高分子的基本概念.ppt

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1、第一章高分子的基本概念1.1高分子化合物的基本特征分子似“一条链”，由许多相同的结构单元组成，以共价键的形式重复连接而成。分子量很大且具有分散性。一、高分子的含义高分子,Macromolecule聚合物Polymer高聚物Highpolymer通过不同的聚合反应长径比：103~105Polyamideimide/聚酰胺酰亚胺的立体示意图分子似“一条长链”由许多相同的结构单元组成，以共价键的形式重复连接而成。小分子单体相互连接而成nCH2=CH(CH2CH)nCl(CH2－CH)nClnCH2=CH氯乙烯聚氯乙烯苯乙烯聚苯乙烯聚合物链很长：多到增加或减少几个单元

2、不会影响本体性质（玻璃化温度、热容、密度、热胀系数、模量、拉伸强度、导热系数、折光指数...）分子量大HC烷烃性质随链长的变化甲C乙C丙C丁C戊C己C庚C辛C22C23C180C181C182C183分子之间的作用力大,只有液态和固态,不能汽化固体聚合物具有一定的力学强度可用作承力材料，能抽丝，能制膜高分子溶液：难溶，甚至不溶，溶解过程往往要经过溶胀阶段，溶液粘度比同浓度的小分子高得多分子量多大才算是高分子？其实，并无明确界限，一般-----<1000<------------<10000<-----<1000000低分子过渡区（齐聚物）高聚物超

3、高聚物一般高分子的分子量在104～106范围超高分子量的聚合物的分子量高达106以上高分子的强度与分子量密切相关A点是初具强度的最低聚合度，A点以上强度随分子链迅速增加B点是临界点，强度增加逐渐减慢C点以后强度不再明显增加不同高分子初具强度的聚合度和临界点的聚合度不同，如AB尼龙40150纤维素60250乙烯基100400聚合物AC强度聚合度B常用的聚合物的分子量（万）塑料分子量纤维分子量橡胶分子量聚乙烯6～30涤纶1.8～2.3天然橡胶20～40聚氯乙烯5～15尼龙-661.3～1.8丁苯橡胶15～20聚苯乙烯10～30维尼纶6～7.5顺丁烯胶25～30分子量具有

4、多分散性（Polydispersity）即使是一种“纯粹”的高分子，也是由化学组成相同、分子量不等、结构不同的同系聚合物的混合物所组成这种高分子的分子量不均一(即分子量参差不齐）的特性，就称为分子量的多分散性因此应注意：一般测得的高分子的分子量都是平均分子量聚合物的平均分子量相同，但分散性不一定相同二、分子结构的多样性结构：长链、柔性、缠结、链段运动分子结构的多样性性能的多样性不同原子组成的聚合物—性能不同相同分子式--因构造不同而性能不同同一聚合物---因环境不同而性能不同---因加工方法不同而性能不同1.2高分子基本概念高分子具有高的相对分子量，其结构必须是由多

5、个重复单元所组成，并且这些重复单元实际上或概念上是由相应的小分子衍生而来。Polymer,Macromolecule根据IUPAC1996年之建议（InternationalUnionofPureandAppliedChemistry1996,68,2287–2311）聚氯乙烯聚乙烯醇实际上概念上水解高分子小分子聚合反应Polymerization单体Monomer能够进行聚合反应，并构成高分子基本结构组成单元的小分子。Polymer链原子ChainAtoms构成高分子主链骨架的单个原子。聚丙烯聚乙二醇重复组成高分子分子结构的最小的单元。（重复）结构单元Consti

6、tutionalRepeatingUnit,CRU单个聚合物分子所含单体单元的数目。聚合度DegreeofPolymerization，DP聚合物单体聚合度聚对苯二甲酸乙二酯，涤纶，PETnn由一种（真实的、隐含的或假设的）单体聚合而成的聚合物。如：均聚物Homopolymer氯乙烯单体由对苯二甲酸和乙二醇反应生成的“隐含单体”：HOOC-Ph-COOCH2CH2OH“假设单体”：乙烯醇生成均聚物的聚合反应称均聚反应（Homopolymerization)。由一种以上（真实的、隐含的或假设的）单体聚合而成的聚合物。生成共聚物的聚合反应称为共聚反应。共聚物Copoly

7、merHOOC-Ph-COOHHOCH2CH2OH-(OC-Ph-COOCH2CH2O)n-隐含单体HOOC-Ph-COOCH2CH2OHHOOC-Ph-COOHHOCH2CH2OHHO(CH2)3OH-(OC-Ph-COOCH2CH2O)n-(OC-Ph-COOCH2CH2CH2O)m-共聚物均聚物CH2=CH2CH2=CHCH3假设均聚物嵌段接枝交替无规1.3高分子的分类来源天然高分子：自然界天然存在的高分子。半天然高分子：经化学改性后的天然高分子。主链元素（链原子）组成碳链高分子：主链（链原子）完全由C原子组成。杂链高分子：链原子除C外，还含O,N,S等杂