高分子化学教学课件电子教案全套课件二.pptx

高分子化学教材：潘祖仁主编《高分子化学》1. 绪 论高分子科学是当代发展最迅速的学科之一高分子科学既是一门应用科学，又是一门基础科学高分子科学已经发展成高分子化学和高分子物理两个主要分支1高分子的基本概念高分子化合物的基本特征高分子化合物的命名和分类聚合反应本章内容1.1 高分子的基本概念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高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104～1061.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：聚苯乙烯聚合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）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 M0 是结构单元的分子量另一种情况：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： ? ?M1M2M1M1M2M1M2M2M2 ? ? 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1.2 高分子化合物的基本特征1.分子量大分子量大是高分子的根本性质 高分子的许多特殊性质都与分子量大有关，如： 高分子的溶液性质： 难溶，甚至不溶，溶解过程往往要经过溶胀阶段 溶液粘度比同浓度的小分子高得多 分子之间的作用力大,只有液态和固态,不能汽化 固体聚合物具有一定的力学强度,可抽丝、能制膜分子量多大才算是高分子？ 其实，并无明确界限，一般- - - - - 1000 - - - - - - - - - - - - 10000 - - - - - 低分子 过渡区（齐聚物） 高聚物一般高分子的分子量在 104 ～106 范围超高分子量的聚合物 的分子量高达106 以上强度CB高分子的强度与分子量密切相关A聚合度A 点是初具强度的最低聚合度，A点以上强度随分子链迅速增加B 点是临界点，强度增加逐 渐减慢C 点以后强度不再明显增加 不同高分子初具强度的聚合度和临界点的聚合度不同，如 A B尼龙 40 150纤维素 60 250乙烯基 100 400聚合物高分子的加工性能与分子量有关分子量过大, 聚合物熔体粘度过高, 难以成型加工达到一定分子量，保证使用强度后，不必追求过高的分子量常用的聚合物的分子量（万）塑料 分子量 纤维 分子量 橡胶 分子量聚乙烯6～30涤纶1.8～2.3天然橡胶20～40聚氯乙烯5～15尼龙-66 1.2～1.8丁苯橡胶15～20聚苯乙烯 10～30维呢纶6～7.5顺丁烯胶 25～302. 分子量具有多分散性什么是分子量的多分散性（Polydispersity） ？ 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、结构不同的同系聚合物的混合物所组成 这种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，就称为分子量的多分散性 因此应注意：一般测得的高分子的分子量都是平均分子量聚合物的平均分子量相同，但分散性不一定相同平均分子量的表示方法 数均分子量（Number-average molecular weight）按聚合物中含有的分子数目统计平均的分子量高分子样品中所有分子的总重量除以其分子(摩尔)总数式中，Wi，Ni，Mi分别为i-聚体的重量、分子数、分子量 i = 1－∞数均分子量是