高分子化学-1概论.ppt

高分子化学 太原理工大学 材料学院材料学系高分子教研室 朱晶心 马彦龙 格物致知：《现代汉语词典》解释为：穷究事物的原理法则而总结为理性知识。“格物致知”一词出自《大学》。格，至也。物，犹事也。致，推极也，知，犹识也。格物致知是儒家的一个十分重要的哲学概念。凡事都要弄个明白 即做个真正的明白人 世事洞明皆学问 人情练达即文章 洞明世事皆化学 练达结构要分析 琳琅满目高分子 格物致知低姿态 材料与文明 天然材料 金属材料 无机非金属材料 高分子材料 高分子时代：高分子材料体积已经超过金属材料 第一章 绪论 1.1高分子基本概念 1.1.1高分子化合物的定义 高分子化合物： Polymeric Substance 或称聚合物，是由许多单个高分子（聚合物分子）组成的物质。 Macromolecular compound， Macromolecue、highPolymer 、Polymer 高分子化合物的定义 高分子化合物：指那些由众多原子或原子团主要以共价键结合而成的相对分子量在1万以上的化合物。 具有：高熔点、高强度、高弹性，溶液或者熔体具有高粘度。 众多原子或原子团、共价键、相对分子量 众多原子或原子团：组成大分子的原子数目成千上万，但是涉及的元素种类相当有限主要有H、C、O、N；S、Cl、P、Si、F也存在一些高分子化合物中。 高分子化合物的定义 构成生物大分子的微量元素还有Fe、Ca、Mg、Na、K、I等。 共价键：构成绝大多数高分子化合物大分子主链的原子间，几乎都是通过共价键实现相互连接的，只有少数高分子化合物大分子主链的原子间可能含有配位键。特殊高分子化合物分子链的侧基或者侧链可能有离子键和配位键。 高分子化合物的定义 相对分子量： 高分子化合物是由一系列分子量（或聚合度）不等的同系物高分子组成，聚合物的分子量或聚合度是统计的，是一个平均值。 相对分子量在1万以上的，是一个大概数值，有的达到数百万，甚至上千万。 1.1.2高分子化合物的基本特点 1、相对分子质量很大，而且具有多分散性 通常，根据化合物的相对分子质量大小来划分高分子和小分子。 相对分子质量小于1000的，一般为小分子化合物；而相对分子质量大于10000的，称为高分子或高聚物；处于中间范围的可能为高分子（低聚物），也可能为小分子。 1.1.2高分子化合物的基本特点 2、化学组成比较简单，分子结构有规律 高分子化合物组成相对比较简单，通常由有限的几种非金属元素组成。 高分子化合物分子结构存在一定规律 其结构是由多个重复单元所组成，并且这些重复单元实际上或概念上是由相应的小分子衍生而来。 1.1.2高分子化合物的基本特点 1.1.2高分子化合物的基本特点 3、分子形态多种多样 1.1.2高分子化合物的基本特点 4、高分子化合物具有粘弹性 高分子化合物的聚集态与小分子不同 小分子状态：气、液、固 高分子化合物的聚集态： 玻璃态、高弹态、粘流态 粘弹性表现：蠕变（暂时形变变为永久形变）和应力松弛（随时间延长应力减小） 1.2大分子结构式与聚合反应方程式 1.2.1聚合物大分子结构式的书面表达 1.2大分子结构式与聚合反应方程式 1.2.1聚合物大分子结构式的书面表达 重 复 结 构 单 元:大分子链上化学组成和结构均可重复的最小单位 结 构 单 元：均聚聚合物的最小重复单位化学组成和结构均可重复的最小单位 单体单 元：化学组成相同，结构不同 在大分子链中出现的以单体结构为基础的原子团称为结构单元（Structure unit） 聚合度（Degree of polymerization） 聚合度是衡量高分子大小的一个指标。 有两种表示法： 以大分子链中的结构单元数目表示，记作 以大分子链中的重复单元数目表示，记作 n HO-R-OH + n HOOC-R’-COOH 书写反应方程式注意事项 正确写出结构单元 重复结构单元必须遵循化学规则 写出端基 注意元素价态 正确写出重复结构单元和大分子结构 配平反应方程式 1.3高分子化合物的分类和命名 1.3.1 高分子化合物的分类 1.3.1 分类 按照合成高分子化合物的聚合反应类型 加聚反应（加聚物）缩聚反应（缩聚物） 按照高分子化合物的化学结构 聚酯、聚酰胺、聚氨酯、聚烯烃 按照高分子化合物的受热时的行为 热固性、热塑性 按照高分子化合物的相对分子质量高低 高聚物、低聚物、齐聚物oligomer、预聚物 1.3.2 高分子化合物的命名 以单体名称为基础，在前面加“聚”字 乙烯 丙烯