第1章高分子基本概念.ppt

第一章 高分子的基本概念 在这里，两种聚合度相等，都等于 n x, y为任意值，故在分子链上结构单元的排列是任意的： ? ?M1M2M1M1M2M1M2M2M2 ? ? 分子量分布Molecular weight distribution 由于在聚合反应中，受各种因素的影响，无法使各大分子链增长到同一长度。在聚合过程中要想得到每根大分子链相对分子质量都一样的聚合物几乎是不可能的。 根据统计方法的不同，有多种不同的平均相对分子质量表示方法，使用较多的有下面3种 天然高分子：自然界天然存在的高分子 如淀粉、蛋白质 、纤维素、核酸和各种生物大分子等 半天然高分子：经化学改性后的天然高分子 如硝酸纤维素、硫化橡胶等 合成高分子：由单体聚合人工合成的高分子 如合成橡胶、聚烯烃、树脂和合成纤维等 §1.3.2 按高分子的来源分为： 纤维素 (cellulose) 植物是纤维素最主要的来源 棉花是自然界中纤维素含量最高的纤维 木材是纤维素化学工业的主要原料 硝酸纤维或纤维素三硝酸酯 纤维素 甲壳素 O CH2OH OH NH-C=O CH3 O n 脱去乙醛基 O CH2OH OH NH2 O n 壳聚糖 壳聚糖（Chitosan） 自然界中仅次于纤维素的第二大生物多糖，同时也是自然界唯一大量存在的聚氨基的碱性多糖。它是由甲壳素经过脱乙酰作用得到的，具有良好的生物相容性、生物可降解性及抗菌、防腐、止血和促进伤口愈合等优良的特性。 硫酸软骨素（Chondroitin Sulphate） 一种重要的酸性糖胺多糖，由动物喉骨、鼻软骨、气管等软骨组织提取，在免疫抑制、调脂、抑制结石形成等方面有广泛的用途 割胶季节海南从每年3月25日至12月25日，云南从每年的4月至11月25日 天然橡胶　 天然橡胶是由人工栽培的三叶橡胶树分泌的乳汁，经凝固、加工而制得的，它是以聚异戊二烯为主要成分的不饱和状态的天然高分子化合物，其结构式为： 主链（链原子）完全由C原子组成 链原子除C外，还含O,N,S等杂原子 链原子由Si,B,Al,O,N,S,P等杂原子组成 聚乙烯 聚丙烯 聚乙二醇 尼龙—6 聚二甲基硅氧烷 碳链高分子： 杂链高分子： 元素有机高分子： §1.3.3 按主链元素（链原子）组成来分： 高分子链的三种基本形状：线形、支链形、体形 线形 支链形 体形 按高分子链几何形状分类 其它新型结构的高分子，如星形聚合物、梯形聚合物等。 星形 梯形 §1－4 高聚物的分子量 1.4.1 高聚物分子量的多分散性 什么是分子量的多分散性（Polydispersity） 低分子化合物和高分子化合物的“纯物质”概念的区别： CH3OH CH3CH2OH 低分子化合物 高分子化合物 天然橡胶 n 约为10000左右，分子量分布在10-180万之间，平均分子量70万左右。实际天然橡胶是多种不同分子量的聚异戊二烯的混合体，橡胶烃含量约91%~94%，其余为少量的蛋白质、脂肪酸、糖分、灰分等，含杂质的天然橡胶透明而略带黄色。 Monodispersity polydispersity 一般测得的高分子的分子量都是平均分子量 高分子的分子量不均一(即分子量大小不一、参差不齐）的特性，称为分子量的多分散性 高分子不是由单一分子量的化合物所组成 即使是一种“纯粹”的高分子，也是由化学组成相同、分子量不等、结构相似的同系聚合物的混合物所组成 高分子样品中所有分子的总重量除以其分子(摩尔)总数 1.4.2 高聚物平均分子量的表示方法 ① 数均相对分子质量Mn (number –average molecular weight) Ni，Mi分别为i-聚体的分子数和分子量， i = 1－∞ 按聚合物中含有的分子数目统计平均的分子量 若有一高聚物试样 分子量： 分子数： 每种链的重量： 按照聚合物的重量进行统计平均的分子量 ② 重均相对分子质量Mw (weight –average molecular weight) Wi为i-聚体的重量 假若有一块高聚物的试样 分子量： 重 量： ③ 粘均相对分子质量Mv (viscosity–average molecular weight) 对于一定的聚合物－溶剂体系，其特性粘数[η]和分子量的关系如下： Mark-Houwink方程 K, α是与聚合物、溶剂有关的常数，M: 粘均分子量 举例：设一聚合物样品，其中分子量为104的分子有10 mol, 分子量为105的分子有5 mol, 求分子量。（ 设α =0.6） 1.4.3 高聚物分子量分布 单独一种平均分子量不足以表征聚合物的性能，还需要了解分子量多分散性的程度 （1