高分子材料学经典教程
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型）
热固性塑料
研 究 对 象
[
高 分 子 聚 合 物
•塑料
(酚醛、脲醛) 热塑性塑料
(,尼龙)
•橡胶 •纤维
天然橡胶
(聚异戊二烯) 合成橡胶
( 顺丁,丁苯,丁腈,丁 腈基纶橡()胶,丙)纶(),
聚酯纤维(),尼龙
]
•涂料 粘合剂
研究对象之一—塑料的发展
1869年31岁的印刷工人约翰•海阿特发明赛璐珞
n HOOC－
－COOH ＋ n HO－CH2－CH2－OH
HO［C－ O
－C－O－CH2－CH2－O］n H O
结构单元
结构单元
重复结构单元
绪论
▲单体（） 能够形成结构单元的分子所组成的化合物，即聚合时的小分子原料。
▲结构单元（ ） 组成高聚物重复结构单元的基本单元。
▲重复结构单元（ ） 高分子链中重复出现的单元，即链节（ ）。
绪论
△单体简字＋“橡胶” ▓实例 丁苯橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶、顺丁橡胶 △结构特征命名 具有“酯－－结构”的高聚物称为聚×××酯；具有“酰胺－－结构”的高 聚物称为聚×××酰×××胺；具有“醚－O－结构”的高聚物称为聚×××醚。 ▲习惯名称与商品名称
高聚物的重复结构单元 －2－2－
－2－(3)－ －2－()－ －2－C(3)－
▲聚合度（ ） 重复结构单元数目，即链节数。单独提出用或表示，在结构式中用n表示。
●三个关系的处理 ▲结构单元与重复结构单元的关系
重复结构单元≥结构单元 ▲单一高分子的相对分子质量与聚合度、重复结构单元相对分子质量的关系
Mn XnM0
绪论
▲单一相对分子质量与平均相对分子质量的关系 单一相对分子质量只对个体高分子，平均相对分子质量是体系内所有个体相对分子质 量的平均值。个体高分子的相对分子质量没有实用价值，真正有价值的是平均相对分子质 量的大小。 原因：高聚物是由相对分子质量不等的同系聚合物组成的混合物，即高聚物的相对分 子质量具有多分散性。 多分散性的描述：分布曲线法、分散系数法。 ▲常见三大合成材料的相对分子质量范围
5～8万
绪论
二、高聚物的命名与分类 ●高聚物的命名
“聚”＋单体名
通俗命名法
树称脂命名法 橡胶命名法
高聚物的命名
结构特征命名法
习惯或商品命名法
系统命名法
▲通俗命名法 △“聚”＋单体名称 ▓实例 聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚四 氟乙烯、聚异丁烯、聚偏二氯乙烯等。
注意：取代基的位置用文字代替。 △原料名称简字＋“树脂” ▓实例 酚醛树脂、脲醛树脂（聚合单体简字）
相对分子质量大 高聚物的基本特点 分子链长
相对分子质量具有多分散性
●常用的术语
常用的术语
单体 结构单元 重复结构单元 聚合度
绪论
▓实例分析 以氯乙烯（）为单体，通过聚合生成聚氯乙烯（）。
n 2＝ → ～2－－2－－2－－2－～
简写 ［2－］
n
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
结构单元
重复结构单元
以对苯二甲酸、乙二醇为单体，通过聚合生成聚对苯二甲酸乙二酯（的确良）。
取 代 象 牙 的 塑 料
1909年贝克兰发明酚醛Hale Waihona Puke Baidu脂
酚 醛 塑 料 制 作 的 门 把 手
聚合产生的奇迹
1909年贝克兰合成 酚醛树脂，1911年 英国的马修斯合成 出聚苯乙烯，1912 年聚氯乙烯被合成， 1927年合成出聚甲 基丙烯酸甲酯， 1933年高压聚乙烯 问世，1938年四氟 乙烯被聚合…
塑料
高密度聚乙烯 聚氯乙烯 聚苯乙烯 聚碳酸酯
相对分子质量
6～30万 5～15万 10～30万 2～6万
橡胶
天然橡胶 丁苯橡胶 顺丁橡胶 氯丁橡胶
相对分子质量
20～40万 16～20万 25～30万 10～12万
纤维
锦纶-66 涤纶
维尼纶 腈纶
相对分子质量
1.2～1.8万 1.8～2.3万 6～7.5万
3 － －(2)2
－－(2)5－－
通俗名称
聚乙烯
聚丙烯 聚氯乙烯 聚甲基丙烯 酸甲酯 聚对苯二甲 酸乙二酯 聚已内酰胺
系统名称
习惯或商品名称 英文缩写
聚亚乙基
高密度聚乙烯
低密度聚乙烯
聚亚丙基
（丝用）丙纶
聚(1-氯亚乙基) （丝用）氯纶
聚[(1-甲氧基 有机玻璃
酰基)-1-甲基
亚乙基]
涤纶
聚(氧亚乙基对
1953 H. ()
1963 K. G.
1974 P. J.
1991 G. ,,
2000 A. J. , A. G. , H.
高分子材料的应用
衣
食
行
住
用
科技
我们骄傲：
高分子概念的形成和高分子科 学的出现始于20世纪20年代， 但高分子材料是近50年发展最
快的材料
1996年塑料与金属材料的体积 比达到130%
1953年齐格勒在低压条件下 合成出聚乙烯，随后纳塔合成出 聚丙烯，1963齐格勒、纳塔获得 诺贝尔化学奖。
研究对象之二—橡胶的发展
橡 树 之 泪
丑却受宠的合成橡胶
研究对象之三—纤维的发展
蚕说：还是人类有能耐
1855年瑞士人奥 蒂玛斯把纤维素 放在硝酸中得到 硝化纤维素溶液， 制得第一根人造 纤维；1884年查 唐纳脱把硝化纤 维素放在酒精和 乙醚中得到溶液， 得到人造丝；
第一章：绪 论
高分子材料学简介
人类的文明史=材料的发展史
材料包括： 金属材料 无机非金属材料 有机高分子材料 复合材料
•
•
, ., , ,
•
,,
A a, . ,,,,,, a .
, :,,,,,,, ,.
()
1839 1870 (75% + 25% ) 1892 1910 1920 's ""
从上面所叙述材料的发展可以看 到，科学发展是无止境的，一时的满 足和安于现状就会导致落后，不断进 取、不断创新才更有所作为。
人类需求是推动科学发展的动力。
绪论
一、高聚物的基本概论 ●高聚物 高聚物（ ）是高分子化合物（ ）的简称，是由
成千上万个原子通过化学键连接而成的高分子（）所组成的化合物。 ●高聚物的基本特点
我们责任重大：
*我国高分子研究起步于20世纪50年 代初
*1995年，我国高分子材料进口总量： *塑料：370万吨
*合成纤维：207万吨 *橡胶：31万吨
*占国内消耗量的50%，投资100亿 美元
现代高分子材料学 的三个基础性分支学科
高分子化学 高分子物理 （结构与性能关系研究） 高分子工程 （聚合反应工程和高分子成
苯二酰)
锦纶-6或尼龙-6 6
绪论
●高聚物的分类
碳链高聚物（carbon chain polymer）
热固性塑料
研 究 对 象
[
高 分 子 聚 合 物
•塑料
(酚醛、脲醛) 热塑性塑料
(,尼龙)
•橡胶 •纤维
天然橡胶
(聚异戊二烯) 合成橡胶
( 顺丁,丁苯,丁腈,丁 腈基纶橡()胶,丙)纶(),
聚酯纤维(),尼龙
]
•涂料 粘合剂
研究对象之一—塑料的发展
1869年31岁的印刷工人约翰•海阿特发明赛璐珞
n HOOC－
－COOH ＋ n HO－CH2－CH2－OH
HO［C－ O
－C－O－CH2－CH2－O］n H O
结构单元
结构单元
重复结构单元
绪论
▲单体（） 能够形成结构单元的分子所组成的化合物，即聚合时的小分子原料。
▲结构单元（ ） 组成高聚物重复结构单元的基本单元。
▲重复结构单元（ ） 高分子链中重复出现的单元，即链节（ ）。
绪论
△单体简字＋“橡胶” ▓实例 丁苯橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶、顺丁橡胶 △结构特征命名 具有“酯－－结构”的高聚物称为聚×××酯；具有“酰胺－－结构”的高 聚物称为聚×××酰×××胺；具有“醚－O－结构”的高聚物称为聚×××醚。 ▲习惯名称与商品名称
高聚物的重复结构单元 －2－2－
－2－(3)－ －2－()－ －2－C(3)－
▲聚合度（ ） 重复结构单元数目，即链节数。单独提出用或表示，在结构式中用n表示。
●三个关系的处理 ▲结构单元与重复结构单元的关系
重复结构单元≥结构单元 ▲单一高分子的相对分子质量与聚合度、重复结构单元相对分子质量的关系
Mn XnM0
绪论
▲单一相对分子质量与平均相对分子质量的关系 单一相对分子质量只对个体高分子，平均相对分子质量是体系内所有个体相对分子质 量的平均值。个体高分子的相对分子质量没有实用价值，真正有价值的是平均相对分子质 量的大小。 原因：高聚物是由相对分子质量不等的同系聚合物组成的混合物，即高聚物的相对分 子质量具有多分散性。 多分散性的描述：分布曲线法、分散系数法。 ▲常见三大合成材料的相对分子质量范围
5～8万
绪论
二、高聚物的命名与分类 ●高聚物的命名
“聚”＋单体名
通俗命名法
树称脂命名法 橡胶命名法
高聚物的命名
结构特征命名法
习惯或商品命名法
系统命名法
▲通俗命名法 △“聚”＋单体名称 ▓实例 聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚四 氟乙烯、聚异丁烯、聚偏二氯乙烯等。
注意：取代基的位置用文字代替。 △原料名称简字＋“树脂” ▓实例 酚醛树脂、脲醛树脂（聚合单体简字）
相对分子质量大 高聚物的基本特点 分子链长
相对分子质量具有多分散性
●常用的术语
常用的术语
单体 结构单元 重复结构单元 聚合度
绪论
▓实例分析 以氯乙烯（）为单体，通过聚合生成聚氯乙烯（）。
n 2＝ → ～2－－2－－2－－2－～
简写 ［2－］
n
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
结构单元
重复结构单元
以对苯二甲酸、乙二醇为单体，通过聚合生成聚对苯二甲酸乙二酯（的确良）。
取 代 象 牙 的 塑 料
1909年贝克兰发明酚醛Hale Waihona Puke Baidu脂
酚 醛 塑 料 制 作 的 门 把 手
聚合产生的奇迹
1909年贝克兰合成 酚醛树脂，1911年 英国的马修斯合成 出聚苯乙烯，1912 年聚氯乙烯被合成， 1927年合成出聚甲 基丙烯酸甲酯， 1933年高压聚乙烯 问世，1938年四氟 乙烯被聚合…
塑料
高密度聚乙烯 聚氯乙烯 聚苯乙烯 聚碳酸酯
相对分子质量
6～30万 5～15万 10～30万 2～6万
橡胶
天然橡胶 丁苯橡胶 顺丁橡胶 氯丁橡胶
相对分子质量
20～40万 16～20万 25～30万 10～12万
纤维
锦纶-66 涤纶
维尼纶 腈纶
相对分子质量
1.2～1.8万 1.8～2.3万 6～7.5万
3 － －(2)2
－－(2)5－－
通俗名称
聚乙烯
聚丙烯 聚氯乙烯 聚甲基丙烯 酸甲酯 聚对苯二甲 酸乙二酯 聚已内酰胺
系统名称
习惯或商品名称 英文缩写
聚亚乙基
高密度聚乙烯
低密度聚乙烯
聚亚丙基
（丝用）丙纶
聚(1-氯亚乙基) （丝用）氯纶
聚[(1-甲氧基 有机玻璃
酰基)-1-甲基
亚乙基]
涤纶
聚(氧亚乙基对
1953 H. ()
1963 K. G.
1974 P. J.
1991 G. ,,
2000 A. J. , A. G. , H.
高分子材料的应用
衣
食
行
住
用
科技
我们骄傲：
高分子概念的形成和高分子科 学的出现始于20世纪20年代， 但高分子材料是近50年发展最
快的材料
1996年塑料与金属材料的体积 比达到130%
1953年齐格勒在低压条件下 合成出聚乙烯，随后纳塔合成出 聚丙烯，1963齐格勒、纳塔获得 诺贝尔化学奖。
研究对象之二—橡胶的发展
橡 树 之 泪
丑却受宠的合成橡胶
研究对象之三—纤维的发展
蚕说：还是人类有能耐
1855年瑞士人奥 蒂玛斯把纤维素 放在硝酸中得到 硝化纤维素溶液， 制得第一根人造 纤维；1884年查 唐纳脱把硝化纤 维素放在酒精和 乙醚中得到溶液， 得到人造丝；
第一章：绪 论
高分子材料学简介
人类的文明史=材料的发展史
材料包括： 金属材料 无机非金属材料 有机高分子材料 复合材料
•
•
, ., , ,
•
,,
A a, . ,,,,,, a .
, :,,,,,,, ,.
()
1839 1870 (75% + 25% ) 1892 1910 1920 's ""
从上面所叙述材料的发展可以看 到，科学发展是无止境的，一时的满 足和安于现状就会导致落后，不断进 取、不断创新才更有所作为。
人类需求是推动科学发展的动力。
绪论
一、高聚物的基本概论 ●高聚物 高聚物（ ）是高分子化合物（ ）的简称，是由
成千上万个原子通过化学键连接而成的高分子（）所组成的化合物。 ●高聚物的基本特点
我们责任重大：
*我国高分子研究起步于20世纪50年 代初
*1995年，我国高分子材料进口总量： *塑料：370万吨
*合成纤维：207万吨 *橡胶：31万吨
*占国内消耗量的50%，投资100亿 美元
现代高分子材料学 的三个基础性分支学科
高分子化学 高分子物理 （结构与性能关系研究） 高分子工程 （聚合反应工程和高分子成
苯二酰)
锦纶-6或尼龙-6 6
绪论
●高聚物的分类
碳链高聚物（carbon chain polymer）