第一章高分子化学-1祥解.ppt

纤维化学与物理 根据这一学说，高聚物是由长链分子所构成，而长链分子是由许多相同的化学单元通过化学键重复连接而成。这一学说的提出，对于当时正在流行的“胶束学说”是一个有力的冲击。 “胶束学说” 第一章高分子化学基础 §1.1 高分子的发展 二十世纪20－30年代链式高分子学说的建立 四十年代，即在第二次世界大战期间，合成橡胶获得了迅速的发展，先后开发出了丁基橡胶、丁苯和丁腈橡胶。 齐格勒－纳塔(Ziegler-Natta)催化剂的出现和研究,集中代表了高分子化学领域的重大进展.  1953年K .Ziegler在用直接法合成三乙基铝过程中发现Al(C2H5)3-TiCl4可使乙烯在常压下聚合成高分子量、无支链的聚乙烯(高密度聚乙烯). 稍后，G. Natta用TiCl3-Al(C2H5)3使丙烯聚合第一次获得了固体聚丙烯。 §1.2 高分子化合物的基本概念 表l—2 某些聚合物的分子组成和它们的单体。 §1.3 高分子化合物的分子量及其测定 一、高聚物的分子量 依分子量的大小，化合物分为两大类： 低分子量，M ＜ 500, 分子量为一确定值。 高分子量化合物， M ＞ 10000。 1、数均分子量 2、重均分子量 3、粘均分子量 计算实例： 设某一聚合物样品含有两种分子，其中分子量为1万者有10个分子，分子量为10万者有5个分子，且α＝0.6，求： 、 、 二、分布曲线 聚合物的分子量分布，一般用实验测定的累积重量分布曲线和微分重量分布曲线来描述。 先将聚合物样品按分子量大小分级。 分子量分级方法 溶解分级法 沉淀分级法 凝胶渗透色谱法（GPC- gel permeation chromatography） 三、高聚物分子量的测定 计算： （1－7） 使用此方法应注意的问题 2．粘度法（ ） §1.4 高分子化合物的结构 高分子化合物是由分子量很大的链状分子构成，而链状分子本身又是由许多结构单元所形成的，结构单元的化学组成、数量、排列方式的不同将导致大分子形态、结构千差万别。 一、大分子链的几何形状 二、大分子的化学结构 在聚合过程中，由于单体结构和反应条件的影响，结构单元在大分子链上的连接顺序可能不同。如： 三、高分子化合物的基本特点 1．具有很大分子量 2．具有多分散性 §1.5 高分子化合物的命名和分类 一、高分子化合物的命名 1.通俗命名法 2）按聚合物特征命名。例如： 3）单体简名后加上“树脂”二字 2. 商品名称 二、高分子化合物的分类 1. 按照高分子化合物的使用性能可分为塑料、橡胶、纤维三大类 2. 按照聚合物主链结构可分为碳链、杂链、元素有机聚合物和无机高分子 3. 按照大分子的几何形状可分为线型聚合物、支链型聚合物和交联聚合物 2.按高聚物主链结构分 3.按大分子的几何形状分 § 1.6 缩聚反应 缩聚反应是合成高聚物的主要反应之一。 一、缩聚反应的单体 参加反应的单体必须带有两个或两个以上能起缩合反应的官能团。如： －OH～－COOH, －OH～－COOR， 1. 单体的类型a．带有两个可以相互作用的不同官能团的单体(a- R- b型)： b．带有不能相互反应的同类官能团的单体( ， 型) 2.单体的官能度 (f ) 缩聚反应定义： 二、缩聚反应历程 3．链的终止 三、 缩聚反应平衡 1. 缩聚反应平衡常数 2. 平衡常数和聚合度的关系 3. 缩聚物的分子量 1. 缩聚反应平衡常数 由于每步都是可逆平衡反应，若平衡常数分别为Kl，K2…Kn，则 2. 平衡常数和聚合度的关系 3. 缩聚物的分子量 2）当量比的影响 缩聚反应是具有两个或两个以上官能度的单体分子间经过多步缩合，逐步形成高分子量的聚合物的反应，反应过程中常伴随着析出某些低分子物(水、醇、氯化氢等)。 定义 缩聚反应 ω－氨基酸、ω－羟基酸、ω－氨基酰氯等均属于这一类 H2N-CH2(CH2)n-COOH 缩聚反应 这类单体的缩聚只能在两种或两种以上不同类的单体之间进行反应： 属于这类单体有二元酸-二元醇、二元酸-二元胺，如己二酸-乙二醇、己二酸-己二胺等。 缩聚反应 单体的官能度，指在反应体系中实际能起反应的单体的官能团数(或单体参加反