0òò另一种情况：另一种情况nH2N-(--CH2-)-COOH--NH-(--CH2-)-CO--n+nH2O55结构单元＝重复单元＝链节结构单元＝重复单元＝链节≠

6、≠单体单元单体单元2.由两种结构单元组成的高分子由两种结构单元组成的高分子合成尼龙合成尼龙--6666则具有另一特征：则具有另一特征：H2N(CH2)6NH2+HOOC(CH2)4COOHH--NH(CH2)6NH--CO(CH2)4CO--OH+(2n-1)H2On结构单元结构单元重复结构单元此时此时，，两种结构单元构成一个重复结构单元两种结构单元构成一个重复结构单元òò单体在形成高分子的过程中要失掉一些原子单体在形成高分子的过程中要失掉一些原子结构单元结构单元≠≠重复单元重复单元≠≠单体单元单体单元但,重复单元＝链节重复单元＝链节xn=2DP=2nM

7、=xn⋅M0=2DP⋅M0注意：注意：MMo两种结构单元的平均分子量两种结构单元的平均分子量3.由无规排列的结构单元组成的高分子由无规排列的结构单元组成的高分子由一种单体聚合而成的高分子称为由一种单体聚合而成的高分子称为均聚物均聚物由两种或两种以上的单体聚合而成的高分子则由两种或两种以上的单体聚合而成的高分子则称为称为共聚物共聚物例如：丁苯橡胶例如：丁苯橡胶----(CH2--CH=CH--CH2-)--(-CH2--CH-)----xynx,yx,y为任意值，故在分子链上结构单元的排为任意值，故在分子链上结构单元的排列是任意的：列是任意的：∼∼MMMM

8、MMMMM∼∼121121222在这种情况下，无法确定它的重复单元，仅在这种情况