高分子教程第一章-绪论-1
高分子导论-绪论
第一章绪论1. 高分子的特性2. 高分子科学的基本概念3. 高分子化合物的命名和分类4. 高分子科学的历史和发展§1高分子的特性NaCl(58), CaCO3(100), C2H5OH(46), CH3COOC2H5(88)高分子是一种由许多原子通过共价键联接而组成的相对分子质量很大的化合物,是具有相同化学组成而分子链长度不等的同系聚合物的混合物。
Ethylene, CH2=CH2 Polyethylene, -(CH2 CH2)-长径比：103-105How big is big?分子量: 104~ 107 (高分子分子质量具多分散性, 为平均分子质量)高强度、高弹性、高粘度、力学状态的多重性、结构的多样化……1.高分子分子间作用力大，无气态，具有力学强度。
2.高分子形状多样化3. 高分子的溶解有溶胀过程，具有高溶液粘度及高熔融粘度与小分子相比，高分子比较难溶甚至不溶；如果溶解必先溶胀；一旦溶解其溶液粘度大大高于同样浓度的小分子溶液。
长链间缠结高分子的熔融粘度更大长链间相互作用§2高分子科学的基本概念天然高分子合成高分子聚合物高聚物齐聚物大分子（常交叉使用，但实际含义并不完全相同）聚合物(polymer)通过聚合得到的具有一定重复单元的合成高分子高聚物(high polymer)分子质量达到很高的聚合物齐聚物(oligomer)M: 103~104< 103低聚物大分子(macromolecule)分子质量很大的化合物，包括天然高分子、合成高分子及无一定重复单元的复杂大分子聚合物(polymer)长链分子由许多相同的、简单的基本单元通过共价键重复连接而成氯乙烯(单体, monomer) 均聚反应(polymerization) 聚氯乙烯(聚合物)[ CH 2CH ]Cl 单体单元结构单元重复单元(链节)n 重复单元数构成一根大分子链的结构单元的数目聚合物的平均分子质量M 单体分子质量M 0×结构单元数DP (Chain element)Monomer unit Structural unit Repeating unitn主链侧基此例为烯类单体的加成聚合聚合度(用DP 或P 表示)(D egree of P olymerization)此例中此例中，重复单元≠结构单元n = 重复单元数≠聚合度定义：聚合度是高分子链中的结构单元数目DP=2n 聚合物分子量= [(化学式量结构单元1+化学式量结构单元2) / 2] ×聚合度M ＝M 0×DP = [(M 01+M 02) / 2 ]×DP = (M 01+M 02) ×n 结构单元2结构单元1重复单元尼龙66缩合聚合的例子:上述缩聚体系中§3 高分子化合物的命名与分类一、命名1. 以高分子的化学结构命名⑴依据高分子链节的化学结构特点命名指出链节中的特性基团，在该基团名字前加个“聚”字1.聚酯、2.聚酰胺、3.聚醚、4.聚烯烃、5.聚硅氧烷、6.聚砜、7.聚氨酯、8.聚脲、9.聚碳酸酯聚酰胺家族:(1)己二酸+己二胺→聚己二酰己二胺(2)癸二酸+己二胺→聚癸二酰己二胺(3)癸二酸+癸二胺→聚癸二酰癸二胺(4)己内酰胺→聚己内酰胺(1)~(3) 二元缩聚: 酸在前，胺在后(1)聚酰胺66(2)聚酰胺610(3)聚酰胺1010(4)聚酰胺6 （6为单体环内碳原子数）(1)~ (3) 胺的碳数在前，酸的碳数在后(2) 按国际纯粹化学和应用化学联合会(IUPAC)提出的系统命名法命名a.排出可能的重复单元；b.按规定确定重复单元中次级单元的顺序；c.命名选定的重复单元；d.重复单元名前冠以“聚”字。
高分子化学-1绪论课件.ppt
(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。
高分子总复习各章重点
复习第一章绪论1.聚合物的命名（习惯）习惯命名法a.以单体名称来命名。
一种单体：“聚”+单体名。
如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯。
两种不同单体合成的共物：共聚单体中各取一个字后缀“树脂”“橡胶”。
苯酚-甲醛的聚合物称为酚醛树脂，丁二烯-苯乙烯共聚物称为丁苯橡胶。
两种不同单体合成的缩聚物：在其结构单元前加一个“聚”字。
如由己二胺、己二酸缩聚的产物称为聚己二酰己二胺。
b. 以聚合物的结构特征命名以聚合物的特征结构命名。
如聚酯、聚酰胺、聚氨酯、聚脲、聚砜等。
c. 以商品名称命名如涤纶（聚对苯二甲酸乙二醇酯），锦纶（尼龙6），维纶（聚乙烯醇缩甲醛），腈纶（聚丙烯腈），丙纶（聚丙烯）等。
尼龙后面的数字代表其单体来源，第一个数字代表二元胺中碳的数目，第二个数字代表二元酸中碳的数字。
例如尼龙-6,10即是用己二胺、癸二酸为单体合成的。
d.用英文缩写命名在文章和文献中经常采用英文缩写符号表示。
如聚苯乙烯（polystyrene）简称为PS，聚醋酸乙烯酯（polyvinylacetate）简称为PVAc等。
见附表1。
2.结构单元、重复单元、聚合度、单体单元的概念结构单元：由一种单体分子通过聚合进入重复单元的部分。
重复单元：大分子链上重复出现的、最小基本单元（分子式中括号内的部分）。
聚合度：高分子链中重复单元的数目称为聚合度。
单体单元：除电子结构改变外，原子种类及个数完全相同的结构单元。
3.判断聚合类型逐步聚合：通过单体上所带的能相互反应的官能团逐步反应形成二聚体、三聚体、四聚体等，直到最终在数小时内形成聚合物的反应。
连锁聚合：在链引发形成的活性中心的作用下，通过链增长、链终止、链转移等基元反应在极短时间内形成高分子的反应写出下列聚合物的一般名称、单体、聚合反应式，并指明这些聚合反应属于加聚反应还是缩聚反应，链式聚合还是逐步聚合？-(1) -[- CH2- CH-]n|COO CH3(2) -[- CH2- CH-]-n|OCOCH3(3) -[- CH2- C = CH- CH2-]-n|CH3(4) -[-NH(CH2)6NHCO(CH2)4CO-]n-(5) -[-NH(CH 2)5CO -]n - 知识点：H 2CCH COOCH3n CH 2CH COOCH3n丙烯酸甲酯 聚丙烯酸甲酯加聚反应、连锁聚合（1）（2）（3）（4）（5）CH 2CH OCOCH3n CH 2CH OCOCH3n醋酸乙烯 聚醋酸乙烯加聚反应、连锁聚合CH 2CCH 3H CCH 2n CH 2CCH 3CHCH 2n异戊二烯 聚异戊二烯加聚、连锁聚合NH 2(CH 2)6NH 2n +COOH(CH 2)4COOHn 己二胺 己二酸 尼龙-66(聚己二酰己二胺)逐步、聚合缩聚NH(CH2)5COn H+OH-NH(CH2)5CO n NH(CH2)5COn逐步聚合 开环聚合连锁聚合 开环聚合己内酰胺 尼龙-6NH(CH2)6NHOC(CH2)4COn课后作业P15—3写出聚乙烯、聚氯乙烯、尼龙66、维尼纶、天然橡胶、顺丁橡胶的分子式，根据表1-4所列这些聚合物的相对分子质量，计算这些聚合物的聚合度。
高分子复习总结
当p=0.999时，
X n 1 1 r r 2 r p 1 0 .91 8 2 0 * .0 9 5 .98 * 8 0 .9 5 5 9 19 .9 18 6
16
• 13. 邻苯二甲酸酐与甘油或季戊四醇缩 聚，两种基团数相等，试求：
• a. 平均官能度 b. 按Carothers法求凝 胶点 c. 按统计法求凝胶点 解：a、平均官能度： 1）甘油： f 3*22*32.4
偶合终止
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[I] [S]
Xn2CMCI[M ]CS[M ]
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真正终止 （歧化终止）
链转移终止
以歧化终止为 例，链转移反 应对平均聚合 度影响的定量 关系式。
：无链转移反应的聚合度（歧化终止）
23
第三章 练习题
1.凝胶效应现象就是（
）
A.凝胶化 B. 自动加速现象 C. 凝固化 D. 胶体化
密闭体系
Xn K1
非密闭体系
X
＝
n
K pn
W
6
分子量影响因素
分子量控制方法
计算公式
p、K、nW
端基封锁
原料非等摩尔 或加单官能团
Xn 1r 1r 2rp
r Na Nb
r
Na Nb＋2Nb'
注意：Na和Nb分别是基团A和B的物质的量。
7
第二章
Carothers法计算线形缩聚物的聚合度
28
7 已知过氧化二苯甲酰在60 ℃ 的半衰期为48 小时，甲基丙烯酸甲酯在60 ℃的kp2 / kt=1×10-2l ( mol . s )。如果起始投料量为 每100ml 溶液（溶剂为惰性）中含20克甲基 丙烯酸甲酯和0.1克过氧化苯甲酰，试求 （1）甲基丙烯酸甲酯在60℃下的聚合速度？ （2）反应初期生成的聚合物的数均聚合度 （60 ℃ 下85 %歧化终止，15％偶合终止， f 按1 计算）。
高分子化学第五版潘祖仁第1章 绪论1PPT课件
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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macromolecle chemistry
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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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。
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《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
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
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
高分子助剂--第1章绪论
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1.1.2 助剂的重要性
➢ 助剂应用广泛。 ➢ 几乎所有聚合物加工成型时都需要添加助剂，不同聚
合物和不同聚合物加工配方对助剂的依赖程度不同。 助剂和聚合物是相互依存的关系，只有在具备适当的 助剂和加工技术的条件下，聚合物才有广泛的用途。 ➢ 在科学研究和生产技术上遇到的许多难题，由于助剂 的使用而得到圆满的解决，因此，人们又称助剂为 “工业味精”
➢ ④防焦剂是指能防止胶料在操作期间产生早期硫化即 “焦烧”，同时又不影响促进剂在硫化温度下正常使 用的物质。
➢ ⑤偶联剂 是指在无机材料或填料与有机合成材料之间 起偶联作用的一种物质，也是应用于粘合材料和复合 材料中的一种助剂。
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（4）表面性能改进剂
➢ 这类助剂是以改变制品的表面光泽度、表面张力、表 面电阻等表面性能和色彩、透明效果等感观性能为目 的。
丑闻，引发国际关货注商。之后，台湾黑心起云剂风波持续扩大，
除已广为人知的DEHP外，检方和新北市卫生
局另外发现宾汉公司将可能造成肝肾异常的
塑化剂“邻苯二甲酸二异壬酯（DINP）”添
加在起云剂中，并出货给南部饮料商生产运
动饮料。
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“起云剂”来了，饮料还能喝吗？
➢ 2011年，台湾昱伸公司被查出将塑化剂DEHP当作起云剂
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最新报道：
➢ 2015-03-07：近日，珠海检验检疫局在九洲口岸 检出一批进 口洋酒塑化剂超标。 该批白兰地中邻苯二甲酸二（2-乙基）己酯（DEHP）含 量为1.86mg/kg，邻苯二甲酸二丁酯（DBP）含量为 0.615/kg，两项目均超出国家规定的允许最大残留标准值。
1-第一章-高分子化学绪论PPT课件
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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。
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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。
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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
第1章-绪论-药用高分子材料ppt课件
聚维酮(聚乙烯吡咯烷酮，PVP)
• 聚维酮是一种水溶性的合成聚合物，主要 成分为N-乙烯吡咯烷酮。是一种具有高效 粘合性的聚合物，主要作为固体制剂湿法 制粒的粘合剂。
聚维酮在医药上有广泛的应用，为
国际倡导的三大药用新辅料之一。可作为 粘合剂，助流剂，润滑剂，助溶剂，分散 剂，酶及热敏药物的稳定剂。聚维酮还可 与碘合成PVP-I消毒杀菌剂。PVP在医药上 还可用作低温保存剂。采用PVP产品作辅料 的药物已有上百种。
胶原蛋白的结构与特性
胶原蛋白是一种生物性高分子 材料、是胶原纤维经过部分降解后 得到的具有较好水溶性的蛋白质。 具有稳定的三股螺旋结构。
此外，淀粉、多糖、蛋白质、胶质和粘液汁等 天然的高分子材料在传统的药剂中是不可缺少的 粘合剂、赋形剂、乳化剂、助悬剂，在我国古代 的医药典籍中己屡见不鲜。
1920年德国人史道丁格(Standinger)发表了划
• 无毒：不引起炎症或溶血作用。 • 生物相容性：材料在生物体内不被感到是异物
的物质。
• 抗原：凡诱发免疫反应的物质都可以称为抗原， 主要指病原微生物及其代谢产物以及抗毒血清 和药物等。
• 抗原性：抗原与其所诱导产生的免疫效应物质 （抗体或致敏淋巴细胞）发生特异性结合的特 性。
*长久以来，人们都把辅料看作是惰性物质，随着人们对药
粘合剂
• 古代：采用淀粉、树胶等天然高分子作为 粘结剂；
2.加强药物制剂稳定性，提高生物利用度或病人的顺应性。
3.有助于从外观鉴别药物制剂。
4.增强药物制剂在贮藏或应用时的安全和有效。
高分子材料作为药物载体的要求
1．适宜的载药能力； 2．载药后有适宜的释药能力；
不溶性骨架 片释药过程
3．无毒，并具有良好的生物相容性。 4．无抗原性。 5.适宜的分子量和物理机械性能，以适应加工成型 要求
高分子化学课后习题答案
第一章绪论思考题1. 举例说明单体、单体单元、结构单元、重复单元、链节等名词的含义，以及它们之间的相互关系和区别。
答：合成聚合物的原料称做单体，如加聚中的乙烯、氯乙烯、苯乙烯，缩聚中的己二胺和己二酸、乙二醇和对苯二甲酸等。
在聚合过程中，单体往往转变成结构单元的形式，进入大分子链，高分子由许多结构单元重复键接而成。
在烯类加聚物中，单体单元、结构单元、重复单元相同，与单体的元素组成也相同，但电子结构却有变化。
在缩聚物中，不采用单体单元术语，因为缩聚时部分原子缩合成低分子副产物析出，结构单元的元素组成不再与单体相同。
如果用2种单体缩聚成缩聚物，则由2种结构单元构成重复单元。
聚合物是指由许多简单的结构单元通过共价键重复键接而成的分子量高达104-106的同系物的混合物。
聚合度是衡量聚合物分子大小的指标。
以重复单元数为基准，即聚合物大分子链上所含重复单元数目的平X表示。
均值，以DP表示；以结构单元数为基准，即聚合物大分子链上所含结构单元数目的平均值，以n2. 举例说明低聚物、齐聚物、聚合物、高聚物、高分子、大分子诸名词的的含义，以及它们之间的关系和区别。
答：合成高分子多半是由许多结构单元重复键接而成的聚合物。
聚合物（polymer）可以看作是高分子（macromolecule）的同义词，也曾使用large or big molecule的术语。
从另一角度考虑，大分子可以看作1条大分子链，而聚合物则是许多大分子的聚集体。
根据分子量或聚合度大小的不同，聚合物中又有低聚物和高聚物之分，但两者并无严格的界限，一般低聚物的分子量在几千以下，而高聚物的分子量总要在万以上。
多数场合，聚合物就代表高聚物，不再标明“高”字。
齐聚物指聚合度只有几~几十的聚合物，属于低聚物的范畴。
低聚物的含义更广泛一些。
3. 写出聚氯乙烯、聚苯乙烯、涤纶、尼龙-66、聚丁二烯和天然橡胶的结构式（重复单元）。
选择其常用分子量，计算聚合度。
聚合物结构式（重复单元）聚氯乙烯-[-CH2CHCl-]- n聚苯乙烯-[-CH2CH(C6H5)-]n涤纶-[-OCH2CH2OOCC6H4CO-]n尼龙66（聚酰胺-66）-[-NH(CH2)6NHCO(CH2)4CO-]n聚丁二烯-[-CH2CH=CHCH2 -]n天然橡胶-[CH2CH=C(CH3)CH2-]n聚合物分子量/万结构单元分子DP=n特征量/万塑料聚氯乙烯聚苯乙烯5~1510~30104800~2400960~2900(962~2885)足够的聚合度，才能达到一定强度，弱极性要求较高聚合度。
高分子化学与物理-第1章-绪论
涂料与粘合剂
01
涂料是一种能够涂覆在物体表面 并形成保护膜的高分子材料，具 有装饰和保护作用。
02
粘合剂是一种能够将两个物体粘 结在一起的物质，广泛应用于建 筑、机械、电子等领域。
05
高分子化学与物理的未来发展
高分子材料的绿色化
高分子结晶学
高分子结晶的结构与形态
01
描述高分子结晶的结构特点，以及不同形态的高分子结晶的形
成机制。
高分子结晶的成核与生长
02
研究高分子结晶的成核和生长过程，以及成核剂和生长因子对
高分子结晶形成的影响。
高分子结晶的动力学与热力学
03
探讨高分子结晶的动力学和热力学性质，如结晶速率、晶体熔
点和热稳定性等对高分子结晶性质的影响。
高分子化学与物理-第1章绪论
• 绪论 • 高分子的基本概念 • 高分子化学与物理的基本理论 • 高分子材料 • 高分子化学与物理的未来发展
01
绪论
高分子化学与物理的定义
01
02
03
高分子化学
研究高分子化合物的合成、 反应、结构和性能的化学 分支。
高分子物理
研究高分子物质的结构、 运动和转变的物理分支。
塑料的回收和再利用是当前研究的热 点，旨在减少环境污染和资源浪费。
橡胶
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03
04
橡胶是一种具有高弹性和耐摩 擦性能的高分子材料，常用于 制造轮胎、密封件、减震器等
。
天然橡胶主要来源于橡胶树， 而合成橡胶则是由多种单体聚 合而成，如丁苯橡胶、顺丁橡
胶等。
橡胶的硫化是制造橡胶制品的 重要过程，通过硫化可以使其 具有更好的力学性能和耐久性
高分子科学基础总结(1)
高分子科学基础总结第一章绪论1.高分子：也称聚合物分子或大分子，分子量较高(一般为104～106)，其分子结构必须是由许多相同的、简单的基本单元通过共价键重复连接而成的。
2.聚合物：也称高分子化合物，是由许多单个聚合物分子（高分子）组成的物质。
3.单体：能够进行聚合反应，并形成高分子中基本结构组成单元的小分子化合物。
4.重复单元：高分子链上化学组成和结构均可重复的最小单元，也称链节。
5.结构单元：由一种单体分子通过聚合反应而进入聚合物重复单元的那一部分叫做结构单元。
6.单体单元：与单体的元素组成和排列相同，只是电子结构不同的结构单元。
7. 聚合物的多分散性：聚合物是由一系列不同分子量（或聚合度）的同系物高分子组成的混合物，这些同系物高分子之间的分子量差为重复单元分子量的倍数，这种同种聚合物分子小不一的特性称为聚合物的多分散性。
8.聚合反应分类：（1）根据单体与其生成的聚合物之间在分子组成与结构上的变化把聚合反应分为加聚反应和缩聚反应。
（2）根据反应机理和动力学性质的不同，分为逐步聚合反应和链式聚合反应9.聚合物的分类：a.按主链元素组成：碳链高分子：主链完全由C原子组成。
杂链高分子：构成主链的元素除C外，还含O,N,S,P等一些杂原子。
元素有机高分子:主链无碳原子，完全由 Si,B,Al,O,Ti, N,S,P等杂原子组成，但侧基却是含C,H,O 的有机基团。
b.按性质和用途：塑料，纤维，橡胶，涂料，胶黏剂，功能高分子。
第二章逐步聚合反应1. 逐步聚合反应：由低分子化合物经多次逐步进行的相似的化学反应形成大分子的过程。
2. 缩聚反应：缩合聚合反应的简称，是指带有两个或两个以上官能团的单体经过许多次的重复缩合反应而逐步形成聚合物的过程。
3. 单体官能度（f )：一个单体分子中能参与聚合反应的官能团数目称为单体官能度，以f 表示。
4. 平均官能度( f )：是指聚合反应体系中实际上能参与聚合反应的官能团数相对于体系中单体分子总数的平均值，用f 表示。
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高分子材料 金属材料
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有机化学 物理化学 生物化学 物理学
力学 ……..
高分子科学
高分子化学 高分子物理 高分子材料 高分子成型加工
• 高分子科学的重要性还表现于高分子材料在国民 经济与人们日常生活中的地位。
• 高分子材料约占飞机总质量的65％，约占汽车总 质量的18％，论体积已远超过金属的用量。
• 皮埃尔-吉勒·德热纳, 因在研究超导体、液晶和聚 合物等方面取得的成就而获1991年诺贝尔物理奖。 他的成就不仅仅在高分子化学方面，而且对超导、 液晶、聚合物及其界面等材料科学方面广有研究， 被誉为“当代牛顿”。
Pierre-Gilles de Gennes 皮埃尔-吉勒·德热纳 （1932-2007）
• 高分子合成工业的发展
• 20世纪20-40年代，大量的高分子被合成出来。
• 醇酸树脂（1927年），聚乙酸乙烯酯（1929年），脲醛 树脂（1929年），聚苯乙烯（1933年），聚氯乙烯 （1935年），尼龙-66（1935年），聚甲基丙烯酸甲酯 （1936年），聚乙烯醇缩甲醛（1936年），尼龙-6 （1938年），高压聚乙烯（（1939年），聚偏氯乙烯 （1939年），丁基橡胶（1940年），涤纶（1941年）， 不饱和聚酯（1942年），聚氨酯（1943年），环氧树脂 （1947年），聚丙烯腈（1948年），ABS（1948年）。
高分子科学简明教程
主讲老师 焦剑
பைடு நூலகம்
第一章 绪论
第一讲
1.1 高分子科学的历史、现状和未来
• 人类直接利用天然高分子的历史可以追溯到远古时期。
• 利用纤维素造纸，利用蛋白质练丝和鞣革，利用生该做涂料和 利用动物胶做墨的粘合剂等等。
• 中国古代的四大发明之一：造纸
• 人工合成高分子化合物始于20世纪。 • 19世纪的中后期，对天然高分子进行改性 • 1839年美国人Goodyer发明硫化橡胶的方法， • 1855年，英国人Parks用硝化纤维素与樟脑混合
Karl Zieglar
Giulio Natta
• 1956年，美国人Szwarc发明活性阴离子聚合，开 创了高分子结构设计的先河。
• 50年后期至60年代，大量高分子工程材料问世。 • 聚甲醛（1956），聚碳酸酯（1957），聚砜
（1965），聚苯醚（1964），聚酰亚胺（1962）。 • 60年代以后，特种高分子和功能高分子得到发展。
分子品种向更大型工业化生展；
• （2）通过新型聚合方法、化学和物理改性以及复 合，获得新性能、新品种，新用途的高聚物；
• （3）开发功能高分子，如生物高分子、光敏高分 子、导电高分子等。
二、高分子科学的重要性
学科分支-理科
化学
二级学科
（一级学科）
高分子化学 无机化学 分析化学 物理化学 有机化学
学科分支-工科
• 在信息产业中如果没有感光树脂用于集成电路的 制造，就不可能有今天的计算机技术
• 高分子材料在人们衣食住行方面的应用更是不胜 枚举。
尼龙制品
发光高分子
高分子滤膜
高分子容器
• 汽车中聚丙烯材料零部件
人工心脏 人造关节和骨骼
• 50年代，德国科学家（Karl Zieglar）与意大利科学 家（Giulio Natta）分别发明用三乙基铝和三氧化钛 金属络合催化剂合成低压聚乙烯与聚丙烯的方法， 并于1963年获诺贝尔化学奖。
• Ziegler- Natta催化剂的发明，为高密度聚乙烯、定 向聚聚丙烯的工业化生产奠定了基础。
制得赛璐珞。
• 1889年，法国人De Chardonnet（夏尔多内）发 明人造丝。
天然橡胶
硝化纤维素
胶卷
乒乓球
• 合成高分子化合物 • 1909年合成酚醛树脂 • 1912年出现了丁钠橡胶
• 高分子学说的建立。
• 1920年，德国人Staudinger发表了“论聚合”， 提出了“高分子”、“长链大分子”的概念，奠 定了高分子学说的理论基础，并于1953年获得了 诺贝尔化学奖。
• 一些有关高分子科学的诺贝尔奖获得者 • 美国高分子物理化学家Paul J. Flory，由于在高
分子聚合反应原理，尤其是在高分子物理与结构 的研究方面取得到的巨大成就，1974年获诺贝尔 化学奖。他也是高分子物理理论的主要开拓者和 奠基人之一。
《高分子化学原理》
《长链分子的统计力学》
Paul J. Flory （1910-1985）
• 美国科学家艾伦黑格、艾伦·马克迪尔米德和日本 科学家白川英树，因有关导电聚合物的发现（聚 乙炔在1000摄氏度时导电）而获2000年诺贝尔化 学奖。
白川英树 艾伦·J·黑格 艾伦·G·马克迪尔米德
• 当今高分子科学与高分子工业的研究和发展方向 • （1）通过新型高效催化剂的开发，重要的通用高