高分子化学-绪论资料.ppt

第一章 绪论 第一节 高分子的基本概念 高分子又称聚合物，一个大分子是由许多简单的结构单元通过共价键重复键接而成。 一、加聚物 烯类单体通过加成聚合反应所生成的聚合物。 二、缩聚物 带有相应官能团的单体，通过官能团间的反应，以缩合的方式形成的聚合物。 一、加聚物 二、缩聚物 重复单元：大分子链上化学组成和结构均可重复出现的最小基本单元称作重复单元，有时也称为链节。 结构单元：单体分子通过聚合反应进入大分子链的基本单元。其构成高分子链，并决定高分子的结构，以一定方式连接起来的原子组合称为结构单元。结构单元的元素组成可以与单体的元素组成相同，也可以不同。 单体单元：单体分子通过聚合反应形成的元素组成与单体完全相同的结构单元，其与单体分子相比，除了电子结构有所改变以外，原子种类和各种原子的个数完全相同，其又称为单体单元。 在加聚物中： 结构单元、重复单元、单体单元三者的含义是一致的。 在缩聚物中： ⑴ 重复单元（链节）≠结构单元 两种单体参与聚合，故两种结构单元构成了一个重复结构单元。 ⑵结构单元不能称单体单元 聚合反应为官能团间的缩合反应，单体分子进入大分子后失去了一些元素。 聚合物的分子量： 聚乙烯的例外情况： 聚乙烯的分子式为：–[–CH2CH2–]n– 重复单元为：–CH2– 聚乙烯的重复单元与单体单元不同。 均聚物：由一种单体聚合而成的 聚合物称为均聚物。 共聚物：由两种以上单体共聚而成的聚合物称为共聚物。 缩聚物 这里结构单元与重复单元不同，重复单元由两种结构单元组成。 将缩聚物的聚合度定义为两种结构单元的总数。 Xn = 2n = 2DP 第二节 聚合物的分类和命名 一、聚合物的分类 二、聚合物的命名 2. 聚合物的主链结构分类 二、聚合物的命名 1. 习惯命名法 对于加聚物： 命名时以单体名称为基础，只需在烯类单体名称前加一个“聚”字，就成为聚合物的名称。 当单体名称较复杂时，应将单体名称用括号括起来。 例如：聚（3-甲基-1-戊烯） 有些聚合物的名称是由假想单体得来的， 例如，聚乙烯醇。 对于由两种单体合成的共聚物： A. 用两种单体的简称加后缀“树脂”来命名。 例如，酚醛树脂等。 B. 对于合成橡胶类共聚物，从共聚单体中各取一字,后缀“橡胶”二字来命名。例如，丁苯橡胶等。 C. 根据结构特征来命名，其代表一类聚合物。 例如，聚酰胺、聚酯等。 D. 以“尼龙”代表聚酰胺一类的聚合物，用数字分别代表二元胺和二元酸的碳原子数。例如，尼龙-66，尼龙-6等。 E. 以“纶”作为合成纤维商品名的后缀。例如，涤纶、腈纶等。 2. 结构系统命名法 命名程序： A. 确定重复单元结构 B. 排好重复单元中次级单元的次序 C. 给重复单元命名 D. 在重复单元名称前加一“聚”字。 结构单元的书写原则： 第三节 聚合反应 一、聚合反应的分类 1. 按单体和聚合物在组成和结构上发生的变化分类 加聚反应：单体不发生小分子的去除反应，由加成而聚合起来形成聚合物的反应称加聚反应。 缩聚反应：其由多功能基单体多次缩合而而聚合起来的反应。反应同时消去了某些小分子而生成的。 2. 按聚合机理或动力学分类 自由基聚合：自由基聚合在转化率增加的同时，带来 的是聚合物分子数量的增多，而不是分子量的增大。聚合物分子量与转化率无关。 逐步聚合：逐步聚合的转化率表现出来很高，之后随着反应的进行，分子量和转化率都会逐步增大，直到单体转化基本完成，在逐步聚合中，聚合物的大小和数量都取决于转化率。 离子型聚合：分子量随转化率呈线性关系，这种类型的聚合反应是快引发、慢增长、无终止的活性聚合。 第四节 分子量 A. 最低聚合度，低于此值时，聚合物完全没有强度，许多乙烯类聚合物在100以上。当超过此值时，强度急剧上升，达到临界点B后，强度上升又变缓慢。 B. 为临界点，在B 点以上，力学强度缓慢增加，最后达到一极限值。许多乙烯类聚合物约为400以上。 C. 到达C点，强度随分子量不再明显增加。 1. 平均分子量 聚合物的分子量应是分子量不等的同系物的混合物，因此聚合物的分子量应该是一平均值，且存在着分子量分布问题。常用的平均分子量如下： 数均分子量：一种按聚合物分子数目统计平均的分子量，即高分子样品的总重量m 除以其分子的总数量： 聚合物分子量分布曲线 聚合物分子量多分散性的表示方法 分子量分布曲线 分布指数 第五节 大分子的微结构 大分子的微结构包括： 1. 结