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1、第二章 聚合物结构与性能2.1 聚合物基本概念、命名与分类一、基本概念主链mainchain,backbone,primarychain：贯穿整个分子的链高分子化合物：分子量很高的化合物。(104以上分子量的分子）聚合物:由许多小分子单体通过共价键重复连接而成的大分子。（能够 用重复单元表示的高分子化合物）高聚物：增加或减少几个结构单元不影响聚合物的物理性能。单体：构成高分子化合物的小分子化合物。结构单元：构成高分子主链并决定高分子主链性质的最小原子组合。（单体单元）重复（结构）单元：在高分子主链中化学组成相同的最小原
2、子组合。（链节）聚合度：结构单元的数目。DP (DegreeofPolymerization)链节数树脂、橡胶高分子的结构特征是什么？二、高分子的结构特征及结构层次★★★高分子结构的特点1、分子量高。三高一低一消失高分子量，高弹性，高黏度，结晶度低，无气态。2、长链分子结构,几何形状复杂。它是由许多重复结构单元用共价键连接而成，可能形成线链状，支链，网链等结构。高分子的聚集态有晶态和非晶态之分，其晶态比小分子晶态的有序程度差很多，而其非晶态却比小分子液态的有序程度高。分子间作用力显著。结构单元之间的相互作用对聚集态结构
3、和物理性能影响很大3、结构的不均一性，尤其是分子量的多分散性。4、结构的多层次性。5、一般高分子的主链都有一定的柔性，并由于分子的热运动，柔性链的形状可以不断改变，通常呈卷曲状态。如果化学键不能内旋转或结构单元间有强烈的相互作用，则形成刚性链。还包括结构单元的键接次序、共聚序列结构等的不均匀性。由于高分子聚合机理所决定，同一高聚物中的各个分子有不同的分子量（分子链长度或聚合度），这种特性称为多分散性。在成型的高聚物材料中存在织态结构。织态结构也是决定高分子材料性能的重要因素。要使高聚物加工成有用的材料，往往需要在其中加
4、入填料、助剂等，有时用两种或两种以上的高聚物共混改性，这些添加物与高聚物之间以及不同高聚物之间的堆砌形成织态结构。高分子结构★★★高分子结构的层次分子形态（构象conformation）聚集态结构近程结构（一级结构）远程结构（二级结构）构造（architecture化学结构）构型(configuration)分子大小（分子量）链结构晶态结构非晶态结构取向态结构液晶态结构织态结构三级结构更高级结构三、聚合物的分类与命名1、聚合物的分类①按主链结构分碳链，杂链，元素聚合物②按性能用途分(力学性能）橡胶（通用，特种），纤维（
5、天然，化学（人造，合成）），塑料（通用，工程；热塑性塑料和热固性塑料），粘合剂，涂料，功能高分子注：同一种聚合物，根据不同的本文和加工条件，可以做成不同用途的材料。如PP可以是塑料，可以是纤维；PA可以是纤维，可以是工程塑料；PU。③按组成变化分：加聚物，缩聚物④按几何形状分：线型，支化，体型⑤按官能团分：聚酯，聚酰胺，聚氨酯2、聚合物的命名①习惯命名法：来源（聚乙烯，酚醛树脂）②IUPAC命名法③聚合物的缩写：PE,PP,PVC,PF,EP,PI,PA,PC④商品名包装材料：1PET,2HDPE,3PVC,4LDPE
6、,5PP,6PS,7other(PC)2.2 聚合物合成与改性一、聚合物的合成反应1、按组成变化分（1）加聚反应：反应过程中不产生小分子副产物，组成相同，仅是电子结构的变化；分子量是整数倍。（2）缩聚反应：有小分子化合物的生成，2+2体系进行反应才可得到高分子化合物（2+3可体型），分子量不是整数倍。2、按反应机理分（1）连锁聚合：慢引发，快增长，快终止（2）逐步聚合：各步反应等活化能区别：P22表２－４.2.3.1链的近程结构聚合物具有链状结构，这概念在1920～1930年间已由Staudinger等提出并确定一、化
7、学组成1.碳链高分子分子主链全部由碳原子以共价键相连的高分子（大多由加聚得到）如：2.3 聚合物结构这类高聚物不易水解，易加工，易燃烧，易老化，耐热性较差。2、杂链高分子分子主链中除了C原子外，还包括O，N，S等杂原子，以共价键相连的高分子，如：缩聚这类聚合物是由缩聚反应或开环聚合而成的，因主链带极性，易水解，醇解或酸解优点：耐热性好，强度高缺点：易水解这类聚合物主要用作工程塑料3.元素高分子分子主链中不含碳元素，而含有Si，P，Al，Ti，As，Sb，Ge等元素的高分子。其中当侧基含有机基团时，又称作有机元素高分子，
8、如硅橡胶：当分子中都没有有机基团时，又称为无机高分子，如聚氯化磷腈。这类高聚物的特点是兼具有无机物的热稳定性及有机物的弹性和塑性。但聚合度低，强度较低。4.梯形聚合物分子主链不是单链而是象“梯子”或“双股螺旋线”。如聚丙烯腈纤维加热时，升温过程中环化，芳构化形成梯形结构（进一步在惰性气氛中高温处理可得碳纤维），可作为耐高温高聚物的
