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高分子化学(Polymer Chemistry) 第一章 绪论 1.1 高分子（Macromolecules, Polymer）的基本概念 高分子化学是研究高分子合成基本规律的科学。 高分子化合物是由许多结构单元相同的小分子化合 物通过化学键连接而成的分子量很高的化合物。 例如，聚氯乙烯的化学结构为： 第一章 绪论 以上介绍的高分子化合物，其结构单元与单 体的化学结构和原子数量都是相同的。这类聚合物 一般是采用加成聚合方法制备的，分子主链上全部 由碳和氢组成，因此称为碳链聚合物。除此之外还 有一类聚合物，其结构单元与单体的化学结构和原 子数量不相等。 第一章 绪论 其中方括弧中的化学式表示高分子链中的重复单元(Repeating unit)，也叫结构单元、单体单元和链节。 n为重复单元的数量，称为聚合度。 第一章 绪论 这类聚合物通常是采用缩合聚合方法制备的，其 结构单元的化学结构与元素组成均与单体不同，因 此其结构单元不能称为单体单元。分子主链上除了 碳原子外，还有O、N、S、P等杂原子，因此称为杂 链聚合物。 第一章 绪论 由一种单体聚合而成的聚合物称为均聚物。 聚合物也可由两种或两种以上的单体共同聚合而 成。例如由氯乙烯和醋酸乙烯酯共同聚合时，产 物为： 其中n和m为分子链中两种单体单元的数量， 但并不表示n个氯乙烯单元后面接m个醋酸乙烯酯 单元。两种单体单元通常是无规分布的。 第一章 绪论 由两种或两种以上单体聚合而成的聚合物称为 共聚物。根据各种单体单元在分子链中的排列状况， 可将共聚物分为无规共聚物、交替共聚物、嵌段共聚 物、接枝共聚物等。 通过普通的聚合方法，只能得到无规共聚物和 交替共聚物，嵌段共聚物和接枝共聚物必须通过特 殊方法制备。 共聚是高分子化合物改性的重要方法之一。 第一章 绪论 重要的碳链聚合物： 第一章 绪论 重要的杂链聚合物： 第一章 绪论 由此可见，高分子化合物是由小分子单体聚合而成的， 因此又称为聚合物。 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。常用的高分子的分子量一般在104～106 。 重要概念： 当一个化合物的相对分子质量足够大，以至多一个链节 或少一个链节不会影响其基本性能时，称为高分子。 第一章 绪论 1.2 高分子的分类和命名 1.2.1 高分子的分类 1）根据高分子主链结构分类 根据高分子主链的结构，可将高分子化合物分为碳链聚 合物、杂链聚合物、元素有机聚合物和无机高分子四种。 碳链聚合物的主链全部由碳元素组成，侧基上可有其它 元素。例如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等。 杂链聚合物的主链上以碳元素为主，但存在其它元素， 如O、N、S、P等杂元素。主链上的苯环一般也看作为杂元 素。 第一章 绪论 元素有机聚合物的主链上没有碳元素，一般由Si、B、 N、P、Ge和O等元素组成，但侧链上含有有机基团。例如 有机硅聚合物。 无机高分子无论在主链还是侧链上均没有碳元素。例 如玻璃、陶瓷等均属此类。不在本课程讨论之列。 第一章 绪论 2）根据高分子受热后的形态变化分类 根据受热后发生的形态变化，可将高分子化合物分为热 塑性高分子和热固性高分子两大类。 热塑性高分子在受热后会从固体状态逐步转变为流动状 态。这种转变理论上可重复无穷多次。或者说，热塑性高分 子是可以再生的。聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯和 涤纶树脂等均为热塑性高分子。 目前，绝大多数高分子化合物为热塑性高分子。 第一章 绪论 热固性高分子在受热后先转变为流动状态，进一步加热 则转变为固体状态。这种转变是不可逆的。换言之，热固 性高分子是不可再生的。 能通过加入固化剂使流体状转变为固体状的高分子，也 称为热固性高分子。 典型的热固性高分子如：酚醛树脂、环氧树脂、氨基树 脂、不饱和聚酯、聚氨酯、硫化橡胶等。 第一章 绪论 3）根据高分子的用途分类 根据高分子的实际用途，可将其分为塑料、橡胶、化学 纤维、涂料、粘合剂和功能高分子六大类。 橡胶具有良好的