高分子化学教案——绪论.doc

《高分子化学》教案 第1章 绪 论（Intruduction） 【】【】【】【】【】【】【】【】? 高分子具有许多优良性能，高分子材料是当今世界发展最迅速的产业之一，目前世界上合成高分子材料的年产量已经超过1.4亿吨。 ? 塑料、橡胶、纤维、涂料、粘合剂…几大类高分子材料己广泛应用到电子信息、生物医药、航天航空、汽车工业、包装、建筑等各个领域。 ? 功能高分子材料：导电高分子、高分子半导体、光导电高分子、压电及热电高分子、磁性高分子、光功能高分子、液晶高分子和信息高分子材料等近年发展迅速，具有特殊功能。 1.1 高分子化学研究对象 高分子化学：研究高分子化合物的合成和反应 高分子物理：研究高分子的结构与性能间的关系 1.2高分子的基本概念 什么是高分子？ 高分子化合物、大分子化合物、高分子、大分子、高聚物、聚合物 这些术语一般可以通用Macromolecules, High Polymer, Polymer 常用的高分子的分子量一般高达几万、几十万，甚至上百万，范围在104～106 由许多结构和组成相同的单元相互键连而成的大分子称为高分子或聚合物，如聚氯乙烯。 齐聚物(oligomer)：由几个或十几个单元相互键连而成；不能称为聚合物。 均聚物：由一种单体聚合而成的聚合物K。 共聚物：由两种或两种以上单体共聚而成的聚合物。 高分子也叫高分子化合物，是指分子量很高并由共价键连接的一类化合物 1.由一种结构单元组成的高分子 一个大分子往往是由许多相同的、简单的结构单元通过共价键重复连接而成。例如：聚苯乙烯缩写成 合成聚合物的起始原料称为单体（Monomer） 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） 结构单元有时也称为单体单元（Monomer unit） 重复单元(Repeating unit), 链节(Chain element) 重复单元(repeating unit)：聚合物中组成和结构相同的单元，又称为链节 结构单元＝单体单元＝重复单元＝链节 n 表示重复单元数，也称为链节数, 在此等于聚合度 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  在这里,两种聚合度相等，都等于 n 由聚合度可计算出高分子的分子量 式中M 是高分子的分子量；Mo 是结构单元的分子量 另一种情况： 尼龙-6 结构单元＝重复单元＝链节? 单体单元 2. 由两种结构单元组成的高分子 合成尼龙-66则具有另一特征： 结构单元 结构单元 重复结构单元 此时 ，两种结构单元构成一个重复结构单元 单体在形成高分子的过程中要失掉一些原子 结构单元 ? 重复单元 ? 单体单元 但, 重复单元＝链节注意：MO两种结构单元的平均分子量 例1：以氯乙烯单体为原料，聚合得到的聚氯乙烯的分子量，根 据其用途不同可在5万至15万之间，其结构单元的分子量为62.5，计算其聚合度。 解：==50000~150000/62.5=800~2400 通过计算可知，聚氯乙烯的平均聚合度应在800~2400的范围内，也就是一个聚氯乙烯分子约由800~2400个氯乙烯单元组成。 例2：以对苯二甲酸与乙二醇为原料，经缩聚制得聚对苯二甲酸乙二醇酯，其分子量一般在2万左右，计算及。 解：已知-O(CH2)2O-结构单元分子量为60，-OC-C6H5-CO-结构单元分子量为132。 由=·（M+M）/2得： 2000=·（60+132）/2 则 =208 =/2=104 3. 由无规排列的结构单元组成的高分子 由一种单体聚合而成的高分子称为均聚物 由两种或两种以上的单体聚合而成的高分子则称为共聚物例如：丁苯橡胶x, y为任意值，故在分子链上结构单元的排列是任意的：在这种情况下，无法确定它的重复单元，仅 结构单元＝单体单元 1.3高分子化合物的命名和分类 1.命名 以单体名称为基础，在前面加“聚”字。 乙烯 聚乙烯 丙烯 聚丙烯 氯乙烯 聚氯乙烯 甲基丙烯酸甲酯 聚甲基丙烯酸甲酯 取单体简名，在后面加“树脂” 、“橡胶”二字。 如: 苯酚+甲醛 酚醛树脂 尿素+甲醛 脲醛树脂 甘油+邻苯二甲酸酐 醇酸树脂 丁二烯+苯乙烯 丁苯橡胶 以高分子链的结构特征命名 聚酰胺 聚酯 聚氨酯 聚醚商品名：合成纤维最普遍，我国以“纶”作为合成纤维的后缀