高分子化学第一章绪论

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1、Chapter1绪论本章内容1.1高分子的基本概念1.2聚合物的分类和命名1.6线形、支链形和交联1.5大分子微结构1.4分子量及其分布1.3聚合反应（*）（△）（*）1.7聚集态和热转变1.8高分子材料和力学性能聚合物结构高分子链的三种基本形状：线形、支链形、体形线形支链形体形1.6线形、支链形和交联——宏观结构其它新型结构的高分子，如星形聚合物、梯形聚合物等。星形梯形形成线形大分子的基本条件——2官能团单体，如：线型缩聚中，单体须具有两个反应能力的官能团，如二元酸和二元醇；加聚中烯类单体的π键；环状单体开环聚合中的断裂单键；长几百nm，

2、直径零点几nm，长径比极大；其长链可能比较伸展，也可能卷曲成团，取决于链的柔顺性和外部条件，一般为无规线团;自然状态下处于卷曲状态。适当溶剂可溶解，加热可以熔融，即可溶可熔。聚丙烯、聚氯乙烯等塑料，涤纶树脂、聚酰胺-66、聚丙烯腈等纤维均为线形聚合物。线形高分子适当溶剂可溶解，加热可以熔融，即可溶可熔。支链高分子——线形主链上带支链形成条件：多官能度体系的缩聚早期，先支化，后交联。例：邻苯二甲酸酐和甘油自由基聚合中的链转移反应接枝共聚物(graftpolymer)先形成线形主链，后接上支链，如抗冲聚苯乙烯。侧枝的长短和数量可不同，有的是聚合

3、中自然形成的；有的则是人为的通过反应接枝上去的。体形高分子——许多线型或支链型大分子由化学键连接而成的交联(crosslinking)结构。交联聚合物又称网状聚合物或体形聚合物，是借助于多官能团单体的反应或某种助剂（如硫）将聚合物交联起来而得到的。交联程度浅,受热可软化，适当溶剂可溶胀，交联程度深的,既不溶解,又不熔融，即不溶不熔。典型的例子是橡胶的硫化(sulfuration)大分子的几何形状与聚合物的物理性质密切相关线型和支链型聚合物：可溶可熔－热塑性聚合物交联聚合物：分子链间存在化学键的交联，不溶不熔－热固性聚合物1.5大分子微结构—

4、—微观结构高分子的微结构包括结构单元的结构、结构单元相互键接的序列结构、结构单元在空间排布的立体构型等。1.结构单元的结构：决定聚合物的种类和性能最主要因素。2.序列结构(sequentialstructure)：链结构单元的连接顺序。－－单体结构和反应条件影响结构单元的连接顺序。具有取代基的乙烯基单体可能存在头－尾或头－头或尾－尾连接.有取代基的碳原子为头，无取代基的碳原子为尾。头-尾连接head-to-tail头-头连接head-to-head尾-尾连接tail-to-tail如单体CH2=CHX聚合时，所得单体单元结构如下：首尾单体单

5、元连接方式可有如下三种：3.立体异构(stereoisomerism)：－－原子或取代基在空间排列方式不同引起的。可分为：对映体异构(antimerisomerism)几何异构(rotamerism)构象(conformation)（二次结构）（1）对映体异构（又称手性异构）——不对称(asymmetric)碳原子上的基团空间排列引起。全同结构(isotacticstructure)间同结构(syndiotacticsturcture)无规结构(randomstructure)若高分子中含有手性C原子,则其立体构型可有D型和L型，据其连接方

6、式可分为如下三种：等规聚合物立体异构体之间的性能差别很大。例如：全同立构聚苯乙烯能结晶，熔点240℃，而无规立构聚苯乙烯不能结晶，软化点仅为80℃。（1）全同立构高分子：主链上的C*的立体构型全部为D型或L型,即DDDDDDDDDD或LLLLLLLLLLL；聚丙烯为例（2）间同立构高分子：主链上的C*的立体构型各不相同,即D型与L型相间连接，LDLDLDLDLDLDLD；（3）无规立构高分子：主链上的C*的立体构型紊乱无规则连接。异戊二烯烃(isoprene)1,4加成后，主链上有双键，与双键连接的碳原子不能绕主链旋转。顺式(cisform

7、)异构体反式(transform)异构体（2）几何异构（Stereoisomerism）——主链上有不饱和键所引起的异构现象（3）构象(conformation)（二次结构）伸展链spreadingchain无规线团randomcoil折叠链foldedchain螺旋链spiralchain产生原因：C-C单键的内旋转(internalrotation)引起碳原子在空间位置上的变化。——高分子链在空间存在的各种形状1.7聚集态和热转变高分子的聚集态结构（三次结构）是指高聚物材料整体的内部结构，即高分子链与链之间的排列和堆砌结构。高分子之间以

8、次价键（范德华力）聚集。由于相对分子质量很大，总的次价键力超过共价键力。因此高分子只有固态和液态，没有气态。高分子有两种状态固态高聚物液态高聚物晶态结构非晶态结构又称粘流态两种聚