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高分子化学 教材：潘祖仁主编《高分子化学》 1. 绪 论 对于由一种结构单元组成的高分子化合物： 注意下列情况： ? ?M1M2M1M1M2M1M2M2M2 ? ? 无法确定它的重复单元 结构单元＝单体单元 以英文缩写命名 PE：polyethylene； PP：polypropylene PVC：poly（vinyl chloride）； PS：polystyrene； PVA：poly（vinyl alcohol）； PC：polycarbonate PMMA：poly（methyl methacrylate） PET：poly（ethylene terephthalate） PA：polyamide； PUR： polyurethane IUPAC命名 命名程序： 确定重复单元结构 排出次级单元（subunit）的次序，两个原则: 对乙烯基聚合物，先写有取代基的部分 连接元素最少的次级单元写在前面 给重复单元命名，在前面加“ 聚”字 例子: 聚[1-(甲氧基羰基)-1-甲基乙烯] Poly[1-(methoxycarbonyl)-1-methyl ethylene ] 聚(亚胺基六次甲基亚胺基己二酰） Poly(iminohexamethylene imino adipoyl) 加聚反应（Addition Polymerization) 反应产物称为加聚物。其特征是： 烯类单体，碳链聚合物 加聚物的元素组成与其单体相同 加聚物分子量是单体分子量的整数倍 1.按单体和聚合物在组成和结构上发生的变化分类 缩聚反应（Condensation Polymerization） 反应产物称为缩聚物。其特征是： 缩聚反应通常是官能团间的聚合反应 反应中有低分子副产物产生等 缩聚物中往往留有官能团的结构特征,如 -OCO- -NHCO-，故大部分缩聚物都是杂链聚合物 缩聚物的结构单元比其单体少若干原子，故分子量不再是单体分子量的整数倍 环状单体б键断裂而后聚合成线形聚合物的反应. 聚合过程由链引发、链增长和链终止几步基元反应组成，各步反应速率和活化能差别很大 反应体系中只存在单体、聚合物和微量引发剂 连锁聚合反应的单体主要是烯类、二烯类化合物 发生连锁聚合反应可以采用不同的活性中心： Z均分子量（Z-average molecular weight ） 按照Z值统计平均的分子量 三种分子量可用通式表示： 对于一定的聚合物－溶剂体系，其特性粘数[η]和分子量的关系如下： 一般， α值在0.5～0.9之间， Mz Mw Mv Mn，Mv略低于Mw Mn靠近聚合物中低分子量的部分，即低分子量部分对Mn影响较大 Mw靠近聚合物中高分子量的部分，即高分子量部分对Mw影响较大 一般用Mw来表征聚合物比Mn更恰当 序列结构 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 顺反异构 分子链中的结构差异，对聚合物的性能影响很大 顺式聚丁二烯是性能很好的橡胶 反式聚丁二烯则是塑料 高分子的聚集态结构 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。 非晶态结构 高聚物可以是完全的非晶态 非晶态高聚物的分子链处于无规线团状态 非晶态高分子没有熔点，在比容-温度曲线上有一转折点，称为玻璃化转变温度用Tg表示 晶态结构 不完全晶态结构 即结晶高聚物处于晶态和非晶态两相共存的状态 Tm是结晶高聚物的主要热转变温度 1.6高分子材料和力学性能 2.材料的力学性能 质均分子量（ Weight-average molecular weight） 是按照聚合物的质量进行统计平均的分子量 i-聚体的分子量乘以其质量分数的加和 K, α是与聚合物、溶剂有关的常数 粘均分子量（Viscosity- average molecular weight） 举例：设一聚合物样品，其中分子量为104的分子有10 mol, 分子量为105的分子有5 mol, 求分子量 结论： 1.4.3高分子分子量多分散性的表示方法 ? 以分子量分布指数表示 即重均分子量与数均分子量的比值，Mw / Mn