《合成高分子化合物》 知识清单

《合成高分子化合物》知识清单
一、高分子化合物的基本概念
1、高分子化合物的定义
高分子化合物是指由众多原子或原子团主要以共价键结合而成的相对分子质量在一万以上的化合物。

2、单体
能够进行聚合反应，并构成高分子基本结构组成单元的小分子。

3、链节
高分子化合物中重复出现的结构单元。

4、聚合度
高分子链中链节的重复次数。

二、合成高分子化合物的分类
1、按来源分类
（1）天然高分子化合物：如淀粉、纤维素、蛋白质等。

（2）合成高分子化合物：如塑料、合成纤维、合成橡胶等。

2、按性能和用途分类
（1）塑料：分为热塑性塑料（如聚乙烯、聚氯乙烯等）和热固性塑料（如酚醛树脂等）。

（2）合成纤维：如涤纶、锦纶、腈纶等。

（3）合成橡胶：如丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶等。

三、合成高分子化合物的合成方法
1、加聚反应
由不饱和单体通过加成聚合反应生成高分子化合物的反应。

例如，乙烯合成聚乙烯：nCH₂=CH₂ → CH₂CH₂n 。

加聚反应的特点是产物只有高分子化合物，没有小分子生成。

2、缩聚反应
由单体通过分子间的缩合反应生成高分子化合物，同时生成小分子（如水、醇、氨等）的反应。

例如，二元酸和二元醇合成聚酯：nHOOC R COOH ＋nHO R' OH → OC R COO R' O n ＋ 2nH₂O 。

四、常见的合成高分子化合物
1、聚乙烯
聚乙烯是世界上产量最大的塑料品种之一。

根据聚合条件的不同，可分为高密度聚乙烯（HDPE）和低密度聚乙烯（LDPE）。

高密度聚乙烯具有较高的结晶度和硬度，常用于制造各种塑料制品，如瓶子、桶等；低密度聚乙烯则具有较好的柔韧性，常用于制造薄膜。

2、聚氯乙烯
聚氯乙烯是一种常用的塑料，具有良好的耐腐蚀性和绝缘性。

但在
高温下会分解产生有害物质，因此使用时需要注意。

3、聚苯乙烯
聚苯乙烯具有良好的透明性和绝缘性，常用于制造电器外壳、餐具等。

4、聚丙烯
聚丙烯具有较高的强度和耐热性，常用于制造汽车零部件、家具等。

5、聚酯
聚酯包括聚对苯二甲酸乙二酯（PET）和聚对苯二甲酸丁二酯（PBT）等。

PET 常用于制造饮料瓶、纤维等；PBT 则常用于制造电
子电器零部件。

6、聚酰胺（尼龙）
尼龙具有良好的耐磨性和强度，常用于制造纤维（如锦纶）和机械
零部件。

7、合成橡胶
（1）丁苯橡胶：综合性能较好，广泛用于轮胎、橡胶制品等。

（2）顺丁橡胶：弹性好，耐寒性好，用于轮胎、输送带等。

（3）氯丁橡胶：耐油、耐老化，用于胶管、胶带等。

五、高分子化合物的结构特点
1、高分子链的形态
高分子链可以是线型、支链型或体型（交联型）。

2、高分子链的柔顺性
高分子链能够通过内旋转改变其构象的性能称为柔顺性。

影响高分
子链柔顺性的因素包括主链结构、侧基、温度等。

3、高分子的聚集态结构
高分子的聚集态结构包括晶态、非晶态和取向态。

晶态高分子具有
一定的熔点和规整的结构；非晶态高分子则没有明显的熔点，结构较
为无序；取向态是指高分子链在某些方向上有序排列。

六、高分子化合物的性能特点
1、力学性能
高分子化合物的力学性能包括强度、弹性、硬度、韧性等。

其力学
性能与高分子的结构、分子量、结晶度等因素有关。

2、电学性能
高分子化合物的电学性能取决于其分子结构和所含的极性基团。

有
的高分子具有良好的绝缘性，如聚乙烯；而有的高分子则具有导电性，如聚苯胺。

3、热性能
高分子化合物的热性能包括热稳定性、玻璃化转变温度、熔点等。

不同的高分子具有不同的热性能，这决定了它们的使用温度范围。

4、溶解性
高分子化合物的溶解性与分子量、分子间作用力、溶剂的性质等有关。

一般来说，线型高分子在适当的溶剂中可以溶解，而体型高分子则难以溶解。

5、其他性能
高分子化合物还具有光学性能、透气性、吸水性等其他性能，这些性能在不同的应用领域中具有重要的意义。

七、高分子化合物的应用
1、塑料
广泛应用于包装、建筑、电子、汽车、航空航天等领域。

2、合成纤维
用于纺织业，制造各种衣物和纺织品。

3、合成橡胶
用于制造轮胎、橡胶密封件、减震制品等。

4、胶粘剂
用于粘接各种材料。

5、涂料
保护和装饰物体表面。

6、生物医药
如药物载体、人工器官等。

7、其他领域
在农业、环保、军工等领域也有重要的应用。

八、高分子化合物的发展趋势
1、高性能化
研发具有更高强度、更高耐热性、更好电学性能等的高分子材料。

2、功能化
赋予高分子材料特殊的功能，如智能响应、自修复、生物相容性等。

3、绿色化
开发环境友好型的高分子材料，减少对环境的污染。

4、复合化
将高分子与其他材料复合，以获得性能更优异的材料。

总之，合成高分子化合物在现代社会中发挥着越来越重要的作用，
其不断的发展和创新将为人类的生活和科技的进步带来更多的便利和
可能。