第八章高分子化
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相对分子质量大的高聚物，链间作用力大，不利于其溶解。 溶剂选择的原则是“相似相溶” ，极性大的高聚物选用极性大 的溶剂；极性小的高聚物选用极性小的溶剂。例如，未硫化的天 然橡胶是弱极性的，可溶于汽油、苯、甲苯等非极性或弱极性溶 剂中。 高分子的浓溶液通常指高分子的浓度很高，一般大于10%。典型 的例子有纺丝液，其浓度在15%-40%，用于纺丝制备纤维；凝胶 和冻胶，这时高分子溶液已经失去了流动性，一般浓度高达30%40%，如加了增塑剂的高分子、果冻等。
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高分子化合物的相对分子质量虽然很大，但其化学组成一般却比 较简单。 例 聚氯乙烯的分子是由许多氯乙烯结合而成： 单体 聚合度 重复单元
n CH2 = CHC l CH2 CH Cl CH2 CH Cl CH2 CH Cl
简写：
CH2 CH Cl
n
重复单元 单体——聚合成高分子化合物的低分子化合物 聚合度 重复单元——组成高分子链的重复结构单元 聚合度——高分子链所含链节的数目 *平均聚合度 n ×链节的式量 = 高聚物的平均相对分子质量
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7.2 高分子的合成
7.2.1 高分子聚合反应的分类
聚合反应——由小分子单体合成高分子的反应 加成聚合反应（加聚反应） 聚合反应 缩合聚合反应（缩聚反应）
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1．加聚反应
加聚反应——单体因加成而聚合起来的反应。
均聚反应
由一种单体经加聚反应而合成的 产物，分子链中只包含一种单体 构成的链节的聚合反应
7.1 高分子化合物概述
7.1.1 高分子化合物的定义
高分子化合物（高分子、高聚物或聚合物）的分子比低分子 化合物的分子要大很多。通常低分子有机化合物的相对分子 质量在1000以下，而高分子化合物的相对分子质量在1万以 上，有的可达上千万。
高分子化合物的基本特征：相对分子质量大。
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7.1.2高分子的一般结构特点
（1）高分子的分子链有许多重复单元通过共价单键连接在一起， 因此高分子的分子链具有一定的柔性，分子链一般可以在三维 空间进行旋转，分子链的形状随时间而发生变化。 （2）高分子化合物组成简单，相对分子质量大，具有“多分散 性”。是多分子的混合物。 （3）高分子化合物在常温常压下主要以固态或液态存在，并无 气态高分子。 （4）高分子的聚集态可以是结晶态或无定型态。高分子的结晶 态的有序度要小于小分子晶体的有序度，但无定型态的有序度 要大于非晶态小分子的有序度。
例如癸二酸和己二胺合成尼龙-610的反应：
H n H2N (CH2)6 N H + n
O C
HO C O (CH2)8
O C
COOH
NH
(CH2)6
NH
(CH2)8
n
+ 2n H2O
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3.高分子溶液
高分子溶解于溶剂中形成的均相混合物称为高分子溶液。
高聚物溶解的两个阶段：
溶胀 溶剂分子渗入高聚物内部，使高分子链间产生松动，并 通过溶剂化使高聚物膨胀成凝胶状。 溶解 高分子链从凝胶表面分散进入溶剂中，溶解形成均一的 溶液。 一般线型（包括带支链）的高聚物，在适当的溶剂中常可以溶 解。如聚苯乙烯（彩色玩具）可溶于苯或甲苯，有机玻璃（绘 图直尺）可溶于氯仿或丙酮。 但体型高聚时，通常只发生溶胀而不能溶解。
由两种或两种以上单体同时进行 聚合，生成的聚合物含有多种单 体构成的链节的聚合反应
百度文库
加聚反应
共聚反应
共聚物往往可兼具两种或两种以上均聚物的一些优异性能，因 此通过共聚方法可以改善产品的性能。
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2．缩聚反应
缩聚反应——由一种或多种单体相互缩合生成高分子的反应， 其主要产物称为缩聚物。缩聚反应往往是官能团间反应，除缩 聚物外，还有水、醇、氨或氯化氢等低分子副产物。
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1.单体是指聚合成高分子化合物的低分子化合物，重复单元是 组成高分子链的重复结构单元，高聚物的平均相对分子质量等 于链节式量乘以平均聚合度。 2. 高分子合成反应包括加聚反应和缩聚反应。高分子改性方法
大体上可分为化学法与物理化学法两大类。
3. 高分子化合物的聚集态只有液态和固态，固态高聚物又分为 结晶态和非晶态。高分子按分子链结构的不同可以分为线型高 分子、支链高分子和体型高分子。线型非晶态高分子随温度的 升高可呈现为玻璃态、高弹态和黏流态。 4. 日常生活中使用的高分子材料中，塑料是三大合成材料之首。 橡胶分为天然橡胶和合成橡胶。纤维分为天然纤维和合成纤维。 三大合成材料是指塑料、合成橡胶和合成纤维。 首页 上一页 下一页 末页
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7.1.3高分子的分类
（1）按物理分类 线型高分子、支链高分子和交联高分子。
（2）按主链结构分类
①碳链聚合物 主链完全由碳原子组成。如聚乙烯：
CH2
CH2
n
②杂链聚合物 主链除碳原子外，还含有氧、氮、硫等杂原子。 如聚己二酰己二胺（尼龙-66）： O O
C
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(CH2)4
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C
NH
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(CH2)6
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NH
n
4
③元素有机聚合物 主链由硅、硼、铝与氧、 氮、硫、磷等组成，侧链是有机基团。如聚二 甲基硅氧烷：
CH3 Si CH3 O n
（3）按性能和用途分类 塑料、纤维、橡胶、黏胶剂和涂料等。
（4）按功能分类 光电高分子、生物医用高分子、导电高分 子和离子交换树脂等 。
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相对分子质量大的高聚物，链间作用力大，不利于其溶解。 溶剂选择的原则是“相似相溶” ，极性大的高聚物选用极性大 的溶剂；极性小的高聚物选用极性小的溶剂。例如，未硫化的天 然橡胶是弱极性的，可溶于汽油、苯、甲苯等非极性或弱极性溶 剂中。 高分子的浓溶液通常指高分子的浓度很高，一般大于10%。典型 的例子有纺丝液，其浓度在15%-40%，用于纺丝制备纤维；凝胶 和冻胶，这时高分子溶液已经失去了流动性，一般浓度高达30%40%，如加了增塑剂的高分子、果冻等。
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高分子化合物的相对分子质量虽然很大，但其化学组成一般却比 较简单。 例 聚氯乙烯的分子是由许多氯乙烯结合而成： 单体 聚合度 重复单元
n CH2 = CHC l CH2 CH Cl CH2 CH Cl CH2 CH Cl
简写：
CH2 CH Cl
n
重复单元 单体——聚合成高分子化合物的低分子化合物 聚合度 重复单元——组成高分子链的重复结构单元 聚合度——高分子链所含链节的数目 *平均聚合度 n ×链节的式量 = 高聚物的平均相对分子质量
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7.2 高分子的合成
7.2.1 高分子聚合反应的分类
聚合反应——由小分子单体合成高分子的反应 加成聚合反应（加聚反应） 聚合反应 缩合聚合反应（缩聚反应）
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1．加聚反应
加聚反应——单体因加成而聚合起来的反应。
均聚反应
由一种单体经加聚反应而合成的 产物，分子链中只包含一种单体 构成的链节的聚合反应
7.1 高分子化合物概述
7.1.1 高分子化合物的定义
高分子化合物（高分子、高聚物或聚合物）的分子比低分子 化合物的分子要大很多。通常低分子有机化合物的相对分子 质量在1000以下，而高分子化合物的相对分子质量在1万以 上，有的可达上千万。
高分子化合物的基本特征：相对分子质量大。
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7.1.2高分子的一般结构特点
（1）高分子的分子链有许多重复单元通过共价单键连接在一起， 因此高分子的分子链具有一定的柔性，分子链一般可以在三维 空间进行旋转，分子链的形状随时间而发生变化。 （2）高分子化合物组成简单，相对分子质量大，具有“多分散 性”。是多分子的混合物。 （3）高分子化合物在常温常压下主要以固态或液态存在，并无 气态高分子。 （4）高分子的聚集态可以是结晶态或无定型态。高分子的结晶 态的有序度要小于小分子晶体的有序度，但无定型态的有序度 要大于非晶态小分子的有序度。
例如癸二酸和己二胺合成尼龙-610的反应：
H n H2N (CH2)6 N H + n
O C
HO C O (CH2)8
O C
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3.高分子溶液
高分子溶解于溶剂中形成的均相混合物称为高分子溶液。
高聚物溶解的两个阶段：
溶胀 溶剂分子渗入高聚物内部，使高分子链间产生松动，并 通过溶剂化使高聚物膨胀成凝胶状。 溶解 高分子链从凝胶表面分散进入溶剂中，溶解形成均一的 溶液。 一般线型（包括带支链）的高聚物，在适当的溶剂中常可以溶 解。如聚苯乙烯（彩色玩具）可溶于苯或甲苯，有机玻璃（绘 图直尺）可溶于氯仿或丙酮。 但体型高聚时，通常只发生溶胀而不能溶解。
由两种或两种以上单体同时进行 聚合，生成的聚合物含有多种单 体构成的链节的聚合反应
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加聚反应
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共聚物往往可兼具两种或两种以上均聚物的一些优异性能，因 此通过共聚方法可以改善产品的性能。
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缩聚反应——由一种或多种单体相互缩合生成高分子的反应， 其主要产物称为缩聚物。缩聚反应往往是官能团间反应，除缩 聚物外，还有水、醇、氨或氯化氢等低分子副产物。
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大体上可分为化学法与物理化学法两大类。
3. 高分子化合物的聚集态只有液态和固态，固态高聚物又分为 结晶态和非晶态。高分子按分子链结构的不同可以分为线型高 分子、支链高分子和体型高分子。线型非晶态高分子随温度的 升高可呈现为玻璃态、高弹态和黏流态。 4. 日常生活中使用的高分子材料中，塑料是三大合成材料之首。 橡胶分为天然橡胶和合成橡胶。纤维分为天然纤维和合成纤维。 三大合成材料是指塑料、合成橡胶和合成纤维。 首页 上一页 下一页 末页
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7.1.3高分子的分类
（1）按物理分类 线型高分子、支链高分子和交联高分子。
（2）按主链结构分类
①碳链聚合物 主链完全由碳原子组成。如聚乙烯：
CH2
CH2
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②杂链聚合物 主链除碳原子外，还含有氧、氮、硫等杂原子。 如聚己二酰己二胺（尼龙-66）： O O
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③元素有机聚合物 主链由硅、硼、铝与氧、 氮、硫、磷等组成，侧链是有机基团。如聚二 甲基硅氧烷：
CH3 Si CH3 O n
（3）按性能和用途分类 塑料、纤维、橡胶、黏胶剂和涂料等。
（4）按功能分类 光电高分子、生物医用高分子、导电高分 子和离子交换树脂等 。
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