高分子化學的基礎知識精選PPT

關于高分子化學的基礎知識第1頁，講稿共27頁，2023年5月2日，星期三21.1高分子化合物的概念高分子化合物：分子量很高并由共價鍵連接的一類化合物-----<1000<------<10000<-----1000000<-----低分子

中等分子高分子超高分子

高分子化合物和高分子材料相同嗎?高分子材料往往由高分子化合物經過加工或加入某些添加物而成第2頁，講稿共27頁，2023年5月2日，星期三31.1高分子化合物的基本概念Polymer，HighPolymer聚合物（高聚物）Macromolecules大分子聚合物（高聚物）通常指有一定重復單元的合成產物，一般不包括天然高分子；大分子指相對分子質量很大的一類化合物，包括天然高分子和合成高分子，也包括無一定重復單元的復雜大分子。第3頁，講稿共27頁，2023年5月2日，星期三4合成聚合物的起始原料稱為單體（Monomer）單體在大分子鏈中形成的單元稱為結構單元（Structureunit）一個大分子往往是由許多相同的、簡單的結構單元通過共價鍵重復連接而成。例如：1.由一種結構單元組成的高分子聚合縮寫成1.1高分子化合物的基本概念第4頁，講稿共27頁，2023年5月2日，星期三5n表示重復單元數，也稱為鏈節(jié)數,在此等于聚合度聚合度（Degreeofpolymerization）聚合度是衡量高分子分子量大小的一個指標。單體單元（Monomerunit）:結構單元與原料相比，除了電子結構變化外，其原子種類與各種原子的個數完全相同

有兩種表示法：以大分子鏈中的結構單元數目表示，記作以大分子鏈中的重復單元數目表示，記作重復單元(Repeatingunit）：在聚合物的大分子鏈中重復出現(xiàn)的，組成相同的最小基本單元。1.1高分子化合物的基本概念第5頁，講稿共27頁，2023年5月2日，星期三6在這里,兩種聚合度相等，都等于n另一種情況：式中:M是高分子的分子量

M0是結構單元的分子量

M1是重復單元的分子量由聚合度可計算出高分子的分子量：結構單元＝重復單元單體單元1.1高分子化合物的基本概念結構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，所以此時的結構單元不等于單體單元。第6頁，講稿共27頁，2023年5月2日，星期三7結構單元

結構單元重復結構單元2.由兩種結構單元組成的高分子合成尼龍-66則具有另一特征：1.1高分子化合物的基本概念重復單元由兩種結構單元組成，且結構單元與單體的組成不盡相同，故不能稱為單體單元。單體在形成高分子的過程中要失掉一些原子第7頁，講稿共27頁，2023年5月2日，星期三8比較n1.1高分子化合物的基本概念第8頁，講稿共27頁，2023年5月2日，星期三9單個聚合物分子所含單體單元的數目例：注意：Mo為兩種結構單元的平均分子量1.1高分子化合物的基本概念n第9頁，講稿共27頁，2023年5月2日，星期三10例1：以氯乙烯單體為原料得到聚氯乙烯,其分子量根據用途不同可在5萬至15萬之間，其結構單元的分子量為62.5，計算聚合度范圍。

====50000～150000/62.5=800～2400

通過計算可知，聚氯乙烯的平均聚合度應在800～2400，聚氯乙烯分子約由800-2400個氯乙烯單元組成。1.1高分子化合物的基本概念M0是結構單元的分子量M1是重復單元的分子量第10頁，講稿共27頁，2023年5月2日，星期三11例2：以對苯二甲酸與乙二醇為原料，經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-結構單元分子量為60，-OC-C6H4-CO-結構單元分子量為132。

1.1高分子化合物的基本概念第11頁，講稿共27頁，2023年5月2日，星期三123.由無規(guī)排列的結構單元組成的高分子

均聚物Homopolymer由一種（真實的、隱含的或假設的）單體聚合而成的聚合物。聚合物分子有且只有一種重復結構單元，并且該重復結構單元可以只由一種（真實的、隱含的或假設的）單體衍生而來。判別均聚物齊聚物(oligomer)：由幾個或十幾個單元相互鍵連而成思考：齊聚物是高分子嗎？均聚物：由一種單體聚合而成的聚合物。共聚物：由兩種或兩種以上單體共聚而成的聚合物。1.1高分子化合物的基本概念第12頁，講稿共27頁，2023年5月2日，星期三13生成均聚物的聚合反應稱均聚反應（Homopolymerization)。氯乙烯單體由對苯二甲酸和乙二醇反應生成的“隱含單體”：HOOC-Ph-COOCH2CH2OH“假設單體”：乙烯醇例：1.1高分子化合物的基本概念第13頁，講稿共27頁，2023年5月2日，星期三14說明：x,y為任意值，故在分子鏈上結構單元的排列是任意的：M1M2M1M1M2M1M2M2M2，在這種情況下，無法確定它的重復單元，僅例如：丁苯橡膠（由單體1,3-丁二烯和苯乙烯聚合而成）由兩種或兩種以上（真實的、隱含的或假設的）單體聚合而成的聚合物。生成共聚物的聚合反應稱為共聚反應。共聚物Copolymer結構單元＝單體單元1.1高分子化合物的基本概念第14頁，講稿共27頁，2023年5月2日，星期三15HOOC-Ph-COOHHOCH2CH2OH-(OC-Ph-COOCH2CH2O)n-隱含單體HOOC-Ph-COOCH2CH2OHHOOC-Ph-COOHHOCH2CH2OHHO(CH2)3OH-(OC-Ph-COOCH2CH2O)n-(OC-Ph-COOCH2CH2CH2O)m-HO-(CH2)5COOHHOCH2COOH-[O(CH2)5CO]m-[OCH2CO]n-共聚物共聚物均聚物例：1.1高分子化合物的基本概念均聚物有且只有一種重復結構單元，并且該重復結構單元可以只由一種（真實的、隱含的或假設的）單體衍生而來。第15頁，講稿共27頁，2023年5月2日，星期三16CH3CH2-(CH2CH2)n-CH2CH3聚乙烯：滌綸：

1.1高分子化合物的基本概念支鏈（側鏈）：與主鏈相連接的次要分子鏈側基（取代基）：如果支鏈不長端基：高分子鏈的末端結構單元。第16頁，講稿共27頁，2023年5月2日，星期三17習慣命名法：以單體名稱為基礎，在前面加“聚”字乙烯丙烯氯乙烯甲基丙烯酸甲酯聚乙烯聚丙烯聚氯乙烯聚甲基丙烯酸甲酯取單體簡名，在后面加“樹脂”、“橡膠”二字如苯酚甲醛酚醛樹脂

尿素甲醛脲醛樹脂甘油鄰苯二甲酸酐醇酸樹脂1.2.1聚合物的命名丁二烯苯乙烯丁苯橡膠丁二烯丙烯腈丁腈橡膠乙烯丙烯乙丙橡膠第17頁，講稿共27頁，2023年5月2日，星期三18命名基本規(guī)律：1.2.1聚合物的命名nNH2CNH2

+nHCHONHCNHCH2OnO第18頁，講稿共27頁，2023年5月2日，星期三19商品名合成纖維最普遍，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），后面加數字區(qū)別聚酰胺聚酯聚氨酯聚醚

以高分子鏈的結構特征命名第一個數字表示二元胺的碳原子數第二個數字表示二元酸的碳原子數只附一個數字表示內酰胺或氨基酸的碳原子數數字含義1.2.1聚合物的命名第19頁，講稿共27頁，2023年5月2日，星期三20

系統(tǒng)命名法(1)確定重復結構單元；(2)按規(guī)定排出重復結構單元中的次級單元（subunit，即取代基）順序：對乙烯基聚合物，先寫有取代基的部分；連接原子最少的次級單元寫在前面；(3)給重復結構單元命名：按小分子有機化合物的IUPAC命名規(guī)則給重復結構單元命名；(4)給重復結構單元的命名加括弧，并冠以前綴“聚”。括弧必不可少！1.2.1聚合物的命名第20頁，講稿共27頁，2023年5月2日，星期三21重復結構單元為：1聚（1-氯代撐乙基）Poly(1-chloroethylene)

注意:（1）CH2=CH2,乙烯；（2）-CH2-CH2-,1,2-亞乙基，撐乙基例11.2.1聚合物的命名第21頁，講稿共27頁，2023年5月2日，星期三22例2聚乙烯聚亞乙基Poly(ethylene)聚丙烯聚亞丙基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41.2.1聚合物的命名第22頁，講稿共27頁，2023年5月2日，星期三23聚甲基丙烯酸甲酯聚[1-(甲氧基羰基)-1-甲基乙烯]Poly[1-(methoxycarbonyl)-1-methylethylene]例7聚苯乙烯聚(1－苯基乙烯)Poly(1-phenylethylene)例6OCH2CH2聚氧化乙烯聚（氧化撐乙基）Poly(oxyethylene)例51.2.1聚合物的命名CHCH2nn第23頁，講稿共27頁，2023年5月2日，星期三24例8例9聚(氧化-1,4-亞苯基)(與聚苯醚的差異?)聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET/絳綸/聚酯)聚（氧亞乙基氧-對苯二甲酰)1.2.1聚合物的命名例10聚碳酸酯聚(氧羰基氧-1,4-苯撐－異丙叉-1,4-苯撐)第24頁，講稿共27頁，2023年5月2日，星期三25名稱俗名英文名稱俗名英文聚乙烯PEpolyethylene聚碳酸酯PCpolycarbonate聚丙烯PPpolypropylene聚丙烯酰胺PAMpolyacrylamide聚異丁烯PIBpolyisobutylene聚丙烯酸甲酯PMApolymethylacrylate聚苯乙烯PSpolystyrene聚甲基丙烯酯甲酯PMMApolymethylmethacrylate聚氯乙烯PVCPolyvinylchloride聚醋酸乙烯酯PVAcpolyvinylacetate聚四氟乙烯PTFEpolytetrafluoroethylene聚乙烯醇PVApolyvinylalcohol聚丙烯酸PAApolyacrylicacid聚丁二烯PBpol