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高分子化合物与材料会计学第1页/共95页本章学习要求1.了解高聚物的基本概念、命名和分类。2.了解高聚物的基本结构与重要特性。3.了解高聚物的合成反应及改性、回收再利用的方法。4.了解几种重要高分子材料和复合材料的性能及其应用。第2页/共95页目 录7.1 高分子化合物概述7.2 高分子化合物的基本结构和重要特性 7.3 高分子化合物的合成、改性与再利用 7.4 日常生活中的高分子材料7.5 材料的未来与分子设计第3页/共95页7.1 高分子化合物概述7.1.1 高分子化合物的基本概念和特点1．基本概念高分子化合物（高分子、高聚物或聚合物）的分子比低分子化合物的分子要大很多。通常低分子有机化合物的相对分子质量在1000以下，而高分子化合物的相对分子质量在1万以上，有的可达上千万。 高分子化合物的基本特征：相对分子质量大。 链节单体聚合物简写：链节聚合度第4页/共95页高分子化合物的相对分子质量虽然很大，但其化学组成一般却比较简单。 例 聚氯乙烯的分子是由许多氯乙烯结合而成： 单体——聚合成高分子化合物的低分子化合物链节——组成高分子链的重复结构单元聚合度——高分子链所含链节的数目*平均聚合度 n ×链节的式量 = 高聚物的平均相对分子质量第5页/共95页2．高分子化合物的特点（1）高分子化合物组成简单，相对分子质量大，具有“多分散性”。是多分子的混合物。 （2）高分子化合物可归纳为线型和体型两种结构。线型结构中包括链型和支链型。 （3）高分子化合物由于其相对分子质量很大，有较好的机械强度。又由于其分子是由共价键结合而成，故有较好的绝缘性和耐腐蚀性，由于其分子链很长，呈卷曲状，故有较好的可塑性和高弹性。 （4）高分子化合物在常温常压下主要以固态或液态存在，几乎无挥发性，溶解性也很差，有时只发生溶胀。 为解决聚合物读写不便，常采用国际通用的英文缩写符号，如PVC、ABS等。第6页/共95页7.1.2 高分子化合物的命名和分类1．高分子化合物的命名 （1）按原料单体或聚合物的结构特征命名 ①在单体名称前面冠以“聚”字：聚氯乙烯、聚丙烯腈、聚乙二酰己二胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯等。 ②在单体名称后面加“树脂” ：酚醛树脂、环氧树脂等。（2）按商品名命名有机玻璃——聚甲基丙烯酸甲酯。尼龙或锦纶——聚酰胺，如尼龙-610。*我国习惯以“纶”作为合成纤维商品名的后缀，如涤纶、氯纶、腈纶、锦纶、丙纶等。第7页/共95页 表7.1 一些聚合物的名称、商品名称、符号及单体聚合物 单体 名称 商品名称 符号 名称 结构式 聚氯乙烯 氯纶 PVC 氯乙烯 聚丙烯 丙纶 PP丙烯 聚丙烯腈 腈纶 PAN丙烯腈 聚己内酰胺 锦纶6 （或尼龙-6） PA6己内酰胺 第8页/共95页聚己二酰己二胺 锦纶66 （尼龙—66） PA66己二酸己二胺 聚对苯二甲酸乙二醇酯 涤纶 PET对苯二甲酸乙二醇 聚苯乙烯 聚苯乙烯树脂 PS苯乙烯 聚甲基丙烯酸甲酯 有机玻璃 PMMA甲基丙烯酸甲酯 聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯 ABS树脂 ABS丙烯腈丁二烯 苯乙烯 第9页/共95页2．高分子化合物的分类（1）按来源分类 天然高分子和合成高分子。（2）按主链结构分类①碳链聚合物 主链完全由碳原子组成。如聚乙烯：②杂链聚合物 主链除碳原子外，还含有氧、氮、硫等杂原子。如聚己二酰己二胺（尼龙-66）：第10页/共95页③元素有机聚合物 主链由硅、硼、铝与氧、氮、硫、磷等组成，侧链是有机基团。如聚二甲基硅氧烷：④元素无机聚合物 主链和侧链均由无机元素或基团组成。如聚二氯磷腈：（3）按性能和用途分类 塑料、纤维、橡胶、涂料、粘合剂和功能高分子六大类。（4）按功能分类 通用高分子、工程材料高分子、功能高分子、仿生高分子等 。第11页/共95页7.2 高分子化合物的基本结构和要重特性7.2.1 高分子化合物的基本结构1．高聚物分子的几何形状 （1）线型结构高分子物质 分子中有独立的大分子存在，分子链中以单键相连的相邻两链节之间还可以保持一定的键角而旋转，因此，一个分子链在无外力作用时会有众多的分子空间形态，绝大部分为卷曲状。高分子链这种强烈卷曲的倾向称为（分子）链的柔顺性，它对高聚物的弹性和塑性等有重要影响。flash课件/721_内旋转.swf键角固定的高分子链节的旋转示意图（2）体形结构的高聚物 分子中无独立的大分子存在，因此只有交聚度的概念。 第12页/共95页2．高聚物的聚集态从结晶状态来看，线型结构的高聚物分为晶态高聚物和非晶态高聚物，或者两者共存。高聚物中结晶性区域称为结晶区，非结晶区域称非结晶区，结晶的多少称结晶度（高聚物含晶体结构的质量百分数）。 体型结构的高聚物，由于分子链间有大量的交联，分子链不可能产生有序排列，因而都是非晶态的。 聚合物中结晶性和非结晶