高分子化学第一章 绪论ppt课件
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高分子化学--绪论 ppt课件
国家级精品课程──高分子化学
第一章 绪论 Prolegomenon
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11
高分子材料的创生虽只有100多年， 但其发展速度远远快于金属和无机材料。 究其原因，是合成高分子的结构具有几乎 无穷变化的可能性，赋予材料性能的潜力 远胜于其它物质。
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22
精品资料
• 你怎么称呼老师？
• 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你 是否会认为老师的教学方法需要改进？
本例特点： 因两种单体参与聚合，故两种结构单元构成了一个重复
结构单元。
重复单元（链节） 结构单元
因聚合反应为官能团间的缩合反应，单体分子进入大分 子后失去了一些元素，故结构单元不能称单体单元。
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11 13
H--NH(CH2)6NH--CO(CH2)4CO--OH
n
5）聚合度（Degree of Polymerization）：聚合物分子量大 小的一个指标，在聚合物的分子结构式中以n 表示，也称 为链节数。有两种表示方法：
n 重复单元
结构单元
结构单元
3）结构单元（Structure Unit）：单体分子通过聚合反应进入 大分子链的基本单元。结构单元的元素组成可以与单体的元素 组成相同，也可以不同。
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10 12
4）单体单元（Monomer Unit）：单体分子通过聚合反应形 成的元素组成与单体完全相同的结构单元。
式中，M0＝重复单元的“分子量”，M10、M20 分别为 两种结构单元的“分子量”，且
M 0 M 10 +M 20
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13 15
Case 2：聚合物由一种单体聚合而生成，且重复结构单元 的元素组成与单体的元素组成完全相同。如：
第一章 绪论 Prolegomenon
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高分子材料的创生虽只有100多年， 但其发展速度远远快于金属和无机材料。 究其原因，是合成高分子的结构具有几乎 无穷变化的可能性，赋予材料性能的潜力 远胜于其它物质。
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22
精品资料
• 你怎么称呼老师？
• 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你 是否会认为老师的教学方法需要改进？
本例特点： 因两种单体参与聚合，故两种结构单元构成了一个重复
结构单元。
重复单元（链节） 结构单元
因聚合反应为官能团间的缩合反应，单体分子进入大分 子后失去了一些元素，故结构单元不能称单体单元。
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H--NH(CH2)6NH--CO(CH2)4CO--OH
n
5）聚合度（Degree of Polymerization）：聚合物分子量大 小的一个指标，在聚合物的分子结构式中以n 表示，也称 为链节数。有两种表示方法：
n 重复单元
结构单元
结构单元
3）结构单元（Structure Unit）：单体分子通过聚合反应进入 大分子链的基本单元。结构单元的元素组成可以与单体的元素 组成相同，也可以不同。
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10 12
4）单体单元（Monomer Unit）：单体分子通过聚合反应形 成的元素组成与单体完全相同的结构单元。
式中，M0＝重复单元的“分子量”，M10、M20 分别为 两种结构单元的“分子量”，且
M 0 M 10 +M 20
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Case 2：聚合物由一种单体聚合而生成，且重复结构单元 的元素组成与单体的元素组成完全相同。如：
高分子化学-1绪论课件.ppt
*对于杂原子或含有杂原子非环次级单位的次序: O>S>Se>Te>N>P>As>Sb>Bi>Si>Ge,Sn,Pb,B,Hg任何杂原子都比 碳排在前面 *对于碳环: 多环>单环 *随不饱和度的增加, 越排在前面 *取代基的部分位于最低位置处, 所连接的侧基元素最少的先写
(3) 给重复单元命名 (4) 在重复单元名称前加“聚”
Cellulose
OH
n
+ nCH2O
Glucose
OH CH2
OH CH2 OH
n-1
phenol-formaldehyde
+ (n-1) H2O
缩聚物：（1）合成中有小分子被消除;
（ 2）含有功能基（-OCO-， -NHCO-， -S-， -OCONH-，-O-， -SO2-， -OCOO-等）为聚 合物主链的一部分;
在中等聚合度阶段。
在聚合过程中，单体逐 渐减少，聚合转化率相应 增加。
延长聚合时间，主要 提高转化率，对分子量影 响较小。
聚合初期，单体几乎全 部缩聚成低聚物，以后在 由低聚物转化成高聚物， 转化率变化甚微，反应程 度逐步增加。
延长聚合时间，主要 提高分子量，而转化率变 化较少。
反应混合物仅由单体、 任何阶段，都由聚合度 高聚物及微量引发剂组成。 不等的同系物组成。
树形分子具有完美结构的聚合物。 超支化聚合物分子中存在较多缺陷， 结构完美程度差。
3、几何对称性
树形分子具有高度的几何对称性。 超支化聚合物几何对称性差。
4、端基官能团
树形分子具有大量的端基官能团，赋予树形分子具有 多功能性。 超支化聚合物也具有大量的端基官能团，但其端基官能团 并不全位于超支化聚合物的最外层。
(3) 给重复单元命名 (4) 在重复单元名称前加“聚”
Cellulose
OH
n
+ nCH2O
Glucose
OH CH2
OH CH2 OH
n-1
phenol-formaldehyde
+ (n-1) H2O
缩聚物：（1）合成中有小分子被消除;
（ 2）含有功能基（-OCO-， -NHCO-， -S-， -OCONH-，-O-， -SO2-， -OCOO-等）为聚 合物主链的一部分;
在中等聚合度阶段。
在聚合过程中，单体逐 渐减少，聚合转化率相应 增加。
延长聚合时间，主要 提高转化率，对分子量影 响较小。
聚合初期，单体几乎全 部缩聚成低聚物，以后在 由低聚物转化成高聚物， 转化率变化甚微，反应程 度逐步增加。
延长聚合时间，主要 提高分子量，而转化率变 化较少。
反应混合物仅由单体、 任何阶段，都由聚合度 高聚物及微量引发剂组成。 不等的同系物组成。
树形分子具有完美结构的聚合物。 超支化聚合物分子中存在较多缺陷， 结构完美程度差。
3、几何对称性
树形分子具有高度的几何对称性。 超支化聚合物几何对称性差。
4、端基官能团
树形分子具有大量的端基官能团，赋予树形分子具有 多功能性。 超支化聚合物也具有大量的端基官能团，但其端基官能团 并不全位于超支化聚合物的最外层。
高分子化学第五版潘祖仁第1章 绪论1PPT课件
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。
2020/11/15
macromolecle chemistry
高分子化学
教材：《高分子化学》潘祖仁主编
2020/11/15
1
2020/11/15
2
复合材料—隐形飞机上的特殊材料
2020/11/15
4
航天技术
1957年10月，苏联第 一颗人造卫星的成功发 射，标志着空间技术的 诞生。
2020/11/15
5
2020/11/15
6
合成有机高分子材料改变了我们的生活
塑料
耐高温、耐 腐蚀的塑料 王－－特氟 隆
合成纤维
一座年产万吨 的合成纤维厂 相当于30万亩 棉田或250万头 绵羊的棉毛产 量。
合成橡胶
一座年产8万 吨的合成橡胶 厂相当于145 万亩橡胶园的 年产量。
聚氯乙烯 聚丙烯： 聚苯乙烯
聚乙烯
酚醛塑料
聚
四聚
氟 乙 烯
人造器官组织
共轭链变 化引起颜 色变化
通过上述反应实现了人们的服装可以随光线强弱变化而变化。
2020/11/15
18
《高分子化学》
高分子化学
讲授内容及课时分配
第一章 绪论………………………….…（6h） 第二章 自由基聚合…………………….（8h） 第三章 自由基共聚合………………….（8h） 第四章 聚合方法…………………….... （5h） 第五章 离子聚合………………….…….（2h） 第六章 配位聚合………………………..（2h） 第七章 逐步聚合…………………….....（2h） 第八章 聚合物的化学反应……………..（3h）
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。
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高分子化学
教材：《高分子化学》潘祖仁主编
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复合材料—隐形飞机上的特殊材料
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航天技术
1957年10月，苏联第 一颗人造卫星的成功发 射，标志着空间技术的 诞生。
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6
合成有机高分子材料改变了我们的生活
塑料
耐高温、耐 腐蚀的塑料 王－－特氟 隆
合成纤维
一座年产万吨 的合成纤维厂 相当于30万亩 棉田或250万头 绵羊的棉毛产 量。
合成橡胶
一座年产8万 吨的合成橡胶 厂相当于145 万亩橡胶园的 年产量。
聚氯乙烯 聚丙烯： 聚苯乙烯
聚乙烯
酚醛塑料
聚
四聚
氟 乙 烯
人造器官组织
共轭链变 化引起颜 色变化
通过上述反应实现了人们的服装可以随光线强弱变化而变化。
2020/11/15
18
《高分子化学》
高分子化学
讲授内容及课时分配
第一章 绪论………………………….…（6h） 第二章 自由基聚合…………………….（8h） 第三章 自由基共聚合………………….（8h） 第四章 聚合方法…………………….... （5h） 第五章 离子聚合………………….…….（2h） 第六章 配位聚合………………………..（2h） 第七章 逐步聚合…………………….....（2h） 第八章 聚合物的化学反应……………..（3h）
高分子化学课件 第一章 绪论
涂布于物体表面能成坚韧的薄膜、起装饰和 保护作用的聚合物材料
胶粘剂
能通过粘合的方法将两种以上的物体连接在 一起的聚合物材料
功能高分子
具有特殊功能与用途但用量不大的精细 高分子材料
1.4 高 分 子 的 命 名
I. 习 惯 命 名 法
天然高分子
一般有与其来源、化学性能与作用、主要用途相关的专 用名称。如纤维素（来源）、核酸（来源与化学性能）、 酶（化学作用）。
判别均聚物：聚合物分子有且只有一种CRU，并且该CRU可以 只由一种（真实的、隐含的或假设的）单体衍生而来。
1.2 高 分 子 基 本 概 念
HOOC-Ph-COOH HOCH2CH2OH HOOC-Ph-COOH
-(OC-Ph-COOCH2CH2O)n均聚物
隐含单体
HOOC-Ph-COOCH2CH2OH
涤纶，PET
O C
HO
O
O
(C
C
OCH
2CH
2O
) n
O
C HO
O
C
+ HOCH 2CH 2OH
OH
O
O
C
C
OCH 2CH 2O
2n
O
O
C OCH 2CH 2OH
C
O
n
C OCH 2CH 2O
1.2 高 分 子 基 本 概 念
末 端 基 团 End Groups
高分子链的末端结构单元。
涤纶：
O HO C
聚乙二醇
HH HH HH CCOCCOCCO HH HH HH
链 单 元 Chain Units
由链原子及其取代基组成的原子或原子团。
HH HH HH
胶粘剂
能通过粘合的方法将两种以上的物体连接在 一起的聚合物材料
功能高分子
具有特殊功能与用途但用量不大的精细 高分子材料
1.4 高 分 子 的 命 名
I. 习 惯 命 名 法
天然高分子
一般有与其来源、化学性能与作用、主要用途相关的专 用名称。如纤维素（来源）、核酸（来源与化学性能）、 酶（化学作用）。
判别均聚物：聚合物分子有且只有一种CRU，并且该CRU可以 只由一种（真实的、隐含的或假设的）单体衍生而来。
1.2 高 分 子 基 本 概 念
HOOC-Ph-COOH HOCH2CH2OH HOOC-Ph-COOH
-(OC-Ph-COOCH2CH2O)n均聚物
隐含单体
HOOC-Ph-COOCH2CH2OH
涤纶，PET
O C
HO
O
O
(C
C
OCH
2CH
2O
) n
O
C HO
O
C
+ HOCH 2CH 2OH
OH
O
O
C
C
OCH 2CH 2O
2n
O
O
C OCH 2CH 2OH
C
O
n
C OCH 2CH 2O
1.2 高 分 子 基 本 概 念
末 端 基 团 End Groups
高分子链的末端结构单元。
涤纶：
O HO C
聚乙二醇
HH HH HH CCOCCOCCO HH HH HH
链 单 元 Chain Units
由链原子及其取代基组成的原子或原子团。
HH HH HH
高分子化学课件第一章绪论
缩聚物的结构单元比其单体少若干原子，故分 子量不再是单体分子量的整数倍
2. 按反应机理分类
连锁聚合反应（Chain Polymerization） 也称 链式反应，反应需要活性中心。 反应中一旦形成单体活性中心，就能很快传递下 去，瞬间形成高分子。平均每个大分子的生成时 间很短（零点几秒到几秒） 连锁聚合反应的特征：
高分子 化学
高分子 科学
高分子 物理
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分子量高达106 以上
H 2 N ( C H 2 ) 6 N H 2 + H O O C ( C H 2 ) 4 C O O H
H --N H (C H 2 )6 N H --C O (C H 2 )4 C O -- n O H + (2n-1) 2HO
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
分子化学结构有规律，一般由一种或几种简单化 合物经不断重复连接而成。
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
nC2HC聚H 合 C2-HCH 2--C CH H 2--C CH H
缩写成
CH2 CH n
合成聚合物的起始原料称为单体（Monomer）
酚醛树脂
尿素 甲醛
脲醛树脂
甘油 邻苯二甲酸酐 醇酸树脂
2. 按反应机理分类
连锁聚合反应（Chain Polymerization） 也称 链式反应，反应需要活性中心。 反应中一旦形成单体活性中心，就能很快传递下 去，瞬间形成高分子。平均每个大分子的生成时 间很短（零点几秒到几秒） 连锁聚合反应的特征：
高分子 化学
高分子 科学
高分子 物理
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分子量高达106 以上
H 2 N ( C H 2 ) 6 N H 2 + H O O C ( C H 2 ) 4 C O O H
H --N H (C H 2 )6 N H --C O (C H 2 )4 C O -- n O H + (2n-1) 2HO
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
分子化学结构有规律，一般由一种或几种简单化 合物经不断重复连接而成。
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
nC2HC聚H 合 C2-HCH 2--C CH H 2--C CH H
缩写成
CH2 CH n
合成聚合物的起始原料称为单体（Monomer）
酚醛树脂
尿素 甲醛
脲醛树脂
甘油 邻苯二甲酸酐 醇酸树脂
高分子化学第一章共40页
聚合度 Degree of Polymerization，DP
单个聚合物分子中所含单体单元的数目。
与单体单元相似，它也是一个基于聚合反应过程的概念，即使是 同一聚合物，也可能因使用的单体不同而具有不同的聚合度。
O n HO C
O C OH + n HO CH2CH2 OH
O HO ( C
O C OCH2CH2O )nH
CH2 CH2 n
单体单元 重复结构单元
在写聚乙烯结构式时，习惯上还是以其单体单元来表示.
又如聚对苯二甲酸乙二酯:
O HO ( C
O C OCH2CH2O )nH
不管它由何种单体聚合而成，其重复结构单元始终是
O
O
C
C OCH2CH2O
但单体单元则可能因所用单体不同而异，如果使用的单体是对苯 二甲酸和乙二醇两种单体：
O n HO C
O C OH + n HO CH2CH2 OH
O HO ( C
O C OCH2CH2O )nH
生成两种单体单元.
而假设聚合反应时用的是对苯二甲酸二乙二酯一种单体：
O n HOCH2CHOHC
O C OCH2CH2OH
O HO ( C
O C OCH2CH2O )nH
单体单元与重复结构单元相同
实际上
聚氯乙烯
CH2 CH OH
聚乙烯醇
概念上
H2C CH 氯乙烯
Cl
CH2 CH 乙烯醇 OH
高分子化合物或称聚合物 由许多单个高分子（聚合物分子）组成的 物质。高分子与聚合物是两个不同层面上的概念,但在实际应用中常 常不并对两者加以区分。
聚合反应与 单体
由小分子生成高分子的反应过程
高分子化学Polymer Chemistry绪论PPT课件-PPT文档资料
逐步聚合（Step Polymerization）
单体分子或其二聚体、三聚体、多聚体间通过
多次缩合反应逐步形成高分子量聚合物的反应。
在低分子转变成聚合物的过程中反应是逐步进 行的，即每一步反应的速率和活化能大致相同 。
逐步聚合反应的特点：
反应早期, 单体很快转变成二聚体、三聚体、四聚体等 中间产物，以后反应在这些低聚体之间进行。 聚合体系由单体和分子量递增的中间产物所组成。 大部分的缩聚反应和聚加成反应都属于逐步聚合。
o
加聚与缩聚的区别
各种 关系差异
反应物结构 差异 产物结构 差异
加成聚合
Addition Polymerization 烯类单体双键加成 形成以碳链为主的大 分子，称加聚物
缩合聚合
Condensation Polymerization 官能团之间的缩合 形成的大多为杂链聚合 物，称缩聚物 分子量不再是单体分子 量的整数倍 有低分子产生，结构单 元原子比单体的少
o o
无副产物
缩聚反应（Condensation Polymerization）
是缩合反应多次重复结果形成聚合物的过程； 兼有缩合出低分子和聚合成高分子的双重含义； 反应产物称为缩聚物。其特征是：
o o o
缩聚反应通常是官能团间的聚合反应； 反应中有低分子副产物产生，如水、醇、胺等； 缩聚物中往往留有官能团的结构特征,如 -OCO- -NHCO-，故大 部分缩聚物都是杂链聚合物； 缩聚物的结构单元比其单体少若干原子，故分子量不再是单体 分子量的整数倍。
连锁聚合反应实例：
1. 聚乙烯的合成
n C H C H 2 2
2. 聚氯乙烯的合成
n C H C H 2 C l
[ C H C H ] n 2 2
1-第一章-高分子化学绪论PPT课件
-
14
第一章 绪论
3）根据高分子的用途分类 根据高分子的实际用途，可将其分为塑料、橡胶、化学
纤维、涂料、粘合剂和功能高分子六大类。 橡胶具有良好的延伸性和回弹性，弹性模量较低。橡胶
大多为热固性高分子。近年来也发展了热塑性弹性体，例如 SBS、TPO、TPU等。
化学纤维在外观上为纤维状，弹性模量很高。对温度的 敏感性较低，尺寸稳定性良好。重要的化学纤维高分子有涤 纶树脂、尼龙、聚丙烯腈、聚氨酯等。
其中n和m为分子链中两种单体单元的数量，但并不表 示n个氯乙烯单元后面接m个醋酸乙烯酯单元。两种单体单 元通常是无规分布的。
-
5
第一章 绪论
由两种或两种以上单体聚合而成的聚合物称为共聚物。 根据各种单体单元在分子链中的排列状况，可将共聚物分为 无规共聚物、交替共聚物、嵌段共聚物、接枝共聚物等。
通过普通的聚合方法，只能得到无规共聚物和交替共聚 物，嵌段共聚物和接枝共聚物必须通过特殊方法制备。
共聚是高分子化合物改性的重要方法之一。
-
6
第一章 绪论
以上介绍的高分子化合物，其结构单元与单体的化学 结构和原子数量都是相同的。这类聚合物一般是采用加成 聚合方法制备的，分子主链上全部由碳和氢组成，因此称 为碳链聚合物。除此之外还有一类聚合物，其结构单元 与单体的化学结构和原子数量不相等。例如由对苯二甲酸 和乙二醇聚合而成的聚对苯二甲酸乙二酯（涤纶树脂）。
龙分子中含有酰胺基团，因此称为“聚酰胺”；由多元异氰 酸
酯和多元醇聚合而成的聚合物，分子链中含有氨基甲酸酯，
因此称为“聚氨酯”；由双酚A和环氧氯丙烷聚合而成的聚 合
物，因分子链中含有环氧基团而成为“环氧树脂”。
显然，这种方法命名的是一类聚合物，每一种名称中可
高分子化学(第四版)第一章绪论课件
4）无机高分子：主链和侧基均无碳原子，如硅酸盐。
15
4、按聚合物的组成分类 1）均聚物：由一种单体聚合而成的聚合物； 2）共聚物：由两种以上（含两种）单体聚合而成的聚合物。
16
1.2.2. 命名 1.习惯命名法 1) 参照单体名来命名 a.均聚物：聚+单体名 例：[ CH 2CH ] n
Cl
聚氯乙烯
如 尼龙， PC
10
纤维 特点：弹性模量大；形变小；分子量较小，一般为几万 纤维可分：天然纤维（棉、毛、丝、麻等）和人造纤维、
合成纤维 人造纤维：天然高分子经化学加工纺制而成。
如粘胶纤维、醋酸纤维等 合成纤维：合成聚合物纺制而成。
如 涤纶、尼龙、腈纶、维纶
11
橡胶——弹性体 特点：易可逆形变；高弹性，弹性模量小；分子量大
14
3、 按主链结构分类
1）碳链聚合物：主链由碳原子组成。大多数烯类和二烯 类的加聚物，如聚氯乙烯，聚丁二烯等
2）杂链聚合物：主链上除C外，有O、N、S等杂原子。 如：聚酯、聚醚、聚氨酯、聚硫橡胶等缩聚物
3）元素有机聚合物（半有机高分子）：主链上无碳原子，由硅、 硼、铝、氧、氮、硫等元素组成，但侧基为有机基团， 如烷基、芳基等。如：有机硅橡胶
高分子 = 高分子化合物 ~ 聚合物 大分子
macromolecule
polymer
化学组成和结构非常复 杂的生物高分子化合物
高分子与 聚合物是有区别
通常，根据化合物的相对分子质量大小来划分高分子和小分子。
相对分子质量小于1000的，一般为小分子化合物；而相对分子质量 大于10000的，称为高分子或高聚物；处于中间范围的为中分子化合 物（低聚物或齐聚物）。
6
[CH 2CH ]n
15
4、按聚合物的组成分类 1）均聚物：由一种单体聚合而成的聚合物； 2）共聚物：由两种以上（含两种）单体聚合而成的聚合物。
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1.2.2. 命名 1.习惯命名法 1) 参照单体名来命名 a.均聚物：聚+单体名 例：[ CH 2CH ] n
Cl
聚氯乙烯
如 尼龙， PC
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纤维 特点：弹性模量大；形变小；分子量较小，一般为几万 纤维可分：天然纤维（棉、毛、丝、麻等）和人造纤维、
合成纤维 人造纤维：天然高分子经化学加工纺制而成。
如粘胶纤维、醋酸纤维等 合成纤维：合成聚合物纺制而成。
如 涤纶、尼龙、腈纶、维纶
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橡胶——弹性体 特点：易可逆形变；高弹性，弹性模量小；分子量大
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3、 按主链结构分类
1）碳链聚合物：主链由碳原子组成。大多数烯类和二烯 类的加聚物，如聚氯乙烯，聚丁二烯等
2）杂链聚合物：主链上除C外，有O、N、S等杂原子。 如：聚酯、聚醚、聚氨酯、聚硫橡胶等缩聚物
3）元素有机聚合物（半有机高分子）：主链上无碳原子，由硅、 硼、铝、氧、氮、硫等元素组成，但侧基为有机基团， 如烷基、芳基等。如：有机硅橡胶
高分子 = 高分子化合物 ~ 聚合物 大分子
macromolecule
polymer
化学组成和结构非常复 杂的生物高分子化合物
高分子与 聚合物是有区别
通常，根据化合物的相对分子质量大小来划分高分子和小分子。
相对分子质量小于1000的，一般为小分子化合物；而相对分子质量 大于10000的，称为高分子或高聚物；处于中间范围的为中分子化合 物（低聚物或齐聚物）。
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[CH 2CH ]n
高分子化学课件第一章
IUPAC命名规则； 4给重复结构单元的命名加括弧，并冠以前缀
“聚”。
聚 (1－氯代亚乙基 )
CH CH 2 n
聚 (1－苯基亚乙基 )
CH 3 C CH 2 n COOCH 3
聚[1-(甲氧基羰基)-1-甲基亚乙基]
NH2 ()6C NH HC2)O 4C(O n CH
聚(亚胺基亚己基亚胺基己二酰）
元素有机聚合物 大分子主链中没有碳原子，主要由Si、B、Al、 O、N、S、P 等原子组成，侧基则由有机基团组成 如：硅橡胶
2 命名
习惯命名 以单体名称为基础，在前面加“聚”字
（a）由一种单体经聚合反应获得的聚合物，常在其 单体名称前冠以“聚”字，就成为聚合物的名称。如 聚乙烯、聚苯乙烯等。
（b）由两种不同单体缩聚生成的聚合物，除了在名称 之首冠以“聚”字外，还在名称中反映出经缩聚反应生 成的主链中的特征基团。如由对苯二甲酸和乙二醇缩聚 得到的酯，称为聚对苯二甲酸乙二醇酯等。
杂链聚合物可按其结构特征命名
O
O
O
£ - C - N H - - C - O - - N H - C - O - - O -
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
涤纶 聚对苯二甲酸乙二醇酯（聚酯）
丙纶 聚丙烯
锦纶 聚酰胺（尼龙），后面加数字区别
数字含义
第一个数字表示二元胺的碳原子数 第二个数字表示二元酸的碳原子数 只附一个数字表示内酰胺或氨基酸的碳原子数
单体：能通过聚合反应形成高分子化合物的低 分子化合物，即合成聚合物的原料。
例如：聚苯乙烯
nC2HC聚H 合 C2-H CH 2--C CH H 2--C CH H
“聚”。
聚 (1－氯代亚乙基 )
CH CH 2 n
聚 (1－苯基亚乙基 )
CH 3 C CH 2 n COOCH 3
聚[1-(甲氧基羰基)-1-甲基亚乙基]
NH2 ()6C NH HC2)O 4C(O n CH
聚(亚胺基亚己基亚胺基己二酰）
元素有机聚合物 大分子主链中没有碳原子，主要由Si、B、Al、 O、N、S、P 等原子组成，侧基则由有机基团组成 如：硅橡胶
2 命名
习惯命名 以单体名称为基础，在前面加“聚”字
（a）由一种单体经聚合反应获得的聚合物，常在其 单体名称前冠以“聚”字，就成为聚合物的名称。如 聚乙烯、聚苯乙烯等。
（b）由两种不同单体缩聚生成的聚合物，除了在名称 之首冠以“聚”字外，还在名称中反映出经缩聚反应生 成的主链中的特征基团。如由对苯二甲酸和乙二醇缩聚 得到的酯，称为聚对苯二甲酸乙二醇酯等。
杂链聚合物可按其结构特征命名
O
O
O
£ - C - N H - - C - O - - N H - C - O - - O -
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
涤纶 聚对苯二甲酸乙二醇酯（聚酯）
丙纶 聚丙烯
锦纶 聚酰胺（尼龙），后面加数字区别
数字含义
第一个数字表示二元胺的碳原子数 第二个数字表示二元酸的碳原子数 只附一个数字表示内酰胺或氨基酸的碳原子数
单体：能通过聚合反应形成高分子化合物的低 分子化合物，即合成聚合物的原料。
例如：聚苯乙烯
nC2HC聚H 合 C2-H CH 2--C CH H 2--C CH H
高分子化学(第四版)第一章绪论课件
功能高分子包含了一大批高分子类型。它们是一些具有 特殊功能的高分子，如导电性、感光性、高吸水性、高 选择吸附性、药理功能、医疗功能等。是近年来高分子 研究中最活跃的领域。
13
2、根据受热行为分： 热塑性聚合物——线形或支链型 ——可熔可溶 如聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、有机玻璃等。 热固性聚合物 ——交联结构 ——不溶不熔 如酚醛树脂、脲醛树脂 、环氧树脂等。
高分子化学，Polymer Chemistry
主讲教师：刘勇
1
参考文献
1.《高分子化学教程》王槐三等主编 科学 出版社
2.《高分子科学简明教程》夏炎主编 科学 出版社
2
课程考查
闭卷考试：基本内容，占80％ 平时作业、考勤等占50%。
3
第一章 绪论
1.1 高分子的基本概念
高分子化合物：是多种原子以相同的多次重复的小分子通 过共价健连接起来的分子量在104～107的化合物。
6
[CH 2CH ]n
Cl
-[--CH2-CH2-]--n
| COOCH3
结构单元 重复单元 单体单元
[NH(CH2)6NHCO(CH2)4CO]n 结构单元 结构单元 重复单元
[ O2 C C2 O H H CO C] nO
7
聚合度——衡量高分子大小的指标
• 以重复单元数为基准：DP
DP
• 以结构单元数为基准：X n
Xn
聚合物是不同聚合度的同系物的混合物
聚合度是一统计平均值
聚氯乙烯：DPXn n
尼龙-66： DPXn /2n
8
聚合物的分子量： 重复单元的分子量与重复单元数的乘积
M = DP M0
或结构单元分子量与结构单元数的乘积
13
2、根据受热行为分： 热塑性聚合物——线形或支链型 ——可熔可溶 如聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、有机玻璃等。 热固性聚合物 ——交联结构 ——不溶不熔 如酚醛树脂、脲醛树脂 、环氧树脂等。
高分子化学，Polymer Chemistry
主讲教师：刘勇
1
参考文献
1.《高分子化学教程》王槐三等主编 科学 出版社
2.《高分子科学简明教程》夏炎主编 科学 出版社
2
课程考查
闭卷考试：基本内容，占80％ 平时作业、考勤等占50%。
3
第一章 绪论
1.1 高分子的基本概念
高分子化合物：是多种原子以相同的多次重复的小分子通 过共价健连接起来的分子量在104～107的化合物。
6
[CH 2CH ]n
Cl
-[--CH2-CH2-]--n
| COOCH3
结构单元 重复单元 单体单元
[NH(CH2)6NHCO(CH2)4CO]n 结构单元 结构单元 重复单元
[ O2 C C2 O H H CO C] nO
7
聚合度——衡量高分子大小的指标
• 以重复单元数为基准：DP
DP
• 以结构单元数为基准：X n
Xn
聚合物是不同聚合度的同系物的混合物
聚合度是一统计平均值
聚氯乙烯：DPXn n
尼龙-66： DPXn /2n
8
聚合物的分子量： 重复单元的分子量与重复单元数的乘积
M = DP M0
或结构单元分子量与结构单元数的乘积
高分子化学第一优秀课件
第一章 绪论
由两种结构单元组成的高分子 尼龙-66的合成：
H 2 N ( C H 2 ) 6 N H 2 + H O O C ( C H 2 ) 4 C O O H
H --N H (C H 2 )6 N H --C O (C H 2 )4 C O -- n O H + (2n-1) 2HO
结构单元
高分子化学第一优秀 课件
第一章 绪论
1、高分子科学
高分子科学既是一门应用学科，也是一门基础学科，它是 建立在有机化学、物理化学、生物化学、物理学和力学等学科 的基础上逐渐发展而成的一门新兴学科。
2
第一章 绪论
高分子科学
高分子化学
研究高分子合成和改性的基本规律、测 定和分析高分子化合物的结构以及根据 使用性能的要求，“定制”或改进某些 高分子材料。
xn2DP 2n M xnM 02DM P0
注意：Mo两种结构单元的平均分子量
12
第一章 绪论
由一种单体聚合而成的聚合物称为均聚物。
聚合物也可由两种或两种以上的单体共同聚合而
成。例如由氯乙烯和醋酸乙烯酯共同聚合时，产
物为：
[ CH2
CH ]n [ CH2 Cl
CH ]m中两种单体单元的数量，
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 9
第一章 绪论
再例如：
由对苯二甲酸和乙二醇聚合而成的聚对苯二甲酸 乙二酯（涤纶树脂）的合成反应
nH O O C
C O O H+nH O C H 2 C H 2 O H
H O O C[
O C O C H 2 C H 2] nO H+( n - 1 )H 2 O
《高分子化学绪论》PPT课件
• 亲电试剂
对电子有亲合力的试剂是亲电试剂。例如：
RC 2 CH l + 3 AlR + C C2 l A Hl4 -Cl
亲电试剂
• 常见的亲电试剂：
•
H+、Cl+、Br+、SO3、BF3、AlCl3、+NO2等
。
• 亲电试剂的特点：有正电荷或空轨道。
• 亲电试剂在进展化学反响时，进攻反响对象的负电中心 。
《高分子化学绪论》PPT 课件
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1.1 有机化合物和有机化学
1. 有机化合物
定义1：有机化合物就是含碳化合物 (L.Gmelin定义，1894年)。
2. 共价键的根本属性
• (1) 键长
•
• 成键原子的平衡核间距。以nm(10-9m)表 示。
• 不同的共价键有不同的键长； 1-1)
• 例如： C—C 键长0.154nm 0.109nm
•
C=C 键长0.133nm
长0.143nm
(P6表 C—H 键长
C—O 键
(2) 键能：
• 键的平均解离能。 例如：
弱的分子间引力〕
7.
NaCl(M=58.5)：m.p 800℃，b.p 1440℃
〔强的离子间静电引力〕
8.
(4) 难溶于水，易溶于有机溶剂；
9.
原因：“相似相溶〞(水是极性溶剂，∴弱极性或
非极性有机物难溶于水，但极性较强的有机物也可溶于水
高分子化学绪论全解.pptx
例如，聚乙烯醇。
24
第25页/共61页
对于由两种单体合成的共聚物：
A. 用两种单体的简称加后缀“树脂”来命名。
例如，酚醛树脂等。 B. 对于合成橡胶类共聚物，从共聚单体中各取一字,后缀
“橡胶”二字来命名。例如，丁苯橡胶等。 C. 根据结构特征来命名，其代表一类聚合物。
例如，聚酰胺、聚酯等。 D. 以“尼龙”代表聚酰胺一类的聚合物，用数字分别代表
数均分子量：一种按聚合物分子数目统计平均的 分子量，即高分子样品的总重量m 除以其分子 的总数量：
m
M n
ni
ni M i ni
mi
mi M
i
xi M i
41
第42页/共61页
重均分子量：一种按聚合物重量统计平均的分
子量，即i-聚体的分子量乘以其重量分数的
加和：
M w
mi M i mi
5
第6页/共61页
6
第7页/共61页
7
第8页/共61页
8
第9页/共61页
高分子？ Macromolecule（大分子）：包括天然大分子、合成大分子
天然大分子： 蛋白质 DNA、RNA 纤维素 淀粉 天然橡胶 ……
合成大分子：在适当条件下人工 合成的大分子，称：
Macromolecular Compound（大分 子化合物）
离子型聚合：分子量随转化率
呈线性关系，这种类型的聚合 反应是快引发、慢增长、无终 止的活性聚合。
38
第39页/共61页
第四节 分子量
聚合物的力学强度等性能与分子量有关：
A. 最低聚合度，低于此值时，聚合物 完全没有强度，许多乙烯类聚合 物在100以上。当超过此值时，强 度急剧上升，达到临界点B后，强 度上升又变缓慢。
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根据高分子链原子组成的不同也可分为三类： （ 1 ）碳链高分子 烯等 链原子全部由碳原子组成，如聚乙烯、聚丙
（2）杂链高分子 链原子除碳原子外，还含O、N、S等杂原子， 如聚乙二醇的链原子包括C和O，聚酰胺-6的链原子包括C和N
(3)元素有机高分子 链原子由Si、B、Al、O、N、S、P等杂原 子组成，不含C原子的，如聚二甲基硅氧烷的链原子只有Si和O
5 5
结构单元＝重复单元＝链节 单体单元
1.1.2 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：
H N ( C H ) N H + H O O C ( C H ) C O O H 2 2 6 2 2 4
O + (2n-1) 2H H N H ( C H ) N H C O ( C H ) C O O H 2 6 2 4
结构单元 重复单元 结构单元
n
此时 ，两种结构单元构成一个重复单元
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
x n 2 DP 2 n
M x n M 0 2 DP M 0
注意：Mo两种结构单元的平均分子量
1.1.3 由无规排列的结构单元组成的高分子
纤 维
根据性质 和用途 橡 胶
涂
料
胶粘剂
功能高分子
1.2.2 聚合物的命名
1、按单体来源命名 “聚”＋“单体名称”命名法 适用于加聚物、不使用于缩聚物，特例：聚乙烯醇 2、按聚合物的结构特征命名 聚酯、聚醚、聚氨酯、聚脲、聚砜 3、按商品名称命名 单体简称＋聚合物用途或物性类别 三大合成材料分别以“树脂”、“橡胶”、“纶”来作 为后缀 4、英文缩写 5、IUPAC命名法
例如：聚苯乙烯
聚合 n CH 2 CH
CH -CH -CH -CH -CH -CH 2 2 2
CH2 CH
缩写成
n
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)
以大+ 2
单体？ 聚合物？端基？ 结构单元、重复单元、单体单元、链节
1.2 聚合物的分类和命名
1.2.1 聚合物的分类
聚合物的种类繁多，其分类方法也可有多种角度。
根据聚合物的来源可分为三类： （1）天然高分子化合物 自然界天然存在的高分子化合物，如 淀粉、蛋白质、纤维素等； （2）半天然高分子化合物 经化学改性后的天然高分子化合物， 如由纤维素和硝酸反应得到的硝化纤维素、由纤维素和乙酸反应 得到的乙酸纤维素等； (3) 合成高分子化合物 由单体通过人工合成的高分子化合物， 如由乙烯聚合得到聚乙烯等。
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
n
----( 2 CH --CH=CH--CH --CH-) 2 -)--(-CH 2 y x
x, y为任意值，故在分子链上结构单元的排列是任意的：
M1M2M1M1M2M1M2M2M2
支链 端基
R
主链 侧基
1.1.1 由一种结构单元组成的高分子
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）
塑 料
以聚合物为基础，加入（或不加）各种助剂 和填料，经加工形成的塑性材料或刚性材料。 纤细而柔软的丝状物，长度至少为直径的100 倍。 具有可逆形变的高弹性材料。 涂布于物体表面能成坚韧的薄膜、起装饰和 保护作用的聚合物材料 能通过粘合的方法将两种以上的物体连接在 一起的聚合物材料 具有特殊功能与用途的精细高分子材料
高分子化学的定义
高分子化学是研究高分子化合物合成和反应的一门科学
合成(Synthesis)： 由小分子化合物经过聚合反应形成高分子化 合物的过程 例
H H CC n 2 X C H H 2C X n
反应(Reaction)：以高分子为反应物进行的化学反应
例
1.1 高分子的基本概念
高分子(Macromolecule)或称聚合物分子 (Polymer molecule)或大分子(Macromolecule) 由 许多简单的结构单元(Structural unit)通过共价键 重复键接而成的分子，具有高的分子量. 高的分子量： 相对于一般小分子，无严格分界 104～106 ：高聚物(Polymer)分子 103～104 : 低聚物(Oligomer)分子
结构单元＝单体单元
在这种情况下，无法确定它的重复单元，仅
例如：
H C C H 2 C H C H 2
n
n
单体？ 聚合物？ 主链、侧基？ 支链？
聚苯乙烯 （PS)
结构单元、重复单元、单体单元、链节
聚对苯二甲酸乙二醇酯 （PET、涤纶）
n H O O C
C O O H+ n H OC H C H O H 2 2 O H O O C H C H O H C OC 2 2 n
高分子化学第 一章 绪论
高分子化学 (Polymer Chemistry) 高分子科学的基础 。主要研究高分子化合物的分子设计、合成及改性，担 负为高分子科学研究提供新生化合物、为国民经济提供 新材料及合成方法的任务。 高分子物理 (Polymer Physics) 高分子科学的理论基础， 主要研究高分子及其聚集态的结构、性能、表征以及结 构与性能、结构与外场力的影响之间的相互关系，指导 高分子化合物的分子设计和高聚物作为材料的合理使用 。 高分子工程 (Polymer Engineering)研究涉及聚合反应工 程、高分子成型工艺及相应的理论、方法的研究，为高 分子科学与高分子工业间的衔接点。
以大分子链中的重复单元数目表示，记作
聚合度是衡量高分子大小的一个指标。有两种表示法：
xn
DP
在这里,两种聚合度相等，都等于n
x n DP n
由聚合度可计算出高分子的分子量：
式中: M x n M DP M 0 0 M 是高分子的分子 量 M0 是结构单元的分 另一种情况： 子量 --NH-(--C -)-COn O H n N-(--CH H2 -)-COOH + 2 2 2 n