高聚物合成工艺学绪论.ppt

高聚物合成工艺学 强 涛 绪论(Introduction) 教学目的： 　　掌握高聚物的基本概念、高聚物的命名与分类方法； 　　初步掌握高聚物的形成反应类型、基本特点及工业生产方法； 熟悉本科程的性质、主要内容和基本要求。 高分子材料的应用 高聚物材料在电器方面的应用 一、高聚物的基本概论 　　●高聚物(polymer) 　　高聚物是高分子化合物(macromolecular compound)的简称，是由成千上万个原子通过化学键连接而成的高分子(macromolecule)所组成的化合物。 　　●高聚物的基本特点 　相对分子质量大　　 高聚物的基本特点　分子链长 　相对分子质量具有多分散性 　　●常用的术语 　　 　　▓实例分析 　　以氯乙烯（VC）为单体，通过聚合生成聚氯乙烯（PVC）。 　n CH2＝CH　→　～CH2－CH－CH2－CH－CH2－CH－CH2－CH～ 　　以对苯二甲酸、乙二醇为单体，通过聚合生成聚对苯二甲酸乙二酯(的确良）。 　　▲单体（monomer） 　　　　能够形成结构单元的分子所组成的化合物，即聚合时的小分子原料。 　　▲结构单元（structural unit） 　　　　组成高聚物重复结构单元的基本单元。 　　▲重复结构单元（ repeating structural unit） 　　　　高分子链中重复出现的单元，即链节（chain element）。 　　▲聚合度（degree of polymerization） 　　　　重复结构单元数目，即链节数，用DP或Xn表示，在结构式中用n表示。 　　●三个关系的处理 　　▲结构单元与重复结构单元的关系 　　▲单一高分子的相对分子质量与聚合度、重复结构单元相对分子质量的关系 　　▲单一相对分子质量与平均相对分子质量的关系 　　单一相对分子质量只对个体高分子，平均相对分子质量是体系内所有个体相对分子质 量的平均值。个体高分子的相对分子质量没有实用价值，有价值的是平均相对分子质 量的大小。 　　原因：高聚物是由相对分子质量不等的同系聚合物组成的混合物，即高聚物的相对分 子质量具有多分散性。 　　多分散性的描述：分布曲线法、分散系数法。 　　▲常见三大合成材料的相对分子质量范围 　　 二、高聚物的命名与分类 　　●高聚物的命名 　　▲通俗命名法 　　△“聚”＋单体名称 　　▓实例　聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚四氟乙烯、聚异丁烯、聚偏二氯乙烯等。 　　　　注意：取代基的位置用文字代替。 　　△原料名称简字＋“树脂” 　　▓实例　酚醛树脂、脲醛树脂（聚合单体简字） 　　　　　　扩充：聚氯乙烯树脂、聚乙烯树脂等（成型加工原料） 　　△单体简字＋“橡胶” 　　▓实例　丁苯橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶、顺丁橡胶 　　△结构特征命名 　　 具有“酯－COO－结构”的高聚物称为聚××酯；具有“酰胺基－CONH－结构”的高聚物称为聚××酰××胺；具有“醚键－O－结构”的高聚物称为聚××醚。 　　▲习惯名称与商品名称 　　●高聚物的分类 三、高聚物的合成反应 　　●高聚物的合成反应（synthesis reaction of polymer） 　　是指由低分子单体形成高聚物的化学反应。广义上应包括利用高聚物的化学变化转化 为另一种高聚物的反应。 　　●高聚物合成反应的类型 四、聚合反应的工业实施方法　 　　●适用于连锁聚合反应的工业实施方法 　　●适用于逐步聚合反应的工业实施方法 　　选择聚合实施方法的原则：根据产品性质要求、单体性质、产品用途等综合 考虑。　 五、高分子科学的发展概况 　　●天然高聚物的利用与改性阶段(19世纪前～19世纪末) 　　●合成高分子工业的发展与高分子化学的建立阶段(20世纪初～40年代末) 　　●现代高分子科学阶段(20世纪50年代初～20世纪末) 　　●21世纪的高分子科学 　　 ▲在合成方法上　 探索新的合成反应与方法，固态聚合； 探索和提高高分子链结构有序和实现特定聚集态结构的合成技术，等规聚丙烯(齐格勒-纳塔)； 用普通单体通过共聚合成新的高聚物，ABS和HIPS。 ▲在结构与性能上　 研究高分子链和聚集态各层次的结构和相态特点及对材料宏观性能、功能的影响； 研究外场条件对各层次高分子链运动和结构的影响规律，开发潜在性能，导电高分子； 研究新型高分子材料的结构特点、规律； 研究生物高分子的结构特点、信息传递，合成仿生功能材料，自清洁材料。 ▲在成型加工上　 研究高聚物成型原理，应用于工业化生产中； 搜集高聚物流体数