高分子化学与物理讲义.pptVIP

《高分子化学与物理》;*;;第一章 绪 论 第一节 高分子的基本概念 ⒈ 高分子化学研究对象 高分子化学是研究高分子化合物（简称高分子）合成（聚合）和化学反应的一门科学。 ⒉ 高分子 常用高分子的分子量高达104 ~106，低分子的分子量一般在1000以下。一个大分子往往由许多相同的、简单的结构单元通过共价键重复连接而成，因此高分子又叫聚合物（高聚物）。高分子可分为生物高分子、有机高分子和无机高分子三类，本教材主要介绍有机高分子。 ;⒊ 高分子链表示法 （1） 表示碳链骨架 （2） 或 注：括号表示重复连接的意思 ⒋ 几个名词 （1）重复单元（链节）：大分子链中重复的最小基本单元。 （2）结构单元：由单体聚合后在大分子链中形成的一段结构，对于缩聚物，结构单元和重复元是不同的。 （3）单体：由能够形???结构单元的小分子所组成的化合物。 （4）单体单元：结构单元与单体相比，除了电子结构有所改变外，原子种类和各种原子个数完全相同，这种单元又可称为单体单元，大多数连锁聚合的结构单元和单体单元相同。;（5）聚合度：大分子链中的结构单元数或重复单元数。聚合物的分子量是聚合度与结构单元或重复单元分子量的乘积。 （6）均聚物和共聚物：对于链锁聚合反应，由一种单体聚合而成的聚合物称为均聚物，由两种以上单体共聚而成的聚合物则称为共聚物。 第二节 聚合物的分类和命名 一、聚合物的分类 ⒈ 按来源可分为天然高分子、合成高分子、改性高分子； 2．根据所制成材料的用途分： 合成树脂和塑料、合成橡胶、合成纤维、涂料、粘合剂、功能高分子等。 3. 按受热行为可分为热固性树脂和热塑性树脂，热固性指加热可软化，同时发生化学变化，冷却凝固成型，再加热，则不能变形；热塑性指加热可软化，冷却凝固成型，反复加热可反复变形。 4.按聚集态可分为橡胶态、玻璃态、部分结晶态等。;5.根据主链结构分： （1）碳链聚合物（见表1-1） 大分子主链完全由碳原子组成，绝大部分烯类和二烯类的加成聚合物属于这一类。 （2）杂链聚合物 大分子主链中除碳原子外，还有氧、氮、硫等杂原子。绝大部分缩聚物和杂环开环聚合物属这一类。这类大分子中都有特征基团，如醚键、酯键、酰胺键等。 （3）元素有机高分子（亦可称为杂链的半有机高分子） 大分子主链中没有碳原子，主要由硅、硼、铝和氧、氮、硫、磷等原子组成，但侧基却由有机基团组成，如甲基、乙基、乙烯基、芳基等。聚硅氧烷是典型例子。 杂链聚合物和元素有机高分子见表1-2(见教材)。 （4）无机高分子 主链和侧基均无碳原子，如硅酸盐类。;二、命名 1.单体来源命名法 （1）对于一种单体，由加聚制成的聚合物，常以单体名称或假想单体为基础，前面冠以“聚”字而成为聚合物。 （2）由两种不同单体聚合成的产物，常摘取两种单体的简名，后缀“树脂”两字来命名。树脂指未加有助剂的聚合物粉料、粒料等物料。 （3）橡胶命名 许多合成橡胶是共聚物，往往从共聚单体中各取一个字，后附“橡胶”二字来命名，如丁苯橡胶、丁腈橡胶、乙丙橡胶等。 （4）以聚合物的结构特征命名 许多杂链聚合物命名，如聚酰胺、聚酯、聚砜、聚碳酸酯等。 （5）商品名 ① 尼龙–66，尼龙代表聚酰胺一大类，尼龙后的第一个数字表示二元胺碳原子数，第二个数字表示二元酸碳原子数。 ② 我国习惯以“纶”字作为合成纤维商品名的后缀字，如涤纶、锦纶（尼龙–6）、维尼纶、丙纶（聚丙烯）、氯纶（聚氯乙烯）、腈纶（聚丙烯腈）。 ;2．系统命名法 国际理论化学与应用化学联合会（IUPAC）对线形聚合物提出了命名原则和程序： 先确定重复单元结构，再排好其中次级单元次序，给重复单元命名，最后冠以“聚”字，就成为聚合物名称。写次级单元时，先写侧基最少的元素，再写有取代的亚甲基，然后写无取代的亚甲基。这一写法与习惯写法不同。 如聚氯乙烯的系统名为聚1-氯代亚乙基，聚丁二烯为聚1-亚丁烯基，聚氧化氟乙烯为聚氧化1-氟代亚乙基，聚丙烯酸甲酯为聚［1-（甲氧羰基）亚乙基］。 IUPAC命名法比较严谨，但有些聚合物，尤其是缩聚物的名称过于冗长，故不常用。;第三节 聚合反应 由低分子单体合成聚合物的反应称为聚合反应。 一、按单体和聚合物在组成和结构上发生的变化分类： 1.缩聚反应 缩聚是缩合聚合的简称，是官能团单体多次缩合成聚合物的反应，除形成缩聚物外，同时还有低分子副产物产生的反应。如聚酯、聚碳酸酯、酚醛树脂、脲醛树脂等。 2.加聚反应 烯类单体通过双键断裂而后加成聚合起来的反应，产物称作加聚物。