高分子化学与物理复习ppt课件.ppt

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1、本科●高分子高分子化学与物理复习主讲：化学化工学院聂康明教授MacromoleculeChemistry1第一章绪论高分子的基本概念高分子化合物的基本特征高分子化合物的命名和分类聚合反应21.1高分子的基本概念高分子单体结构单元单体单元重复单元链节聚合度与均聚物共聚物31.2高分子化合物的基本特征1.分子量大（由此带来的高分子特性）2.分子量具有多分散性平均分子量的表示方法：数均分子量重均分子量Z均分子量4粘均分子量特性粘数[η]和分子量的关系：Mz>Mw>Mv>Mn，Mv略低于Mw分子量多分散性的

2、表示方法：以分子量分布指数表示Mw/Mn以分子量分布曲线表示重量分率平均分子量以被分离的各级分的重量分率对平均分子量作图，得到分子量重量分率分布曲线。分子量分布是影响聚合物性能的因素之一51.3.高分子的结构复杂高分子的链结构高分子链的几何形状大致有三种：线形、支链形、体形高分子链的微结构复杂序列结构立体异构：全同间同无规立构顺反异构高分子的聚集态结构非晶态结构玻璃化转变温度TgTgTf形变玻璃态高弹态粘流态非晶态高聚物的温度形变曲线晶态结构液晶态结构取向态结构61.4高分子化合物的命名和分类以

3、单体名称为基础，在前面加“聚”字1命名以高分子链的结构特征命名以单体结构进行命名聚酰胺聚酯聚氨酯聚醚商品名命名以商品名命名涤纶聚对苯二甲酸乙二醇酯（聚酯）丙纶聚丙烯锦纶聚酰胺（尼龙）72..分类根据材料的性能和用途分类塑料橡胶纤维涂料胶粘剂功能高分子根据高分子的主链结构分类碳链聚合物杂链聚合物元素有机聚合物81.5聚合反应1.按反应机理分类连锁聚合反应自由基聚合：活性中心为自由基阳离子聚合：活性中心为阳离子阴离子聚合：活性中心为阴离子配位离子聚合：活性中心为配位离子逐步聚合2.按单体和聚合物在组成和

4、结构上发生的变化分类加聚反应加聚物特征缩聚反应缩聚物特征9Chapter2FreeRadicalPolymerization3.1连锁聚合反应3.2自由基聚合机理3.6阻聚和缓聚3.5影响自由基聚合反应的因素3.4聚合物的平均聚合度3.3自由基聚合动力学（*）（△）3.7聚合热力学（△）第2章自由基聚合主要内容10合成聚合物的化学反应按反应机理分连锁聚合逐步聚合开环聚合聚合物的化学反应按反应活性中心性质不同分自由基聚合离子聚合按有无小分子生成缩聚反应逐步加聚按聚合度、基团变化聚合度基本不变的反应聚合

5、度变化大的反应聚合度变化小的反应11三个基元反应链引发（chaininitiation）链终止（chaintermination）链增长（chainpropagation）连锁聚合组成2.1连锁聚合反应ChainReaction12连锁聚合反应分类活性中心（reactivecenter)可以是自由基、阳离子和阴离子，它进攻单体的双键，使单体的π键打开，与之加成，形成单体活性种，而后进一步与单体加成，促使链增长。连锁聚合反应自由基聚合阳离子聚合阴离子聚合依据活性种的不同13连锁聚合的单体单体聚合的条件

6、热力学方面：单体和聚合物的自由焓差ΔG应小于零。动力学方面：需有适当的引发剂、温度等动力学条件。发生连锁聚合反应的单体大致分为三类：含碳碳双键的单烯类和共轭双烯类单体；羰基化合物和杂环化合物。14单体的聚合能力和对不同聚合机理的选择烯类单体聚合能力的差异和聚合机理的不同主要取决于双键碳原子上取代基的种类、数量和位置，也就是取代基的电子效应（诱导效应、共轭效应）和空间位阻效应。电子效应醛、酮中的羰基π键异裂后，具有类似离子的特性，可发生阴离子或阳离子聚合，不能进行自由基聚合。烯类单体的碳-碳π键与羰基

7、不同，既可均裂，也可异裂，故可以进行自由基聚合或离子聚合（阴离子聚合、阳离子聚合）。均裂异裂15(i)X为给（供、推）电子基团带给电子基团的烯类单体易进行阳离子聚合，如X=-R，-OR，-SR，-NR2，苯基、乙烯基等使碳碳双键电子云密度增加，有利于阳离子进攻和结合。(ii)X为吸电子基团由于阴离子与自由基都是富电性活性种，故带吸电子基团的烯类单体易进行阴离子聚合与自由基聚合，如X=-CN，-COOR，-NO2等；注意：但取代基吸电子性太强时一般只能进行阴离子聚合。如同时含两个强吸电子取代基的单体：

8、CH2=C(CN)2等。16(iii)具有共轭体系的烯类单体p电子云流动性大，易诱导极化，可随进攻试剂性质的不同而取不同的电子云流向，可进行多种机理的聚合反应。如苯乙烯、丁二烯等。依据单烯CH2=CHX中取代基X电负性次序和聚合倾向的关系排列如下：归纳取代基X:NO2CNCOOCH3CH=CH2C6H5CH3OR阴离子聚合自由基聚合阳离子聚合17空间位阻效应1.一取代烯烃类单体CH2=CHX能进行聚合2.1,1-二取代烯类单体CH2=CXYCH2=CXY，一般都能按取