《高分子化學(xué)》緒論課件

macromoleclechemistry

高分子化學(xué)教材：《高分子化學(xué)》潘祖仁主編

macromoleclechemistry

1高分子化學(xué)合成塑料“四烯”聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯合成纖維“六綸”滌綸、錦綸、腈綸、丙綸、維綸、氯綸合成橡膠“四膠”順丁橡膠、丁苯橡膠、乙丙橡膠、異戊橡膠以及聚四氟乙烯、聚醋酸乙烯、有機(jī)玻璃等都是經(jīng)過聚合反應(yīng)得到的高分子化合物。高分子化學(xué)合成塑料“四烯”2我被高分子包圍了呀！滌綸聚氯乙烯有機(jī)玻璃聚苯乙烯塑料我被高分子包圍了呀！滌綸聚氯乙烯有機(jī)玻璃聚苯乙烯塑料3高分子化學(xué)阿斯匹林(Aspirin)是一個“古老”的解熱鎮(zhèn)痛藥物，而緩釋長效阿斯匹林又使阿斯匹林煥發(fā)了青春。近年，科學(xué)家通過乙二醇的橋梁作用把阿斯匹林連接在高聚物上，制成緩釋長效阿斯匹林，用于關(guān)節(jié)炎和冠心病的輔助治療，緩釋長效阿斯匹林可分為三部分：①高分子載體（聚甲基丙烯酸）；②低分子藥物（阿斯匹林）；③作為橋梁作用的乙二醇。腸胃中水解變?yōu)榘⑺蛊チ??！靖叻肿铀幬铩楷F(xiàn)代醫(yī)藥發(fā)展方向之一：合成藥物長效化和低毒化，其有效途徑是低分子藥物高分子化。例如可將藥物分子連在安全無毒的高分子鏈上。緩釋長效阿斯匹林的結(jié)構(gòu)簡式如下：高分子化學(xué)阿斯匹林(Aspirin)是一個“古老”的解熱鎮(zhèn)痛4高分子化學(xué)人造器官組織

人造器官組織

人造器官組織

人造器官組織

【人造器官組織

】由于某些合成高分子材料（如：有機(jī)硅聚合物、有機(jī)氟聚合物、聚氨酯、聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯醇、醋酸纖維素等）與生物體中的天然高分子有極其相似的化學(xué)結(jié)構(gòu)，生物相容性較好，較少受到排斥，安全無毒，可用于制作醫(yī)用組織和人造器官的高分子材料。從皮膚到內(nèi)臟，從血液到五官都有用醫(yī)用高分子材料制成的人造器官組織，如人造血管、人造心臟、人造腎臟、人造皮膚、人造骨髓等，最早應(yīng)用的醫(yī)用高分子材料是代替手術(shù)縫合線的聚乳酸。使聚乳酸作為外科手術(shù)的縫合線，因聚乳酸極易水解、縫合傷口愈合后，不需拆線，縫合線經(jīng)體液水解為乳酸，由代謝循環(huán)排出體外水解反應(yīng)式如下：5高分子化學(xué)人造器官組織人造器官組織人造器官組織人造器官高分子具有許多優(yōu)良性能，高分子材料是當(dāng)今世界發(fā)展最迅速的產(chǎn)業(yè)之一，目前世界上合成高分子材料的年產(chǎn)量已經(jīng)超過1.4億噸。塑料、橡膠、纖維、涂料、粘合劑…幾大類高分子材料己廣泛應(yīng)用到電子信息、生物醫(yī)藥、航天航空、汽車工業(yè)、包裝、建筑等各個領(lǐng)域。功能高分子材料：導(dǎo)電高分子、高分子半導(dǎo)體、光導(dǎo)電高分子、壓電及熱電高分子、磁性高分子、光功能高分子、液晶高分子和信息高分子材料等近年發(fā)展迅速，具有特殊功能。

高分子材料

De應(yīng)用高分子化學(xué)高分子材料高分子化學(xué)6Chapter1

緒論本章內(nèi)容1.1

高分子化學(xué)研究對象1.2

高分子的基本概念1.6聚合物物理狀態(tài)及轉(zhuǎn)變1.5聚合物平均分子量及其分布1.4

聚合反應(yīng)分類1.3

高分子化合物的命名和分類（*）（△）（*）高分子化學(xué)Chapter1緒論本1.1高分子化學(xué)研究對象1.271.1

高分子化學(xué)研究對象高分子化學(xué)高分子科學(xué)高分子化學(xué)高分子物理高分子材料高分子科學(xué)是研究高分子化合物的合成、改性、結(jié)構(gòu)、性能、成型加工等內(nèi)容的一門綜合性科學(xué)。高分子化學(xué)是高分子科學(xué)的基礎(chǔ)，高分子化學(xué)主要研究聚合反應(yīng)機(jī)理和聚合方法。學(xué)習(xí)高分子化學(xué)的目的是了解聚合反應(yīng)的機(jī)理和聚合方法，以便合成出具有指定相對分子質(zhì)量和相對分子質(zhì)量分布、指定性能、能滿足實際需要的高分子化合物。1.1高分子化學(xué)研究對象高分子化學(xué)高分子科學(xué)高分子化學(xué)高8高分子化學(xué)①提高產(chǎn)量、增加品種、改進(jìn)性能、處理三廢、拓寬應(yīng)用領(lǐng)域；②研制新型引發(fā)劑，降低能源和材料消耗，使得合成方便易行；③采用新的聚合方法獲得新性能、新品種、新用途的高聚物；④開發(fā)功能高分子材料和生物工程高分子材料。1.1

高分子化學(xué)研究對象發(fā)展方向高分子化學(xué)①提高產(chǎn)量、增加品種、改進(jìn)性能、處理三廢、拓寬應(yīng)用91.2

高分子的基本概念（*）又稱高分子化合物、大分子化合物、高分子、大分子、高聚物、聚合物。

（注：這些術(shù)語一般可以通用）

Macromolecules,HighPolymer,Polymer什么是高分子?高分子是指由多種原子或原子團(tuán)由共價鍵連接形成的、通常是相對分子量為104～106的化合物。1.2高分子的基本概念（*）又稱高分子化合物、大分子化合物101.2高分子的基本概念聚氯乙烯結(jié)構(gòu)單元單體高分子化學(xué)聚乙烯醇乙烯醇又如：1.2高分子的基本概念聚氯乙烯結(jié)構(gòu)單元單體高分子化學(xué)聚乙烯111.2高分子的基本概念高分子小分子聚合反應(yīng)Polymerization單體能夠進(jìn)行聚合反應(yīng)，并構(gòu)成高分子基本結(jié)構(gòu)組成單元的小分子。即合成聚合物的起始原料。單體（Monomer）在大分子鏈中出現(xiàn)的以單體結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的原子團(tuán)。即構(gòu)成大分子鏈的基本結(jié)構(gòu)單元。結(jié)構(gòu)單元（Structureunit）1.2高分子的基本概念高分子小分子聚合反應(yīng)Poly121.2高分子的基本概念重復(fù)單元（Repeatingunit）聚合物中化學(xué)組成相同的最小單位。鏈節(jié)(Chainelement）即一個重復(fù)結(jié)構(gòu)單元。單體單元（Monomerunit）聚合物中具有與單體相同化學(xué)組成而不同電子結(jié)構(gòu)的單元。和結(jié)構(gòu)單元重復(fù)單元單體單元鏈節(jié)單體高分子化學(xué)1.2高分子的基本概念重復(fù)單元（Repeatingun131.2高分子的基本概念

高分子的三種組成情況高分子化學(xué)比較n1.2高分子的基本概念高分子化學(xué)比較n141.由一種結(jié)構(gòu)單元組成的高分子1.2高分子的基本概念

高分子的三種組成情況例如：聚苯乙烯聚合高分子結(jié)構(gòu)可以縮寫成單體結(jié)構(gòu)單元＝單體單元＝重復(fù)單元＝鏈節(jié)此時說明：n表示重復(fù)單元數(shù)，也稱為鏈節(jié)數(shù),在此等于聚合度。高分子化學(xué)1.2高分子的基本概念例如：聚苯乙烯聚合高分子結(jié)構(gòu)可以縮151.2高分子的基本概念

聚合度是衡量高分子大小的一個指標(biāo)。聚合度有兩種表示法：以大分子鏈中的結(jié)構(gòu)單元數(shù)目表示，記作以大分子鏈中的重復(fù)單元數(shù)目表示，記作此時聚合度（Degreeofpolymerization，縮寫為DP，）說明：由于絕大多數(shù)高聚物都是由不同鏈長的大分子組成，即同一種聚合物是由一組不同聚合度和不同結(jié)構(gòu)形態(tài)的同系物的混合物所組成，因此，聚合物的分子量或聚合度只是這種大小不一的大分子的統(tǒng)計平均值，或者說分子量或聚合度具有一定的分布范圍。一種結(jié)構(gòu)單元組成的高分子1.2高分子的基本概念此時聚合度（Degreeofpo161.2高分子的基本概念另一種情況：結(jié)構(gòu)單元＝重復(fù)單元＝鏈節(jié)單體單元結(jié)構(gòu)單元比其單體少了些原子（氫原子和氧原子），因為聚合時有小分子生成，所以此時的結(jié)構(gòu)單元不等于單體單元。式中:M是高分子的分子量M0是結(jié)構(gòu)單元的分子量

由聚合度可計算出高分子的分子量：

1.2高分子的基本概念另一種情況：結(jié)構(gòu)單元＝重復(fù)單元＝鏈節(jié)171.2高分子的基本概念結(jié)構(gòu)單元結(jié)構(gòu)單元重復(fù)結(jié)構(gòu)單元2.由兩種結(jié)構(gòu)單元組成的高分子合成尼龍-66的特征：

其重復(fù)單元由兩種結(jié)構(gòu)單元組成，且結(jié)構(gòu)單元與單體的組成不盡相同，所以，不能稱為單體單元。高分子化學(xué)1.2高分子的基本概念結(jié)構(gòu)單元18單個聚合物分子所含單體單元的數(shù)目。

聚合物單體單體單元聚合度2n聚對苯二甲酸乙二酯，滌綸，PETn例：1.2高分子的基本概念結(jié)構(gòu)單元重復(fù)單元單體單元；但,重復(fù)單元＝鏈節(jié)

注意：Mo為兩種結(jié)構(gòu)單元的平均分子量高分子化學(xué)單個聚合物分子所含單體單元的數(shù)目。聚合物191.2高分子的基本概念例1：以氯乙烯單體為原料，聚合得到的聚氯乙烯的分子量，根據(jù)其用途不同可在5萬至15萬之間，其結(jié)構(gòu)單元的分子量為62.5，計算其聚合度。解：

====50000-150000/62.5=800-2400

通過計算可知，聚氯乙烯的平均聚合度應(yīng)在800-2400聚氯乙烯分子約由800-2400個氯乙烯單元組成。1.2高分子的基本概念例1：以氯乙烯單體為原料，聚合得到的201.2高分子的基本概念例2：以對苯二甲酸與乙二醇為原料，經(jīng)縮聚制得聚對苯二甲酸乙二醇酯，其分子量一般在2萬左右，計算及。

解：已知-O(CH2)2O-結(jié)構(gòu)單元分子量為60，-OC-C6H5-CO-結(jié)構(gòu)單元分子量為132。由=·（M+M

）/2得：2000=·（60+132）/2則=208

=/2=104高分子化學(xué)1.2高分子的基本概念例2：以對苯二甲酸與乙二醇為原料，經(jīng)21說明：

x,y為任意值，故在分子鏈上結(jié)構(gòu)單元的排列是任意的：

M1M2M1M1M2M1M2M2M2

在這種情況下，無法確定它的重復(fù)單元，僅

例如：丁苯橡膠（由單體1,3-丁二烯和苯乙烯聚合而成）結(jié)構(gòu)單元＝單體單元1.2高分子的基本概念3.由無規(guī)排列的結(jié)構(gòu)單元組成的高分子

說明：x,y為任意值，故在分子鏈上結(jié)構(gòu)單元的排列是任意的22CH3CH2-(CH2CH2)n-CH2CH3聚乙烯：滌綸：

高分子鏈的末端結(jié)構(gòu)單元。末端基團(tuán)EndGroups1.2高分子的基本概念CH3CH2-(CH2CH2)n-CH2CH3聚乙烯：滌綸：23主鏈元素（鏈原子）組成碳鏈高分子：主鏈（鏈原子）完全由C原子組成。雜鏈高分子：鏈原子除C外，還含O,N,S等雜原子。元素有機(jī)高分子：鏈原子均為雜原子，側(cè)鏈為有機(jī)基團(tuán)。來源天然高分子：自然界天然存在的高分子。半天然高分子：經(jīng)化學(xué)改性后的天然高分子。合成高分子：由單體聚合人工合成的高分子。1.分類1.3

高分子化合物的分類和命名高分子化學(xué)主鏈元素（鏈原子）組成碳鏈高分子：主鏈（鏈原子）完全由C原子24雜鏈高分子聚乙二醇尼龍—6元素有機(jī)高分子聚二甲基硅氧烷碳鏈高分子聚乙烯聚丙烯例：1.3

高分子化合物的分類和命名高分子化學(xué)雜鏈高分子聚乙二醇尼龍—6元素有機(jī)高分子聚二甲基硅氧烷碳鏈高251.3

高分子化合物的分類和命名高分子化學(xué)性質(zhì)和用途塑料纖維橡膠涂料膠粘劑功能高分子以聚合物為基體材料，添加其它助劑（增塑劑、潤滑劑、填料、抗氧劑等），經(jīng)加工形成的可進(jìn)行塑性加工的高分子材料。以聚合物為基體材料加入適當(dāng)種類和適當(dāng)數(shù)量的助劑（如硫化劑、硫化促進(jìn)劑、防老劑、填料等），經(jīng)過塑練，使其具有可塑性，加熱加壓交聯(lián)后成為具有高彈性的材料。以聚合物為基體材料加入適當(dāng)助劑（溶劑、防靜電劑、柔順劑和燃料等）配制成的可以進(jìn)行抽絲加工的高分子材料。涂于物體表面能成堅韌的薄膜、起裝飾和保護(hù)作用的聚合物材料。指具有良好的粘合性能，可將兩種相同或不相同的物體粘接在一起的連接聚合物材料指高分子主鏈和側(cè)鏈上帶有反應(yīng)性功能基團(tuán)，并具有可逆或不可逆的物理功能或化學(xué)活性的一類高分子。具有特殊功能與用途但用量不大的精細(xì)高分子材料。三大合成材料1.3高分子化合物的分類和命名高分子化學(xué)性塑料纖維橡膠涂料262.命名I.單體來源命名法(1)由一種單體合成的高分子：“聚”+單體名稱

如聚氯乙烯、聚乙烯等聚合物的命名方法有多種，故同一種聚合物往往有幾個名稱。1.3

高分子化合物的分類和命名高分子化學(xué)2.命名I.單體來源命名法(1)由一27（2）由兩種單體經(jīng)縮聚反應(yīng)合成的高分子（表明或不表明產(chǎn)物類型）表明產(chǎn)物類型：“聚”+兩單體生成的產(chǎn)物名稱，如

對苯二甲酸和乙二醇的縮聚產(chǎn)物叫“聚對苯二甲酸乙二酯”己二酸和己二胺的縮聚產(chǎn)物叫“聚己二酸己二胺”不表明產(chǎn)物類型：單體名稱或簡稱加后綴“樹脂”或“橡膠”，如

苯酚和甲醛的縮聚產(chǎn)物叫“酚醛樹脂”

尿素和甲醛的縮聚產(chǎn)物叫“脲醛樹脂”甘油（丙三醇）和鄰苯二甲酸酐產(chǎn)物叫“醇酸樹脂”

丁二烯和苯乙烯產(chǎn)物叫“丁苯橡膠”1.3

高分子化合物的分類和命名高分子化學(xué)（2）由兩種單體經(jīng)縮聚反應(yīng)合成的高分子（表明或不表明產(chǎn)物類型28（3）由兩種單體通過加成聚合反應(yīng)合成的共聚物：

兩單體名稱或簡稱之間+“-”+“共聚物”：如乙烯和乙酸乙烯酯的共聚產(chǎn)物叫“乙烯-乙酸乙烯酯共聚物”（4）“聚”+高分子主鏈結(jié)構(gòu)中的特征功能團(tuán)：指的是一類高分子，而非單種高分子，如：聚酰胺：聚酯：另外，還有聚氨酯-HN-CO-O-和聚醚-O-等。1.3

高分子化合物的分類和命名高分子化學(xué)（3）由兩種單體通過加成聚合反應(yīng)合成的共聚物：聚酰胺：聚酯：291.3

高分子化合物的分類和命名高分子化學(xué)

合成纖維最普遍，我國以“綸”作為合成纖維的后綴

滌綸聚對苯二甲酸乙二醇酯（聚酯）

丙綸聚丙烯

錦綸聚酰胺（尼龍），后面加數(shù)字區(qū)別。如尼龍-66，尼龍-6。

腈綸

聚丙烯腈

有機(jī)玻璃

聚甲基丙烯酸甲酯

電木

酚醛樹脂

第一個數(shù)字表示二元胺的碳原子數(shù)第二個數(shù)字表示二元酸的碳原子數(shù)只附一個數(shù)字表示內(nèi)酰胺或氨基酸的碳原子數(shù)數(shù)字含義II.商品名“綸”來自英文后綴的音譯字“l(fā)on”1.3高分子化合物的分類和命名高分子化學(xué)合成纖維最普30PE(polyethylene)聚乙烯PAM(Polyacrylamide)聚丙烯酰胺PP(Polypropylene)

聚丙烯PMA(Polymethacrylate)聚丙烯酸甲酯PTFE(Polytetrafluoroethylene)聚四氟乙烯PMMA(Polymethylmethacrylate)聚甲基丙烯酸甲酯(有機(jī)玻璃)PS(polystyrene)聚苯乙烯PVA(Polyvinylalcohol)聚乙烯醇PVC(polyvinylchloride)聚氯乙烯PVAc（Polyvinylacetate）聚醋酸乙烯酯PAA(Polyacrylicacid)聚丙烯酸PA（Polyamides)尼龍（聚酰胺）III.英文縮寫名部分常見高分子化合物的英文縮寫名稱1.3

高分子化合物的分類和命名高分子化學(xué)PE(polyethylene)聚乙烯PAM(Polya31IV.IUPAC系統(tǒng)命名法(1)確定重復(fù)單元結(jié)構(gòu)；(2)按規(guī)定排出重復(fù)單元結(jié)構(gòu)中的次級單元（subunit，即取代基）順序：側(cè)基最少的元素，有取代基的部分，無取代基的部分(3)給重復(fù)結(jié)構(gòu)單元命名：按小分子有機(jī)化合物的IUPAC命名規(guī)則給重復(fù)結(jié)構(gòu)單元命名。1.3

高分子化合物的分類和命名高分子化學(xué)IV.IUPAC系統(tǒng)命名法(1)確定重復(fù)單元結(jié)構(gòu)；1.32重復(fù)單元結(jié)構(gòu)為：1聚（1-氯代亞乙基）Poly(1-chloroethylene)注意:(1)CH2=CH2,乙烯；（2）-CH2-CH2-,1,2-亞乙基例11.3

高分子化合物的分類和命名高分子化學(xué)重復(fù)單元結(jié)構(gòu)為：1聚（1-氯代亞乙基）Poly(1-chlo33例2聚乙烯聚亞甲基Poly(ethylene)聚丙烯聚亞異丙基Poly(propylene)例3聚丙烯酸甲酯聚[1-(甲氧基羰基)亞乙基]Poly[1-(methoxycarbonyl)ethylene]例41.3

高分子化合物的分類和命名高分子化學(xué)例2聚乙烯聚丙烯例3聚丙烯酸甲酯例41.3高分子化合物的分34例5例6例7聚苯醚聚(氧化-1,4-亞苯基)聚己內(nèi)酰胺聚[亞氨基（1-氧代亞己基)]聚對-苯二甲酸乙二醇酯聚（氧亞乙基氧對-苯二甲酰)IUPAC尚未普及，常用于國際交往1.3

高分子化合物的分類和命名高分子化學(xué)例5例6例7聚苯醚聚己內(nèi)酰胺聚對-苯二甲酸乙二醇酯IUPAC35例8聚碳酸酯聚(氧羰基氧-1,4-苯撐－異丙叉-1,4-苯撐)Poly(oxycarbonyloxy-1,4-phenylene-isopropylidene-1,4-phenylene)例9尼龍-66聚己二酰己二胺聚(亞氨基六次甲基亞氨基己二酰）

Poly(iminohexamethyleneimino

adipoyl)1.3

高分子化合物的分類和命名高分子化學(xué)例8聚碳酸酯Poly(oxycarbonyloxy-1,4-36聚合反應(yīng)的分類按單體和聚合物的組成結(jié)構(gòu)變化分類按聚合機(jī)理分類加聚反應(yīng)縮聚反應(yīng)逐步聚合連鎖聚合或按反應(yīng)過程中有無小分子生成分類聚合反應(yīng)：由低分子單體合成聚合物的反應(yīng)。自由基聚合陽離子聚合陰離子聚合配位離子聚合1.4聚合反應(yīng)的分類高分子化學(xué)開環(huán)聚合聚合反應(yīng)的分類按單體和聚合物的組成結(jié)構(gòu)變化分類按聚合機(jī)37單體加成而聚合起來的反應(yīng)稱為加聚反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物稱為加聚物。其特征是：加聚反應(yīng)往往是烯類單體鍵加成的聚合反應(yīng)，無官能團(tuán)結(jié)構(gòu)特征，多是碳鏈聚合物；加聚物的元素組成與其單體相同，僅電子結(jié)構(gòu)有所改變；加聚物分子量是單體分子量的整數(shù)倍。加聚反應(yīng)（AdditionPolymerization)第一種：按單體和聚合物的組成結(jié)構(gòu)變化分類1.4聚合反應(yīng)的分類高分子化學(xué)單體加成而聚合起來的反應(yīng)稱為加聚38是縮合反應(yīng)多次重復(fù)縮合形成聚合物的過程；兼有縮合出低分子和聚合成高分子的雙重含義；反應(yīng)產(chǎn)物稱為縮聚物。其特征是：縮聚反應(yīng)通常是官能團(tuán)間的聚合反應(yīng)；反應(yīng)中有低分子副產(chǎn)物產(chǎn)生，如水、醇、胺等；縮聚物中往往留有官能團(tuán)的結(jié)構(gòu)特征,如-OCO--NHCO-，故大部分縮聚物都是雜鏈聚合物；縮聚物的結(jié)構(gòu)單元比其單體少若干原子，故分子量不再是單體分子量的整數(shù)倍?？s聚反應(yīng)（CondensationPolymerization）1.4聚合反應(yīng)的分類高分子化學(xué)是縮合反應(yīng)多次重復(fù)縮合形成聚合物的過程；縮聚反應(yīng)（39環(huán)狀單體σ健斷裂而后聚合成線形聚合物的反應(yīng)稱為開環(huán)反應(yīng)特征：一般是雜環(huán)化合物聚合得到雜鏈聚合物，從結(jié)構(gòu)上看像縮聚物；反應(yīng)中沒有低分子副產(chǎn)物產(chǎn)生，類似于加聚反應(yīng)；聚合物的結(jié)構(gòu)單元和單體有相同的化學(xué)組成，分子量是單體分子量的整數(shù)倍開環(huán)聚合反應(yīng)（CondensationPolymerization）1.4聚合反應(yīng)的分類高分子化學(xué)環(huán)狀單體σ健斷裂而后聚合成線形聚合物的反應(yīng)稱為開環(huán)40第二種：按反應(yīng)機(jī)理分類

也稱鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，反應(yīng)需要活性中心。

反應(yīng)中一旦形成單體活性中心，就能很快自動地傳遞下去，瞬間形成高分子。平均每個大分子的生成時間很短（零點幾秒到幾秒。

連鎖聚合反應(yīng)的特征：

連鎖聚合反應(yīng)（ChainPolymerization）聚合過程由鏈引發(fā)、鏈增長和鏈終止幾步基元反應(yīng)組成，各步反應(yīng)速率和活化能差別很大；反應(yīng)體系中只存在單體、聚合物和微量引發(fā)劑；進(jìn)行連鎖聚合反應(yīng)的單體主要是烯類、二烯類化合物；分子量增加很快，轉(zhuǎn)化率逐漸增加；根據(jù)活性中心不同，連鎖聚合反應(yīng)又分為：1.4聚合反應(yīng)的分類高分子化學(xué)第二種：按反應(yīng)機(jī)理分類也稱鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，反應(yīng)需41自由基聚合：活性中心為自由基陽離子聚合：活性中心為陽離子陰離子聚合：活性中心為陰離子配位離子聚合：活性中心為配位離子連鎖聚合反應(yīng)又分為：1.4聚合反應(yīng)的分類高分子化學(xué)自由基聚合：活性中心為自由基連鎖聚合反應(yīng)又分為：1.4聚42逐步聚合反應(yīng)是指單體聚合成聚合物是逐步進(jìn)行的。反應(yīng)初期，單體很快消失，變成二聚體、三聚體等低聚體。隨著反應(yīng)的進(jìn)行，聚合物的相對分子質(zhì)量逐步增加，經(jīng)過一段時間后形成聚合物大分子。特征：1）短期內(nèi)轉(zhuǎn)化率很高，但分子量增加緩慢；2）逐步聚合反應(yīng)和連鎖聚合反應(yīng)不同，沒有特定的反應(yīng)活性中心，每個單體的官能團(tuán)都是活性中心，且具有相同反應(yīng)活性。3）體系由單體和分子量遞增的系列產(chǎn)物組成1.4聚合反應(yīng)的分類高分子化學(xué)逐步聚合（StepPolymerization）逐步聚合反應(yīng)是指單體聚合成聚合物是逐步進(jìn)行的。反應(yīng)初期，單體431.5

聚合物平均分子量及其分布高分子化學(xué)分子量多大才算是高分子？其實，并無明顯界限，一般一般高分子的分子量在104~106范圍超高分子量的聚合物分子量高達(dá)106以上高分子的強(qiáng)度與分子量密切相關(guān)A點是初具強(qiáng)度的最低聚合度，A點以上強(qiáng)度隨分子鏈迅速增加B點是臨界點，強(qiáng)度增加逐漸減慢C點以后強(qiáng)度不再明顯增加

1.5聚合物平均分子量及其分布高分子化學(xué)分子量多大才算是441.5

聚合物平均分子量及其分布高分子化學(xué)A點是初具強(qiáng)度的最低聚合度，A點以上強(qiáng)度隨分子鏈迅速增加B點是臨界點，強(qiáng)度增加逐漸減慢C點以后強(qiáng)度不再明顯增加不同高分子初具強(qiáng)度的聚合度和臨界點的聚合度不同，如注：高分子的加工性能與分子量有關(guān)分子量過大，聚合物熔體粘度過高，難以成行加工；通常達(dá)到一定分子量，保證使用強(qiáng)度時，不必追求過高的分子量常見聚合物分子量見表1-4

1.5聚合物平均分子量及其分布高分子化學(xué)A點是初具強(qiáng)度的451.5

聚合物平均分子量及其分布聚合物的多分散性聚合物是由一系列分子量（或聚合度）不等的同系物高分子組成，這些同系物高分子之間的分子量差為重復(fù)單元分子量的倍數(shù)，這種同種聚合物分子長短不一的特征稱為聚合物的多分散性。平均分子量聚合物的分子量或聚合度是統(tǒng)計的，是一個平均值，叫平均分子量或平均聚合度。平均分子量的統(tǒng)計可有多種標(biāo)準(zhǔn)，其中最常見的是重均分子量和數(shù)均分子量和粘均分子量。高分子化學(xué)1.5聚合物平均分子量及其分布聚合物的多分散性聚合物是由461.5

聚合物平均分子量及其分布高分子化學(xué)數(shù)均分子量（Number-averagemolecularweight）平均分子量的表示方法按聚合物中含有的分子數(shù)目統(tǒng)計平均的分子量.式中，i-聚合物的聚合度，聚合度為i-的聚合物為i-聚體；

Wi，Ni，Mi分別為i-聚體的質(zhì)量、分子數(shù)、相對分子質(zhì)量。i-聚體的相對分子質(zhì)量乘以其摩爾分?jǐn)?shù)的加和.1.5聚合物平均分子量及其分布高分子化學(xué)數(shù)均分子量（Nu471.5

聚合物平均分子量及其分布高分子化學(xué)質(zhì)均分子量（Weight-averagemolecularweight）是按照聚合物的質(zhì)量進(jìn)行統(tǒng)計平均的分子量.

i-聚體的相對分子質(zhì)量乘以其質(zhì)量分?jǐn)?shù)的加和.

注意：1.式中符號意義同前；2.測定方法：光散射法1.5聚合物平均分子量及其分布高分子化學(xué)質(zhì)均分子量（W481.5

聚合物平均分子量及其分布粘均分子量（Viscosity-averagemolecularweight）對于一定的聚合物-溶劑體系，其特性粘數(shù)[η]和分子量的關(guān)系如下：一般，α值在0.5～0.9之間，故Mark-Houwink方程其中，[η]為聚合物的特性黏度，由實驗測得；K,α是與聚合物、溶劑有關(guān)的常數(shù)高分子化學(xué)1.5聚合物平均分子量及其分布粘均分子量（Viscosi491.5

聚合物平均分子量及其分布高分子化學(xué)說明：1.粘均相對分子質(zhì)量用粘度法測得。粘度法測定聚合物相對分子質(zhì)量是實驗室和工業(yè)上常用的方法。2.對于相對分子質(zhì)量均一的聚合物，數(shù)均分子量=質(zhì)均分子量；而對于相對分子質(zhì)量不均一的聚合物，一般，

質(zhì)均分子量＞數(shù)均分子量，粘均分子量介于兩者之間更接近于質(zhì)均分子量。1.5聚合物平均分子量及其分布高分子化學(xué)說明：501.5

聚合物平均分子量及其分布例：設(shè)一聚合物樣品，其中分子量為104的分子有10mol,分子量為105的分子有5mol,求分子量.（α值為0.6。）高分子化學(xué)1.5聚合物平均分子量及其分布例：設(shè)一聚合物樣品，其中分511.5

聚合物平均分子量及其分布討論：對于相對分子質(zhì)量均一的聚合物，數(shù)均分子量=質(zhì)均分子量；而對于相對分子質(zhì)量不均一的聚合物，Mw>Mv>Mn，Mv略低于Mw；Mn靠近聚合物中低分子量的部分，即低分子量部分對Mn影響較大；Mw靠近聚合物中高分子量的部分，即高分子量部分對Mw影響較大；一般用Mw來表征聚合物比Mn更恰當(dāng)，因為聚合物的性能如強(qiáng)度、熔體粘度更多地依賴于樣品中較大的分子；同種聚合物，不同的測定方法，平均分子量不同。高分子化學(xué)1.5聚合物平均分子量及其分布討論：對于相對分子質(zhì)量均一52以分子量分布指數(shù)表示

即質(zhì)均分子量與數(shù)均分子量的比值，Mw/Mn

Mw/Mn

分子量分布情況

1均一分布接近1(1.5~2）分布較窄遠(yuǎn)離1(20~50)分布較寬

高分子分子量多分散性的表示方法說明：Mw/Mn越大，表明相對分子質(zhì)量分布越寬高分子化學(xué)1.5聚合物平均分子量及其分布以分子量分布曲線表示以分子量分布指數(shù)表示高分子分子量多分散性的表示方法說53分子量分布是影響聚合物性能的因素之一

分子量過高的部分使聚合物強(qiáng)度增加，但加工成型時塑化困難;低分子量部分使聚合物強(qiáng)度降低，但易于加工;不同用途的聚合物應(yīng)有其合適的分子量分布:合成纖維分子量分布易窄塑料薄膜橡膠分子量分布可較寬高分子化學(xué)1.5聚合物平均分子量及其分布分子量分布是影響聚合物性能的因素之一分子量分布可較寬高分子541.6大分子微結(jié)構(gòu)高分子鏈的微結(jié)構(gòu)復(fù)雜在高分子鏈中，結(jié)構(gòu)單元的化學(xué)組成相同時，連接方式和空間排列也會不同.具有取代基的乙烯基單體可能存在頭－尾或頭－頭或尾－尾連接.

有取代基的碳原子為頭，無取代基的碳原子為尾。I.序列結(jié)構(gòu)(單體單元的結(jié)構(gòu)排列)高分子化學(xué)1.6大分子微結(jié)構(gòu)高分子鏈的微結(jié)構(gòu)復(fù)雜在高分子鏈中55首-尾連接首-首連接尾-尾連接如單體CH2=CHX聚合時，所得單體單元結(jié)構(gòu)如下：首尾單體單元連接方式可有如下三種：高分子化學(xué)1.6大分子微結(jié)構(gòu)首-尾連接首-首連接尾-尾連接如單體CH2=CHX聚合時，所56若高分子中含有手性C原子,就會形成手性異構(gòu)體，據(jù)其連接方式可分為如下三種：（以聚丙烯為例）（1）全同立構(gòu)高分子（isotacticpolymer)：II.手性構(gòu)型(高分子的立體異構(gòu))高分子化學(xué)1.6大分子微結(jié)構(gòu)若高分子中含有手性C原子,就會形成手性異構(gòu)體，（1）全同57（2）間同立構(gòu)高分子（syndiotacticpolymer)：立構(gòu)規(guī)整性高分子（tacticpolymer):C*的立體構(gòu)型有規(guī)則連接，簡稱等規(guī)高分子。（3）無規(guī)立構(gòu)高分子（atacticpolymer)：高分子化學(xué)1.6大分子微結(jié)構(gòu)（2）間同立構(gòu)高分子（syndiotacticpolym581.6聚合物物理狀態(tài)及轉(zhuǎn)變III.幾何異構(gòu)(共軛雙烯聚合物的結(jié)構(gòu))高分子化學(xué)

分子鏈中的結(jié)構(gòu)差異，對聚合物的性能影響很大順式聚丁二烯是性能很好的橡膠反式聚丁二烯則是塑料順式（天然橡膠）反式（古塔波膠）共軛雙烯單體聚合時，大分子鏈中存在雙鍵時，會存在順、反異構(gòu)體1.6大分子微結(jié)構(gòu)1.6聚合物物理狀態(tài)及轉(zhuǎn)變III.幾何異構(gòu)(共軛雙烯591.7線形、支鏈形和交聯(lián)形大分子高分子鏈的幾何形狀大致有三種：線形、支鏈形、體形線形支鏈形體形線形高分子高分子的鏈結(jié)構(gòu)復(fù)雜其長鏈可能比較伸展，也可能卷曲成團(tuán)，取決于鏈的柔順性和外部條件，一般為無規(guī)線團(tuán);適當(dāng)溶劑可溶解，加熱可以熔融，即可溶可熔.高分子化學(xué)1.7線形、支鏈形和交聯(lián)形大分子高分子鏈的幾何形狀大致有三60

線形高分子上帶有側(cè)枝,側(cè)枝的長短和數(shù)量可不同高分子上的支鏈，有的是聚合中自然形成的；有的則是人為的通過反應(yīng)接枝上去的可溶解在適當(dāng)溶劑中,加熱可以熔融，即可溶可熔.

可看成是線形或支鏈形大分子間以化學(xué)鍵交聯(lián)而成，許多大分子鍵合成一整體，已無單個大分子可言。交聯(lián)程度淺,受熱可軟化，適當(dāng)溶劑可溶脹，交聯(lián)程度深的,既不溶解,又不熔融，即不溶不熔.支鏈高分子體形高分子1.6聚合物物理狀態(tài)及轉(zhuǎn)變高分子化學(xué)1.7線形、支鏈形和交聯(lián)形大分子支鏈體形1.6聚合物物理狀態(tài)及轉(zhuǎn)變高611.8聚集態(tài)和熱轉(zhuǎn)變高分子化學(xué)

高分子的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)，是指高聚物材料整體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，即高分子鏈與鏈之間的排列和堆砌結(jié)構(gòu)。高分子的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)高分子有兩種狀態(tài)固態(tài)高聚物液態(tài)高聚物晶態(tài)結(jié)構(gòu)非晶態(tài)結(jié)構(gòu)又稱粘流態(tài)兩種聚集狀態(tài)玻璃態(tài)三個力學(xué)狀態(tài)粘流態(tài)高彈態(tài)又稱無定形結(jié)構(gòu)TgTf1.8聚集態(tài)和熱轉(zhuǎn)變高分子化學(xué)高分子的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)，62高分子化學(xué)非晶態(tài)結(jié)構(gòu)高聚物可以是完全的非晶態(tài)；非晶態(tài)高聚物的分子鏈處于無規(guī)線團(tuán)狀態(tài)；非晶態(tài)高分子沒有熔點，在比體積-溫度曲線上有一轉(zhuǎn)折點，此點對應(yīng)的溫度稱為玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，用Tg表示；在Tg以下，聚合物處玻璃態(tài)，其質(zhì)硬，性脆，無彈性，類似玻璃，體積粘度大，鏈段運動受限，比體積隨溫度變化率較小。溫度升高到Tg以上，聚合物轉(zhuǎn)變?yōu)橄鹉z態(tài)（高彈態(tài)），質(zhì)軟而有彈性，鏈段能較自由地轉(zhuǎn)動，比體積隨溫度變化率較大。玻璃態(tài)和高彈態(tài)均為固體。當(dāng)升溫到Tf（粘流溫度）時，鏈段運動強(qiáng)烈，有明顯分子間位移，物料熔融達(dá)到象液體一樣的流動狀態(tài)，即粘流態(tài)。1.8聚集態(tài)和熱轉(zhuǎn)變高分子化學(xué)非晶態(tài)結(jié)構(gòu)1.8聚集態(tài)和熱轉(zhuǎn)變63高分子化學(xué)將一非晶態(tài)高聚物試樣，施一恒定外力，記錄試樣的形變隨溫度的變化，可得到溫度形變曲線或熱機(jī)械曲線TgTf

形變

玻璃態(tài)

高彈態(tài)

粘流態(tài)非晶態(tài)高聚物形變-溫度關(guān)系曲線

溫度Tg是非晶態(tài)高聚物的主要熱轉(zhuǎn)變溫度玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，Tg粘流溫度，Tf玻璃態(tài)高彈態(tài)粘流態(tài)1.8聚集態(tài)和熱轉(zhuǎn)變高分子化學(xué)將一非晶態(tài)高聚物試樣，施一恒定外力，記錄試樣的形變64晶態(tài)結(jié)構(gòu)高聚物可以高度結(jié)晶，但不能達(dá)到100％，即結(jié)晶高聚物可處于晶態(tài)和非晶態(tài)兩相共存的狀態(tài)。結(jié)晶熔融溫度，Tm，是結(jié)晶高聚物的主要熱轉(zhuǎn)變溫度。由于晶格的束縛，在熔點Tm以下時，結(jié)晶高聚物只能處于玻璃態(tài)。如分子量不大，加熱到Tm后直接產(chǎn)生流動而進(jìn)入粘流態(tài)；分子量大時，則要經(jīng)過一個小的高彈形變區(qū)，最后進(jìn)入粘流態(tài)。Tm和Tg是結(jié)晶高聚物和無定型高聚物的主要熱轉(zhuǎn)變溫度，也是衡量聚合物耐熱性的重要指標(biāo)。液晶態(tài)結(jié)構(gòu)

某類晶體受熱熔融（熱致性）或被溶劑溶解（溶致性）后，失去固體的剛性，轉(zhuǎn)變成液體，但仍然保留有晶態(tài)分子的有序排列，呈各向異性，形成兼有晶體和液體性質(zhì)的過渡態(tài)，稱為液晶態(tài)，處于這種狀態(tài)的物質(zhì)成為液晶。高分子化學(xué)1.8聚集態(tài)和熱轉(zhuǎn)變晶態(tài)結(jié)構(gòu)高分子化學(xué)1.8聚集態(tài)和熱轉(zhuǎn)變65高分子化學(xué)

通常所說的塑料、橡膠，正是按照Tm和Tg在室溫之上或室溫之下劃分的:大部分纖維是晶態(tài)高聚物Tm應(yīng)高于室溫150℃以上也有非晶態(tài)高聚物分子排列要有一定規(guī)則和取向塑料晶態(tài)高聚物,處于部分結(jié)晶態(tài),Tm是使用的上限溫度非晶態(tài)高聚物,處于玻璃態(tài),Tg是使用的上限溫度只能是非晶態(tài)高聚物，處于高彈態(tài)Tg是使用的下限溫度，Tg應(yīng)低于室溫70℃以上Tf是使用的上限溫度纖維橡膠1.8聚集態(tài)和熱轉(zhuǎn)變高分子化學(xué)通常所說的塑料、橡膠，正是按照Tm66macromoleclechemistry

高分子化學(xué)教材：《高分子化學(xué)》潘祖仁主編

macromoleclechemistry

67高分子化學(xué)合成塑料“四烯”聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯合成纖維“六綸”滌綸、錦綸、腈綸、丙綸、維綸、氯綸合成橡膠“四膠”順丁橡膠、丁苯橡膠、乙丙橡膠、異戊橡膠以及聚四氟乙烯、聚醋酸乙烯、有機(jī)玻璃等都是經(jīng)過聚合反應(yīng)得到的高分子化合物。高分子化學(xué)合成塑料“四烯”68我被高分子包圍了呀！滌綸聚氯乙烯有機(jī)玻璃聚苯乙烯塑料我被高分子包圍了呀！滌綸聚氯乙烯有機(jī)玻璃聚苯乙烯塑料69高分子化學(xué)阿斯匹林(Aspirin)是一個“古老”的解熱鎮(zhèn)痛藥物，而緩釋長效阿斯匹林又使阿斯匹林煥發(fā)了青春。近年，科學(xué)家通過乙二醇的橋梁作用把阿斯匹林連接在高聚物上，制成緩釋長效阿斯匹林，用于關(guān)節(jié)炎和冠心病的輔助治療，緩釋長效阿斯匹林可分為三部分：①高分子載體（聚甲基丙烯酸）；②低分子藥物（阿斯匹林）；③作為橋梁作用的乙二醇。腸胃中水解變?yōu)榘⑺蛊チ??！靖叻肿铀幬铩楷F(xiàn)代醫(yī)藥發(fā)展方向之一：合成藥物長效化和低毒化，其有效途徑是低分子藥物高分子化。例如可將藥物分子連在安全無毒的高分子鏈上。緩釋長效阿斯匹林的結(jié)構(gòu)簡式如下：高分子化學(xué)阿斯匹林(Aspirin)是一個“古老”的解熱鎮(zhèn)痛70高分子化學(xué)人造器官組織

人造器官組織

人造器官組織

人造器官組織

【人造器官組織

】由于某些合成高分子材料（如：有機(jī)硅聚合物、有機(jī)氟聚合物、聚氨酯、聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯醇、醋酸纖維素等）與生物體中的天然高分子有極其相似的化學(xué)結(jié)構(gòu)，生物相容性較好，較少受到排斥，安全無毒，可用于制作醫(yī)用組織和人造器官的高分子材料。從皮膚到內(nèi)臟，從血液到五官都有用醫(yī)用高分子材料制成的人造器官組織，如人造血管、人造心臟、人造腎臟、人造皮膚、人造骨髓等，最早應(yīng)用的醫(yī)用高分子材料是代替手術(shù)縫合線的聚乳酸。使聚乳酸作為外科手術(shù)的縫合線，因聚乳酸極易水解、縫合傷口愈合后，不需拆線，縫合線經(jīng)體液水解為乳酸，由代謝循環(huán)排出體外水解反應(yīng)式如下：71高分子化學(xué)人造器官組織人造器官組織人造器官組織人造器官高分子具有許多優(yōu)良性能，高分子材料是當(dāng)今世界發(fā)展最迅速的產(chǎn)業(yè)之一，目前世界上合成高分子材料的年產(chǎn)量已經(jīng)超過1.4億噸。塑料、橡膠、纖維、涂料、粘合劑…幾大類高分子材料己廣泛應(yīng)用到電子信息、生物醫(yī)藥、航天航空、汽車工業(yè)、包裝、建筑等各個領(lǐng)域。功能高分子材料：導(dǎo)電高分子、高分子半導(dǎo)體、光導(dǎo)電高分子、壓電及熱電高分子、磁性高分子、光功能高分子、液晶高分子和信息高分子材料等近年發(fā)展迅速，具有特殊功能。

高分子材料

De應(yīng)用高分子化學(xué)高分子材料高分子化學(xué)72Chapter1

緒論本章內(nèi)容1.1

高分子化學(xué)研究對象1.2

高分子的基本概念1.6聚合物物理狀態(tài)及轉(zhuǎn)變1.5聚合物平均分子量及其分布1.4

聚合反應(yīng)分類1.3

高分子化合物的命名和分類（*）（△）（*）高分子化學(xué)Chapter1緒論本1.1高分子化學(xué)研究對象1.2731.1

高分子化學(xué)研究對象高分子化學(xué)高分子科學(xué)高分子化學(xué)高分子物理高分子材料高分子科學(xué)是研究高分子化合物的合成、改性、結(jié)構(gòu)、性能、成型加工等內(nèi)容的一門綜合性科學(xué)。高分子化學(xué)是高分子科學(xué)的基礎(chǔ)，高分子化學(xué)主要研究聚合反應(yīng)機(jī)理和聚合方法。學(xué)習(xí)高分子化學(xué)的目的是了解聚合反應(yīng)的機(jī)理和聚合方法，以便合成出具有指定相對分子質(zhì)量和相對分子質(zhì)量分布、指定性能、能滿足實際需要的高分子化合物。1.1高分子化學(xué)研究對象高分子化學(xué)高分子科學(xué)高分子化學(xué)高74高分子化學(xué)①提高產(chǎn)量、增加品種、改進(jìn)性能、處理三廢、拓寬應(yīng)用領(lǐng)域；②研制新型引發(fā)劑，降低能源和材料消耗，使得合成方便易行；③采用新的聚合方法獲得新性能、新品種、新用途的高聚物；④開發(fā)功能高分子材料和生物工程高分子材料。1.1

高分子化學(xué)研究對象發(fā)展方向高分子化學(xué)①提高產(chǎn)量、增加品種、改進(jìn)性能、處理三廢、拓寬應(yīng)用751.2

高分子的基本概念（*）又稱高分子化合物、大分子化合物、高分子、大分子、高聚物、聚合物。

（注：這些術(shù)語一般可以通用）

Macromolecules,HighPolymer,Polymer什么是高分子?高分子是指由多種原子或原子團(tuán)由共價鍵連接形成的、通常是相對分子量為104～106的化合物。1.2高分子的基本概念（*）又稱高分子化合物、大分子化合物761.2高分子的基本概念聚氯乙烯結(jié)構(gòu)單元單體高分子化學(xué)聚乙烯醇乙烯醇又如：1.2高分子的基本概念聚氯乙烯結(jié)構(gòu)單元單體高分子化學(xué)聚乙烯771.2高分子的基本概念高分子小分子聚合反應(yīng)Polymerization單體能夠進(jìn)行聚合反應(yīng)，并構(gòu)成高分子基本結(jié)構(gòu)組成單元的小分子。即合成聚合物的起始原料。單體（Monomer）在大分子鏈中出現(xiàn)的以單體結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的原子團(tuán)。即構(gòu)成大分子鏈的基本結(jié)構(gòu)單元。結(jié)構(gòu)單元（Structureunit）1.2高分子的基本概念高分子小分子聚合反應(yīng)Poly781.2高分子的基本概念重復(fù)單元（Repeatingunit）聚合物中化學(xué)組成相同的最小單位。鏈節(jié)(Chainelement）即一個重復(fù)結(jié)構(gòu)單元。單體單元（Monomerunit）聚合物中具有與單體相同化學(xué)組成而不同電子結(jié)構(gòu)的單元。和結(jié)構(gòu)單元重復(fù)單元單體單元鏈節(jié)單體高分子化學(xué)1.2高分子的基本概念重復(fù)單元（Repeatingun791.2高分子的基本概念

高分子的三種組成情況高分子化學(xué)比較n1.2高分子的基本概念高分子化學(xué)比較n801.由一種結(jié)構(gòu)單元組成的高分子1.2高分子的基本概念

高分子的三種組成情況例如：聚苯乙烯聚合高分子結(jié)構(gòu)可以縮寫成單體結(jié)構(gòu)單元＝單體單元＝重復(fù)單元＝鏈節(jié)此時說明：n表示重復(fù)單元數(shù)，也稱為鏈節(jié)數(shù),在此等于聚合度。高分子化學(xué)1.2高分子的基本概念例如：聚苯乙烯聚合高分子結(jié)構(gòu)可以縮811.2高分子的基本概念

聚合度是衡量高分子大小的一個指標(biāo)。聚合度有兩種表示法：以大分子鏈中的結(jié)構(gòu)單元數(shù)目表示，記作以大分子鏈中的重復(fù)單元數(shù)目表示，記作此時聚合度（Degreeofpolymerization，縮寫為DP，）說明：由于絕大多數(shù)高聚物都是由不同鏈長的大分子組成，即同一種聚合物是由一組不同聚合度和不同結(jié)構(gòu)形態(tài)的同系物的混合物所組成，因此，聚合物的分子量或聚合度只是這種大小不一的大分子的統(tǒng)計平均值，或者說分子量或聚合度具有一定的分布范圍。一種結(jié)構(gòu)單元組成的高分子1.2高分子的基本概念此時聚合度（Degreeofpo821.2高分子的基本概念另一種情況：結(jié)構(gòu)單元＝重復(fù)單元＝鏈節(jié)單體單元結(jié)構(gòu)單元比其單體少了些原子（氫原子和氧原子），因為聚合時有小分子生成，所以此時的結(jié)構(gòu)單元不等于單體單元。式中:M是高分子的分子量M0是結(jié)構(gòu)單元的分子量

由聚合度可計算出高分子的分子量：

1.2高分子的基本概念另一種情況：結(jié)構(gòu)單元＝重復(fù)單元＝鏈節(jié)831.2高分子的基本概念結(jié)構(gòu)單元結(jié)構(gòu)單元重復(fù)結(jié)構(gòu)單元2.由兩種結(jié)構(gòu)單元組成的高分子合成尼龍-66的特征：

其重復(fù)單元由兩種結(jié)構(gòu)單元組成，且結(jié)構(gòu)單元與單體的組成不盡相同，所以，不能稱為單體單元。高分子化學(xué)1.2高分子的基本概念結(jié)構(gòu)單元84單個聚合物分子所含單體單元的數(shù)目。

聚合物單體單體單元聚合度2n聚對苯二甲酸乙二酯，滌綸，PETn例：1.2高分子的基本概念結(jié)構(gòu)單元重復(fù)單元單體單元；但,重復(fù)單元＝鏈節(jié)

注意：Mo為兩種結(jié)構(gòu)單元的平均分子量高分子化學(xué)單個聚合物分子所含單體單元的數(shù)目。聚合物851.2高分子的基本概念例1：以氯乙烯單體為原料，聚合得到的聚氯乙烯的分子量，根據(jù)其用途不同可在5萬至15萬之間，其結(jié)構(gòu)單元的分子量為62.5，計算其聚合度。解：

====50000-150000/62.5=800-2400

通過計算可知，聚氯乙烯的平均聚合度應(yīng)在800-2400聚氯乙烯分子約由800-2400個氯乙烯單元組成。1.2高分子的基本概念例1：以氯乙烯單體為原料，聚合得到的861.2高分子的基本概念例2：以對苯二甲酸與乙二醇為原料，經(jīng)縮聚制得聚對苯二甲酸乙二醇酯，其分子量一般在2萬左右，計算及。

解：已知-O(CH2)2O-結(jié)構(gòu)單元分子量為60，-OC-C6H5-CO-結(jié)構(gòu)單元分子量為132。由=·（M+M

）/2得：2000=·（60+132）/2則=208

=/2=104高分子化學(xué)1.2高分子的基本概念例2：以對苯二甲酸與乙二醇為原料，經(jīng)87說明：

x,y為任意值，故在分子鏈上結(jié)構(gòu)單元的排列是任意的：

M1M2M1M1M2M1M2M2M2

在這種情況下，無法確定它的重復(fù)單元，僅

例如：丁苯橡膠（由單體1,3-丁二烯和苯乙烯聚合而成）結(jié)構(gòu)單元＝單體單元1.2高分子的基本概念3.由無規(guī)排列的結(jié)構(gòu)單元組成的高分子

說明：x,y為任意值，故在分子鏈上結(jié)構(gòu)單元的排列是任意的88CH3CH2-(CH2CH2)n-CH2CH3聚乙烯：滌綸：

高分子鏈的末端結(jié)構(gòu)單元。末端基團(tuán)EndGroups1.2高分子的基本概念CH3CH2-(CH2CH2)n-CH2CH3聚乙烯：滌綸：89主鏈元素（鏈原子）組成碳鏈高分子：主鏈（鏈原子）完全由C原子組成。雜鏈高分子：鏈原子除C外，還含O,N,S等雜原子。元素有機(jī)高分子：鏈原子均為雜原子，側(cè)鏈為有機(jī)基團(tuán)。來源天然高分子：自然界天然存在的高分子。半天然高分子：經(jīng)化學(xué)改性后的天然高分子。合成高分子：由單體聚合人工合成的高分子。1.分類1.3

高分子化合物的分類和命名高分子化學(xué)主鏈元素（鏈原子）組成碳鏈高分子：主鏈（鏈原子）完全由C原子90雜鏈高分子聚乙二醇尼龍—6元素有機(jī)高分子聚二甲基硅氧烷碳鏈高分子聚乙烯聚丙烯例：1.3

高分子化合物的分類和命名高分子化學(xué)雜鏈高分子聚乙二醇尼龍—6元素有機(jī)高分子聚二甲基硅氧烷碳鏈高911.3

高分子化合物的分類和命名高分子化學(xué)性質(zhì)和用途塑料纖維橡膠涂料膠粘劑功能高分子以聚合物為基體材料，添加其它助劑（增塑劑、潤滑劑、填料、抗氧劑等），經(jīng)加工形成的可進(jìn)行塑性加工的高分子材料。以聚合物為基體材料加入適當(dāng)種類和適當(dāng)數(shù)量的助劑（如硫化劑、硫化促進(jìn)劑、防老劑、填料等），經(jīng)過塑練，使其具有可塑性，加熱加壓交聯(lián)后成為具有高彈性的材料。以聚合物為基體材料加入適當(dāng)助劑（溶劑、防靜電劑、柔順劑和燃料等）配制成的可以進(jìn)行抽絲加工的高分子材料。涂于物體表面能成堅韌的薄膜、起裝飾和保護(hù)作用的聚合物材料。指具有良好的粘合性能，可將兩種相同或不相同的物體粘接在一起的連接聚合物材料指高分子主鏈和側(cè)鏈上帶有反應(yīng)性功能基團(tuán)，并具有可逆或不可逆的物理功能或化學(xué)活性的一類高分子。具有特殊功能與用途但用量不大的精細(xì)高分子材料。三大合成材料1.3高分子化合物的分類和命名高分子化學(xué)性塑料纖維橡膠涂料922.命名I.單體來源命名法(1)由一種單體合成的高分子：“聚”+單體名稱

如聚氯乙烯、聚乙烯等聚合物的命名方法有多種，故同一種聚合物往往有幾個名稱。1.3

高分子化合物的分類和命名高分子化學(xué)2.命名I.單體來源命名法(1)由一93（2）由兩種單體經(jīng)縮聚反應(yīng)合成的高分子（表明或不表明產(chǎn)物類型）表明產(chǎn)物類型：“聚”+兩單體生成的產(chǎn)物名稱，如

對苯二甲酸和乙二醇的縮聚產(chǎn)物叫“聚對苯二甲酸乙二酯”己二酸和己二胺的縮聚產(chǎn)物叫“聚己二酸己二胺”不表明產(chǎn)物類型：單體名稱或簡稱加后綴“樹脂”或“橡膠”，如

苯酚和甲醛的縮聚產(chǎn)物叫“酚醛樹脂”

尿素和甲醛的縮聚產(chǎn)物叫“脲醛樹脂”甘油（丙三醇）和鄰苯二甲酸酐產(chǎn)物叫“醇酸樹脂”

丁二烯和苯乙烯產(chǎn)物叫“丁苯橡膠”1.3

高分子化合物的分類和命名高分子化學(xué)（2）由兩種單體經(jīng)縮聚反應(yīng)合成的高分子（表明或不表明產(chǎn)物類型94（3）由兩種單體通過加成聚合反應(yīng)合成的共聚物：

兩單體名稱或簡稱之間+“-”+“共聚物”：如乙烯和乙酸乙烯酯的共聚產(chǎn)物叫“乙烯-乙酸乙烯酯共聚物”（4）“聚”+高分子主鏈結(jié)構(gòu)中的特征功能團(tuán)：指的是一類高分子，而非單種高分子，如：聚酰胺：聚酯：另外，還有聚氨酯-HN-CO-O-和聚醚-O-等。1.3

高分子化合物的分類和命名高分子化學(xué)（3）由兩種單體通過加成聚合反應(yīng)合成的共聚物：聚酰胺：聚酯：951.3

高分子化合物的分類和命名高分子化學(xué)

合成纖維最普遍，我國以“綸”作為合成纖維的后綴

滌綸聚對苯二甲酸乙二醇酯（聚酯）

丙綸聚丙烯

錦綸聚酰胺（尼龍），后面加數(shù)字區(qū)別。如尼龍-66，尼龍-6。

腈綸

聚丙烯腈

有機(jī)玻璃

聚甲基丙烯酸甲酯

電木

酚醛樹脂

第一個數(shù)字表示二元胺的碳原子數(shù)第二個數(shù)字表示二元酸的碳原子數(shù)只附一個數(shù)字表示內(nèi)酰胺或氨基酸的碳原子數(shù)數(shù)字含義II.商品名“綸”來自英文后綴的音譯字“l(fā)on”1.3高分子化合物的分類和命名高分子化學(xué)合成纖維最普96PE(polyethylene)聚乙烯PAM(Polyacrylamide)聚丙烯酰胺PP(Polypropylene)

聚丙烯PMA(Polymethacrylate)聚丙烯酸甲酯PTFE(Polytetrafluoroethylene)聚四氟乙烯PMMA(Polymethylmethacrylate)聚甲基丙烯酸甲酯(有機(jī)玻璃)PS(polystyrene)聚苯乙烯PVA(Polyvinylalcohol)聚乙烯醇PVC(polyvinylchloride)聚氯乙烯PVAc（Polyvinylacetate）聚醋酸乙烯酯PAA(Polyacrylicacid)聚丙烯酸PA（Polyamides)尼龍（聚酰胺）III.英文縮寫名部分常見高分子化合物的英文縮寫名稱1.3

高分子化合物的分類和命名高分子化學(xué)PE(polyethylene)聚乙烯PAM(Polya97IV.IUPAC系統(tǒng)命名法(1)確定重復(fù)單元結(jié)構(gòu)；(2)按規(guī)定排出重復(fù)單元結(jié)構(gòu)中的次級單元（subunit，即取代基）順序：側(cè)基最少的元素，有取代基的部分，無取代基的部分(3)給重復(fù)結(jié)構(gòu)單元命名：按小分子有機(jī)化合物的IUPAC命名規(guī)則給重復(fù)結(jié)構(gòu)單元命名。1.3

高分子化合物的分類和命名高分子化學(xué)IV.IUPAC系統(tǒng)命名法(1)確定重復(fù)單元結(jié)構(gòu)；1.98重復(fù)單元結(jié)構(gòu)為：1聚（1-氯代亞乙基）Poly(1-chloroethylene)注意:(1)CH2=CH2,乙烯；（2）-CH2-CH2-,1,2-亞乙基例11.3

高分子化合物的分類和命名高分子化學(xué)重復(fù)單元結(jié)構(gòu)為：1聚（1-氯代亞乙基）Poly(1-chlo99例2聚乙烯聚亞甲基Poly(ethylene)聚丙烯聚亞異丙基Poly(propylene)例3聚丙烯酸甲酯聚[1-(甲氧基羰基)亞乙基]Poly[1-(methoxycarbonyl)ethylene]例41.3

高分子化合物的分類和命名高分子化學(xué)例2聚乙烯聚丙烯例3聚丙烯酸甲酯例41.3高分子化合物的分100例5例6例7聚苯醚聚(氧化-1,4-亞苯基)聚己內(nèi)酰胺聚[亞氨基（1-氧代亞己基)]聚對-苯二甲酸乙二醇酯聚（氧亞乙基氧對-苯二甲酰)IUPAC尚未普及，常用于國際交往1.3

高分子化合物的分類和命名高分子化學(xué)例5例6例7聚苯醚聚己內(nèi)酰胺聚對-苯二甲酸乙二醇酯IUPAC101例8聚碳酸酯聚(氧羰基氧-1,4-苯撐－異丙叉-1,4-苯撐)Poly(oxycarbonyloxy-1,4-phenylene-isopropylidene-1,4-phenylene)例9尼龍-66聚己二酰己二胺聚(亞氨基六次甲基亞氨基己二酰）

Poly(iminohexamethyleneimino

adipoyl)1.3

高分子化合物的分類和命名高分子化學(xué)例8聚碳酸酯Poly(oxycarbonyloxy-1,4-102聚合反應(yīng)的分類按單體和聚合物的組成結(jié)構(gòu)變化分類按聚合機(jī)理分類加聚反應(yīng)縮聚反應(yīng)逐步聚合連鎖聚合或按反應(yīng)過程中有無小分子生成分類聚合反應(yīng)：由低分子單體合成聚合物的反應(yīng)。自由基聚合陽離子聚合陰離子聚合配位離子聚合1.4聚合反應(yīng)的分類高分子化學(xué)開環(huán)聚合聚合反應(yīng)的分類按單體和聚合物的組成結(jié)構(gòu)變化分類按聚合機(jī)103單體加成而聚合起來的反應(yīng)稱為加聚反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物稱為加聚物。其特征是：加聚反應(yīng)往往是烯類單體鍵加成的聚合反應(yīng)，無官能團(tuán)結(jié)構(gòu)特征，多是碳鏈聚合物；加聚物的元素組成與其單體相同，僅電子結(jié)構(gòu)有所改變；加聚物分子量是單體分子量的整數(shù)倍。加聚反應(yīng)（AdditionPolymerization)第一種：按單體和聚合物的組成結(jié)構(gòu)變化分類1.4聚合反應(yīng)的分類高分子化學(xué)單體加成而聚合起來的反應(yīng)稱為加聚104是縮合反應(yīng)多次重復(fù)縮合形成聚合物的過程；兼有縮合出低分子和聚合成高分子的雙重含義；反應(yīng)產(chǎn)物稱為縮聚物。其特征是：縮聚反應(yīng)通常是官能團(tuán)間的聚合反應(yīng)；反應(yīng)中有低分子副產(chǎn)物產(chǎn)生，如水、醇、胺等；縮聚物中往往留有官能團(tuán)的結(jié)構(gòu)特征,如-OCO--NHCO-，故大部分縮聚物都是雜鏈聚合物；縮聚物的結(jié)構(gòu)單元比其單體少若干原子，故分子量不再是單體分子量的整數(shù)倍?？s聚反應(yīng)（CondensationPolymerization）1.4聚合反應(yīng)的分類高分子化學(xué)是縮合反應(yīng)多次重復(fù)縮合形成聚合物的過程；縮聚反應(yīng)（105環(huán)狀單體σ健斷裂而后聚合成線形聚合物的反應(yīng)稱為開環(huán)反應(yīng)特征：一般是雜環(huán)化合物聚合得到雜鏈聚合物，從結(jié)構(gòu)上看像縮聚物；反應(yīng)中沒有低分子副產(chǎn)物產(chǎn)生，類似于加聚反應(yīng)；聚合物的結(jié)構(gòu)單元和單體有相同的化學(xué)組成，分子量是單體分子量的整數(shù)倍開環(huán)聚合反應(yīng)（CondensationPolymerization）1.4聚合反應(yīng)的分類高分子化學(xué)環(huán)狀單體σ健斷裂而后聚合成線形聚合物的反應(yīng)稱為開環(huán)106第二種：按反應(yīng)機(jī)理分類

也稱鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，反應(yīng)需要活性中心。

反應(yīng)中一旦形成單體活性中心，就能很快自動地傳遞下去，瞬間形成高分子。平均每個大分子的生成時間很短（零點幾秒到幾秒。

連鎖聚合反應(yīng)的特征：

連鎖聚合反應(yīng)（ChainPolymerization）聚合過程由鏈引發(fā)、鏈增長和鏈終止幾步基元反應(yīng)組成，各步反應(yīng)速率和活化能差別很大；反應(yīng)體系中只存在單體、聚合物和微量引發(fā)劑；進(jìn)行連鎖聚合反應(yīng)的單體主要是烯類、二烯類化合物；分子量增加很快，轉(zhuǎn)化率逐漸增加；根據(jù)活性中心不同，連鎖聚合反應(yīng)又分為：1.4聚合反應(yīng)的分類高分子化學(xué)第二種：按反應(yīng)機(jī)理分類也稱鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，反應(yīng)需107自由基聚合：活性中心為自由基陽離子聚合：活性中心為陽離子陰離子聚合：活性中心為陰離子配位離子聚合：活性中心為配位離子連鎖聚合反應(yīng)又分為：1.4聚合反應(yīng)的分類高分子化學(xué)自由基聚合：活性中心為自由基連鎖聚合反應(yīng)又分為：1.4聚108逐步聚合反應(yīng)是指單體聚合成聚合物是逐步進(jìn)行的。反應(yīng)初期，單體很快消失，變成二聚體、三聚體等低聚體。隨著反應(yīng)的進(jìn)行，聚合物的相對分子質(zhì)量逐步增加，經(jīng)過一段時間后形成聚合物大分子。特征：1）短期內(nèi)轉(zhuǎn)化率很高，但分子量增加緩慢；2）逐步聚合反應(yīng)和連鎖聚合反應(yīng)不同，沒有特定的反應(yīng)活性中心，每個單體的官能團(tuán)都是活性中心，且具有相同反應(yīng)活性。3）體系由單體和分子量遞增的系列產(chǎn)物組成1.4聚合反應(yīng)的分類高分子化學(xué)逐步聚合（StepPolymerization）逐步聚合反應(yīng)是指單體聚合成聚合物是逐步進(jìn)行的。反應(yīng)初期，單體1091.5

聚合物平均分子量及其分布高分子化學(xué)分子量多大才算是高分子？其實，并無明顯界限，一般一般高分子的分子量在104~106范圍超高分子量的聚合物分子量高達(dá)106以上高分子的強(qiáng)度與分子量密切相關(guān)A點是初具強(qiáng)度的最低聚合度，A點以上強(qiáng)度隨分子鏈迅速增加B點是臨界點，強(qiáng)度增加逐漸減慢C點以后強(qiáng)度不再明顯增加

1.5聚合物平均分子量及其分布高分子化學(xué)分子量多大才算是1101.5

聚合物平均分子量及其分布高分子化學(xué)A點是初具強(qiáng)度的最低聚合度，A點以上強(qiáng)度隨分子鏈迅速增加B點是臨界點，強(qiáng)度增加逐漸減慢C點以后強(qiáng)度不再明顯增加不同高分子初具強(qiáng)度的聚合度和臨界點的聚合度不同，如注：高分子的加工性能與分子量有關(guān)分子量過大，聚合物熔體粘度過高，難以成行加工；通常達(dá)到一定分子量，保證使用強(qiáng)度時，不必追求過高的分子量常見聚合物分子量見表1-4

1.5聚合物平均分子量及其分布高分子化學(xué)A點是初具強(qiáng)度的1111.5

聚合物平均分子量及其分布聚合物的多分散性聚合物是由一系列分子量（或聚合度）不等的同系物高分子組成，這些同系物高分子之間的分子量差為重復(fù)單元分子量的倍數(shù)，這種同種聚合物分子長短不一的特征稱為聚合物的多分散性。平均分子量聚合物的分子量或聚合度是統(tǒng)計的，是一個平均值，叫平均分子量或平均聚合度。平均分子量的統(tǒng)計可有多種標(biāo)準(zhǔn)，其中最常見的是重均分子量和數(shù)均分子量和粘均分子量。高分子化學(xué)1.5聚合物平均分子量及其分布聚合物的多分散性聚合物是由1121.5

聚合物平均分子量及其分布高分子化學(xué)數(shù)均分子量（Number-averagemolecularweight）平均分子量的表示方法按聚合物中含有的分子數(shù)目統(tǒng)計平均的分子量.式中，i-聚合物的聚合度，聚合度為i-的聚合物為i-聚體；

Wi，Ni，Mi分別為i-聚體的質(zhì)量、分子數(shù)、相對分子質(zhì)量。i-聚體的相對分子質(zhì)量乘以其摩爾分?jǐn)?shù)的加和.1.5聚合物平均分子量及其分布高分子化學(xué)數(shù)均分子量（Nu1131.5

聚合物平均分子量及其分布高分子化學(xué)質(zhì)均分子量（Weight-averagemolecularweight）是按照聚合物的質(zhì)量進(jìn)行統(tǒng)計平均的分子量.

i-聚體的相對分子質(zhì)量乘以其質(zhì)量分?jǐn)?shù)的加和.

注意：1.式中符號意義同前；2.測定方法：光散射法1.5聚合物平均分子量及其分布高分子化學(xué)質(zhì)均分子量（W1141.5

聚合物平均分子量及其分布粘均分子量（Viscosity-averagemolecularweight）對于一定的聚合物-溶劑體系，其特性粘數(shù)[η]和分子量的關(guān)系如下：一般，α值在0.5～0.9之間，故Mark-Houwink方程其中，[η]為聚合物的特性黏度，由實驗測得；K,α是與聚合物、溶劑有關(guān)的常數(shù)高分子化學(xué)1.5聚合物平均分子量及其分布粘均分子量（Viscosi1151.5

聚合物平均分子量及其分布高分子化學(xué)說明：1.粘均相對分子質(zhì)量用粘度法測得。粘度法測定聚合物相對分子質(zhì)量是實驗室和工業(yè)上常用的方法。2.對于相對分子質(zhì)量均一的聚合物，數(shù)均分子量=質(zhì)均分子量；而對于相對分子質(zhì)量不均一的聚合物，一般，

質(zhì)均分子量＞數(shù)均分子量，粘均分子量介于兩者之間更接近于質(zhì)均分子量。1.5聚合物平均分子量及其分布高分子化學(xué)說明：1161.5

聚合物平均分子量及其分布例：設(shè)一聚合物樣品，其中分子量為104的分子有10mol,分子量為105