2013年最新《高分子化学》ppt课件合集(第五版潘祖仁主编)
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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。
链节
1.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。 第一种情况 例如：聚苯乙烯
CH2 CH n
链节数
结构单元＝单体单元＝重复单元＝链节
聚合度 聚合度是衡量高分子大小的一个指标。
有两种表示法：
x 以大分子链中的结构单元数目表示，记作
n
以大分子链中的重复单元数目表示，记作 DP
H2N(CH2)6NH2 + HOOC(CH2)4COOH
H--NH(CH2)6NH--CO(CH2)4CO--nOH + (2n-1) H2O
结构单元
结构单元
重复结构单元
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
重复单元＝链节
xn 2DP 2n
M xn M 0 2DP M 0
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
例如：丁苯橡胶
----( CH 2--CH=CH--CH 2 -)x--(-CH 2--CH-)y--n--
x, y为任意值，故在分子链上结构单元 的排列是任意的：
M1M2M1M1M2M1M2M2M2
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ห้องสมุดไป่ตู้：聚苯乙烯
n CH2 CH 聚合
CH2-CH-CH2-CH-CH2-CH
单体
CH2 CH n
聚合物
结构单元（Structural Unit ）：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。
CH2CH
单体单元 重复单元
乙烯、聚氯乙烯等）
热固性塑料（体型聚合物，如酚醛树
脂、不饱和聚酯等）
• 涂料 • 粘合剂 • 功能高分子
根据高分子的主链结构分类
碳链聚合物 大分子主链完全由碳原子组成 绝大部分烯类、二烯类聚合物属于这一类 如：PE，PP，PS，PVC
杂链聚合物 大分子主链中除碳原子外，还有O、N、S等杂原子 如：聚酯、聚酰胺、聚氨酯、聚醚
聚集态结构 高分子材料和力学性能 高分子化学发展简史
1.1 高分子的基本概念
什么是高分子？
高分子：一个大分子由许多简单的结构单元 通过共价键重复键接而成，并具有 一定的机械性能。 分子量高达104～107。
高分子化合物、大分子化合物、 Macromolecules
大分子、高聚物、聚合物 Polymer
上述习惯命名法存在的不足： 不完善、不严格、混乱
如：
OCH2CH2 n
聚环氧乙烷（习惯命名）
聚氧化乙烯（按IUPAC结构命名 法命名）
系统命名--IUPAC 1确定重复单元结构； 2排出重复结构单元的次序: （1）先写侧基最少的元素； （2）继写有取代基的亚甲基； 3给重复结构单元命名：按小分子有机化合物的
1.2 高分子化合物的分类和命名
1..分类
从单体来源分类：
天然高分子（纤维素、蛋白质、淀粉等） 合成高分子（聚酯、聚酰胺等） 改性高分子（硫化橡胶）
根据材料的性能和用途分类
三大合 成材料
• 橡胶（丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶等） • 纤维（涤纶、腈纶、锦纶、维尼纶等） • 塑料 热塑性塑料（线型或支化聚合物，如聚
高分子化学
化学化工学院
第一章 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
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
高分子的基本概念 高分子化合物的分类和命名
本 聚合反应 章 分子量及其分布 内 大分子微结构 容 线形、支链型和交联形大分子
（c）由两种不同单体聚合生成的聚合物，且其聚合物结构又 不很明显（多数是热固性塑料），取两种单体的简名，在后 面加“树脂” 二字，对于合成橡胶，往往从共聚单体中各取一 字，后缀“橡胶”两字来命名。
如 苯酚 甲醛
酚醛树脂
尿素 甲醛
脲醛树脂
甘油 邻苯二甲酸酐 醇酸树脂
丁二烯 苯乙烯
丁苯橡胶
（d）由两种烯类单体共聚所得聚合物的命名是在两种单体名 称间联以短划，并冠以“聚”字。如聚苯乙烯-丙烯腈（也可称 为苯乙烯-丙烯腈共聚物）等。
xn DP n
由聚合度可计算出高分子的分子量：
M xn M0 DP M0
M 是高分子的分子量 M0 是结构单元的分子量
另一种情况：
n H2N ( CH2 )5COOH
NH ( CH2 )5CO n + nH2O
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具有另一特征：
如：聚乙烯（PE）、 聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）等。
1.3 聚合反应
由低分子单体合成聚合物的反应称为聚合反应
1 按单体和聚合物在组成和结构上发生的变 化分类
加聚反应（Addition Polymerization)
杂链聚合物可按其结构特征命名
O
O
O
-C-NH-
聚酰胺
-C-O-
聚酯
-NH-C-O- -O-
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
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 CH2 n
聚 (1－苯基亚乙基 )
CH3 C CH2 n COOCH3
聚[1-(甲氧基羰基)-1-甲基亚乙基]
NH(CH2)6NHCO(CH2)4CO n
聚(亚胺基亚己基亚胺基己二酰）
用聚合物的英文缩写符号表示
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。
链节
1.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。 第一种情况 例如：聚苯乙烯
CH2 CH n
链节数
结构单元＝单体单元＝重复单元＝链节
聚合度 聚合度是衡量高分子大小的一个指标。
有两种表示法：
x 以大分子链中的结构单元数目表示，记作
n
以大分子链中的重复单元数目表示，记作 DP
H2N(CH2)6NH2 + HOOC(CH2)4COOH
H--NH(CH2)6NH--CO(CH2)4CO--nOH + (2n-1) H2O
结构单元
结构单元
重复结构单元
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
重复单元＝链节
xn 2DP 2n
M xn M 0 2DP M 0
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
例如：丁苯橡胶
----( CH 2--CH=CH--CH 2 -)x--(-CH 2--CH-)y--n--
x, y为任意值，故在分子链上结构单元 的排列是任意的：
M1M2M1M1M2M1M2M2M2
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ห้องสมุดไป่ตู้：聚苯乙烯
n CH2 CH 聚合
CH2-CH-CH2-CH-CH2-CH
单体
CH2 CH n
聚合物
结构单元（Structural Unit ）：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。
CH2CH
单体单元 重复单元
乙烯、聚氯乙烯等）
热固性塑料（体型聚合物，如酚醛树
脂、不饱和聚酯等）
• 涂料 • 粘合剂 • 功能高分子
根据高分子的主链结构分类
碳链聚合物 大分子主链完全由碳原子组成 绝大部分烯类、二烯类聚合物属于这一类 如：PE，PP，PS，PVC
杂链聚合物 大分子主链中除碳原子外，还有O、N、S等杂原子 如：聚酯、聚酰胺、聚氨酯、聚醚
聚集态结构 高分子材料和力学性能 高分子化学发展简史
1.1 高分子的基本概念
什么是高分子？
高分子：一个大分子由许多简单的结构单元 通过共价键重复键接而成，并具有 一定的机械性能。 分子量高达104～107。
高分子化合物、大分子化合物、 Macromolecules
大分子、高聚物、聚合物 Polymer
上述习惯命名法存在的不足： 不完善、不严格、混乱
如：
OCH2CH2 n
聚环氧乙烷（习惯命名）
聚氧化乙烯（按IUPAC结构命名 法命名）
系统命名--IUPAC 1确定重复单元结构； 2排出重复结构单元的次序: （1）先写侧基最少的元素； （2）继写有取代基的亚甲基； 3给重复结构单元命名：按小分子有机化合物的
1.2 高分子化合物的分类和命名
1..分类
从单体来源分类：
天然高分子（纤维素、蛋白质、淀粉等） 合成高分子（聚酯、聚酰胺等） 改性高分子（硫化橡胶）
根据材料的性能和用途分类
三大合 成材料
• 橡胶（丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶等） • 纤维（涤纶、腈纶、锦纶、维尼纶等） • 塑料 热塑性塑料（线型或支化聚合物，如聚
高分子化学
化学化工学院
第一章 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
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
高分子的基本概念 高分子化合物的分类和命名
本 聚合反应 章 分子量及其分布 内 大分子微结构 容 线形、支链型和交联形大分子
（c）由两种不同单体聚合生成的聚合物，且其聚合物结构又 不很明显（多数是热固性塑料），取两种单体的简名，在后 面加“树脂” 二字，对于合成橡胶，往往从共聚单体中各取一 字，后缀“橡胶”两字来命名。
如 苯酚 甲醛
酚醛树脂
尿素 甲醛
脲醛树脂
甘油 邻苯二甲酸酐 醇酸树脂
丁二烯 苯乙烯
丁苯橡胶
（d）由两种烯类单体共聚所得聚合物的命名是在两种单体名 称间联以短划，并冠以“聚”字。如聚苯乙烯-丙烯腈（也可称 为苯乙烯-丙烯腈共聚物）等。
xn DP n
由聚合度可计算出高分子的分子量：
M xn M0 DP M0
M 是高分子的分子量 M0 是结构单元的分子量
另一种情况：
n H2N ( CH2 )5COOH
NH ( CH2 )5CO n + nH2O
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具有另一特征：
如：聚乙烯（PE）、 聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）等。
1.3 聚合反应
由低分子单体合成聚合物的反应称为聚合反应
1 按单体和聚合物在组成和结构上发生的变 化分类
加聚反应（Addition Polymerization)
杂链聚合物可按其结构特征命名
O
O
O
-C-NH-
聚酰胺
-C-O-
聚酯
-NH-C-O- -O-
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
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 CH2 n
聚 (1－苯基亚乙基 )
CH3 C CH2 n COOCH3
聚[1-(甲氧基羰基)-1-甲基亚乙基]
NH(CH2)6NHCO(CH2)4CO n
聚(亚胺基亚己基亚胺基己二酰）
用聚合物的英文缩写符号表示