北1.緒論-復(fù)習(xí)與拓展-2007

WELCOMEIntroduction總結(jié)第一章諸論基本要求1、掌握高分子化學(xué)的基本概念。2、對(duì)重要的相關(guān)概念進(jìn)行辨析。3、掌握聚合物的分類與命名。4、正確寫出常用聚合物的名稱、分子式、聚合反應(yīng)式。第一章諸論

總結(jié)

基本要求

基本概念第一章

諸論

總結(jié)

基本概念

1、單體、高分子、大分子、聚合物、低聚物（齊聚物）2、結(jié)構(gòu)單元、重復(fù)單元、單體單元、鏈節(jié)3、主鏈、側(cè)鏈、端基、側(cè)基4、聚合度、相對(duì)分子質(zhì)量、相對(duì)分子質(zhì)量分布等5、加聚反應(yīng)、縮聚反應(yīng)、加聚物、縮聚物、連鎖聚合、逐步聚合高分子化學(xué)是研究高分子化合物合成和反應(yīng)的一門科學(xué)一、高分子化學(xué)由小分子化合物經(jīng)過聚合反應(yīng)形成高分子化合物的過程例苯乙烯→聚苯乙烯合成以高分子化合物為反應(yīng)物進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)聚乙烯醇→聚乙烯醇縮甲醛例反應(yīng)第一章

諸論

總結(jié)

基本概念

二、高分子化合物高分子、大分子（macromolecule）：聚合物、高聚物（polymer、highpolymer）生物大分子（biologicalmacromolecule）第一章

諸論

總結(jié)

基本概念

由許多結(jié)構(gòu)相同的、簡單的單元通過共價(jià)鍵重復(fù)連接而成的相對(duì)分子質(zhì)量很大的化合物。聚合物nCH2=CH→│

CN

[CH2━CH]n

│CN結(jié)構(gòu)單元單體單元重復(fù)單元鏈節(jié)單體（AN）聚合物分子式（PAN）聚合度Xn=DPMn=n×Mo=53n三、單體、分子式、反應(yīng)式第一章

諸論

總結(jié)

基本概念

nHOOC––COOH+nHOCH2CH2OH→

HO[OC––COOCH2CH2O]n

H+(2n-1)H2O重復(fù)單元（鏈節(jié)）結(jié)構(gòu)單元結(jié)構(gòu)單元聚合度Xn=2n=DPMn=n×Mo=192n單體（對(duì)苯二甲酸+乙二醇）聚合物分子式（PET）第一章

諸論

總結(jié)

基本概念

四、大分子鏈主鏈-側(cè)鏈-端基-側(cè)基-第一章

諸論

總結(jié)

基本概念

第一章

諸論

總結(jié)

基本概念

高分子化學(xué)命名原則中國國標(biāo)：來源命名法和基礎(chǔ)命名法系統(tǒng)命名法國際標(biāo)準(zhǔn)：似基礎(chǔ)命名法、有機(jī)命名聚合物結(jié)構(gòu)特征命名習(xí)慣用法：簡單，指某一大類聚合物商品名、俗名習(xí)慣用法：使用廣泛，通俗，不規(guī)范英文縮寫命名習(xí)慣用法：使用廣泛，簡捷，含糊例

HO[OC––COO(CH2)2O]nH聚對(duì)苯二甲酸乙二酯聚（氧亞乙基氧對(duì)苯二甲酸）聚（氧化乙烯氧化對(duì)苯二甲酰）聚酯滌綸PET五、聚合物命名聚合反應(yīng)第一章

諸論

總結(jié)

聚合反應(yīng)

一、Carothers法借用有機(jī)化學(xué)加成和縮合反應(yīng)概念nCH2=CH→

│

CONH2

[CH2━CH]n

│CONH2加聚（加成聚合）特點(diǎn)：每一步均為加成反應(yīng)無小分子析出nHOOC––COOH+nHO(CH2)4OH→

HO[OC––COO(CH2)4O]nH+(2n-1)H2O縮聚（縮合聚合）特點(diǎn)：每一步均為縮合反應(yīng)有小分子析出tC%C%Xn二、Flory

法聚合場(chǎng)所活性中心:單體:nCH2=CH→

│

CONH2

[CH2━CH]n

│CONH2連鎖聚合第一章

諸論

總結(jié)

聚合反應(yīng)

以反應(yīng)機(jī)理和動(dòng)力學(xué)為依據(jù)C%tC%XnnHOOC––COOH+nHO(CH2)4OH→

HO[OC––COO(CH2)4O]nH+(2n-1)H2O聚合場(chǎng)所單體:逐步聚合第一章

諸論

總結(jié)

聚合反應(yīng)

tC%C%XnnCH2=CH━CH=CH2→[CH2━CH=CH━CH2]n

聚合場(chǎng)所活性中心:單體:活性聚合第一章

諸論

總結(jié)

聚合反應(yīng)

拓展第一章諸論《高分子化學(xué)》北京市精品課程（2003）國家精品課程（2005）

Http://教務(wù)處精品課程高分子化學(xué)《高分子化學(xué)》復(fù)旦大學(xué)高分子科學(xué)系集體編寫1995年復(fù)旦大學(xué)出版社出版適合理科學(xué)生《PrinciplesofPolymerization》G.Odian著（美），1970年第一版，1981年第二版。九十年代初第三版，2004年第四版。1987年由科學(xué)出版社出版（第二版）的中譯本。適合將英、中版本對(duì)照看。參考書高分子化學(xué)有機(jī)化學(xué)物理化學(xué)化學(xué)工程…...聚合反應(yīng)工程高分子物理小分子化合物石油、天燃?xì)?、煤…高分子化合物制品聚合物成型加工材料力學(xué)流體力學(xué)…...分子結(jié)構(gòu)形態(tài)形狀使用性能無機(jī)化學(xué)分析化學(xué)物理……循環(huán)利用高分子科學(xué)高分子工程油化工煤化工儀器分析專業(yè)政治、體育、外語、計(jì)算機(jī)、高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、機(jī)械工程基礎(chǔ)、機(jī)械制圖、應(yīng)用電工學(xué)……知識(shí)框架發(fā)展歷史-蛋白質(zhì)、淀粉、棉、毛、絲、麻、造紙、油漆、蟲膠等第一章

諸論

拓展

發(fā)展歷史

二、十九世紀(jì)中葉：天然高分子的化學(xué)改性-1838C.N.Goodyear天然橡膠硫化-1845C.F.Schobein硝化纖維-1868J.W.Hyatt硝化纖維塑料-1889建成最早的人造絲工廠-1900英國建成年產(chǎn)1000t粘膠纖維工廠三、二十世紀(jì)初葉：高分子工業(yè)和科學(xué)的創(chuàng)立的準(zhǔn)備時(shí)期-1907L.Backeland酚醛樹脂-1911丁鈉橡膠-1914醋酸纖維和塑料-1925醋酸乙烯工業(yè)化-1928聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸甲酯四、二十世紀(jì)30~40年代：高分子工業(yè)和科學(xué)的創(chuàng)立時(shí)期塑料：PVC(1931)、PS(1934)、LDPE(1939)、ABS(1948)橡膠：氯丁膠(1931)、丁基膠(1940)、丁苯膠(1940)纖維：PVC(1931)、尼龍-66(1938)、PET(1941)、維綸（1948）一、十九世紀(jì)之前：天然高分子的加工利用第一章

諸論

拓展

發(fā)展歷史

五、二十世紀(jì)50年代：現(xiàn)代高分子工業(yè)確立、高分子合成化學(xué)大發(fā)展時(shí)期-HDPE（1953~55）、PP（1955~57）、BR（1959）、PC（1957）-石油化工產(chǎn)品的80%用于高分子工業(yè)-塑料以兩倍于鋼鐵的速率增長（12~15%/年）六、二十世紀(jì)60年代：高分子物理大發(fā)展時(shí)期-通用塑料：PE、PP、PVC、PS(80%)、PF、UF、PU、UP（20%）-工程塑料：ABS、PA、PC、PPO、POM、PBT、-合成橡膠：丁苯膠、順丁膠、乙丙膠、異戊膠、丁基膠、丁腈膠-合成纖維：PET、PAN、PP、PVA、nylon七、二十世紀(jì)70年代：高分子工程科學(xué)大發(fā)展時(shí)期-生產(chǎn)的高效化、自動(dòng)化、大型化：塑料~6000萬t、橡膠~700萬t、化纖~6000萬t-高分子合金，如HIPS-高分子復(fù)合材料，如碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料八、二十世紀(jì)末期：高分子科學(xué)的擴(kuò)展與深化-三大合成材料產(chǎn)量超過10億t，其中塑料8500萬t，以體積計(jì)超過鋼鐵的產(chǎn)量-精細(xì)高分子、功能高分子、生物醫(yī)學(xué)高分子發(fā)展原因*1833年，Berzius在對(duì)鯨油的熱鎦油的分鎦產(chǎn)物時(shí)，首次提出“要描述這種組成相同但性質(zhì)相異的物質(zhì)，建議稱為Polymer（聚合的）物質(zhì)”*1892年，Tilden對(duì)天然橡膠裂解成分進(jìn)行分離、分析，確定了異戊二烯結(jié)構(gòu)式*1904年，Green針對(duì)纖維素是由小分子堆集而成，還是由糖基通過共價(jià)鍵聯(lián)結(jié)而成的討論，提出“纖維的物理性質(zhì)顯示出纖維素是高分子量的物質(zhì)”*1907年，Ostwald提出分子膠體概念，并于1920年出版《膠體化學(xué)》*1920年，Staudinger發(fā)表《論聚合》，提出無論天然或合成高分子，其形態(tài)和特性都可以由具有共價(jià)鍵連接的鏈?zhǔn)礁叻肿咏Y(jié)構(gòu)來解釋*1924年，Svedberg發(fā)明出超速離心機(jī)，用于血紅蛋白分子量的測(cè)定*1932年，Staudinger發(fā)表《高分子有機(jī)化合物》，現(xiàn)代高分子概念獲得公認(rèn)高分子概念的確立第一章

諸論

拓展

發(fā)展原因

一、科學(xué)發(fā)現(xiàn)實(shí)例

瑞典人，物理化學(xué)家。研究膠體分子的提純和分離技術(shù)，特別是對(duì)蛋白質(zhì)的研究。1924年發(fā)明了超速離心機(jī)，用于蛋白質(zhì)分子測(cè)定，并從沉降常數(shù)和擴(kuò)散系數(shù)獲得血紅蛋白的分子量。

Svedberg的工作為高分子化學(xué)的建立創(chuàng)造了實(shí)驗(yàn)條件。T.Svedberg（1884~1971）1926年因發(fā)明高速離心機(jī)并用于高分散膠體化學(xué)研究獲諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)第一章

諸論

拓展

發(fā)展原因

德國人，1903年在Halla大學(xué)完成博士論文。畢業(yè)后在多所大學(xué)任教。早期研究有機(jī)化學(xué)，后轉(zhuǎn)向?qū)μ烊挥袡C(jī)物的結(jié)構(gòu)研究。

1920年，在《德國化學(xué)會(huì)志》上發(fā)表劃時(shí)代的文章《論聚合》,首次提出高分子的概念。

1932年，發(fā)表專著《高分子有機(jī)化合物》，標(biāo)志著高分子化學(xué)的誕生。H.Staudinger

（1881~1965）1953年因“鏈狀大分子物質(zhì)的發(fā)現(xiàn)”獲諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)第一章

諸論

拓展

發(fā)展原因

偉人的足跡：

高分子化學(xué)發(fā)展展望高分子學(xué)說創(chuàng)立(1926、1953)K.Ziegler和G.Natta

Cat.配位聚合(1963)MacDiarmid//Heeger//白川英樹導(dǎo)電高分子(2000)維特里希//芬恩//田中耕一

生物高分子(2002)？？高化高物功能高分子生物高分子第一章

諸論

拓展

發(fā)展原因

P.J.Flory高分子溶液(1974)P.G.deGeenes

液晶高分子(1991)美國乳聚丁苯橡膠的開發(fā)*二次世界大戰(zhàn)中珍珠港事件后，美國天然橡膠來源中斷*1942.8羅斯福任命B.M.Baruch（金融家）J.B.Conat（哈佛大學(xué)校長、化學(xué)家）

K.T.Compton（麻省理工大學(xué)校長、物理學(xué)家）組成橡膠調(diào)查委員會(huì)*1942.9委員會(huì)提出報(bào)告：“…如果不能保證迅速提供大量的橡膠，那么我們的戰(zhàn)爭(zhēng)力量和國內(nèi)經(jīng)濟(jì)兩者都會(huì)破產(chǎn)，因此，橡膠升級(jí)為最緊急的問題?！?美國政府投資7億美元，利用德國技術(shù)，兩年內(nèi)建起51個(gè)生產(chǎn)原料和橡膠的工廠，成為僅次于發(fā)展原子彈“曼哈頓工程”的第二大工程實(shí)例第一章

諸論

拓展

發(fā)展原因

二、人類需求高分子概念的形成和高分子科學(xué)的出現(xiàn)始于20世紀(jì)20年代，但高分子材料是近50年發(fā)展最快的材料—高分子材料時(shí)代壯志未酬身先死，一腔熱血灑太空例第一章

諸論

拓展

發(fā)展原因

高分子材料為國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了廣泛堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)第一章

諸論

拓展

發(fā)展原因

石油分鎦石油常壓分鎦加熱汽提減壓分鎦石油氣柴油汽油煤油柴油重煤油粗柴油渣油三、原料豐富石油路線第一章

諸論

拓展

發(fā)展原因

石油裂解生產(chǎn)烯烴液態(tài)烴（100%）裂解爐水蒸氣急冷脫H2、CH4、C2H6脫C3H8乙烯（25%）丙烯（17%）C4混合物（12%）裂解汽油、塔底油生產(chǎn)芳烴萃取塔分鎦塔分鎦塔分鎦塔分鎦塔石腦油溶劑汽油芳烴、溶劑苯甲苯C8混合物芳烴溶劑第一章

諸論

拓展

發(fā)展原因

3C+CaO2500~30000CCaC2+COCaC2+2H2OCa(OH)2+CH≡CH干鎦煤氣煤炭苯、甲苯、二甲苯萘、蒽苯酚、甲苯酚乙炔分離氨煤焦油焦炭煤炭原料路線第一章

諸論

拓展

發(fā)展原因

糠醛：

可由稻草、米糠、棉籽殼等制得纖維素：可由天然植物中制得CH-CHCHC-CHOOHOH—O——OHHHOH——O—CH2OHCH2OH

天然原料第一章

諸論

拓展

發(fā)展原因

四、高分子的循環(huán)利用原料熱、蒸汽、電廢棄物應(yīng)用加工合成化學(xué)循環(huán)能量回收物理循環(huán)

廢舊高分子凈化后，加入穩(wěn)定劑，重新造粒，進(jìn)行再次加工生產(chǎn)的過程物理循環(huán)：

利用光、熱、輻射、化學(xué)試劑等使高分子降解成單體或低聚物的過程化學(xué)循環(huán)：

廢舊高分子作燃料、取熱、產(chǎn)生蒸汽等，注意二次污染能量回收：第一章

諸論

拓展

發(fā)展原因

中國現(xiàn)狀世界石油儲(chǔ)量

總儲(chǔ)量約78×109t（1t=7.3桶）一、原料第一章

諸論

拓展

中國現(xiàn)狀

二、工業(yè)發(fā)展新中國成立時(shí)，合成樹脂的總產(chǎn)量不到200t，合成橡膠與合成纖維均為空白。自主開發(fā)：50年代–大型聚氯乙烯樹脂工廠

70年代–大型順丁橡膠工廠

80年代–適應(yīng)于高速紡絲的聚丙烯

90年代–大型熱塑性彈性體SBS工廠引進(jìn)技術(shù)（至90年）：橡膠品種4個(gè)：氯丁橡膠、丁苯橡膠、丁腈橡膠、丁苯膠乳生產(chǎn)能力18萬t/a纖維品種5個(gè)：尼龍-6、尼龍-66、聚酯、聚丙烯腈、維尼綸