高分子聚合物概述(汇总).ppt
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高分子材料的结构及其性能PPT(36张)
态。 此时，只有比链段更小的结构单元如链节、侧基等能够运动。 受外力作用时，只能使主链的键长和键角有微小的改变，外力去除后形变能迅速回复，这 是一种普弹性状态。
B、高弹性 随着温度的升高，当T＞Tg 时，分子的动能增加，使链段的自由旋转成为可能，此时，试
样的形变明显增加，在这一区域中，试样变成柔软的弹性体，称为高弹态。 高弹态时，弹性模量显著降低，外力去除后，变形量可以回复，有明显的时间依赖性。由
如图16-7，在间同立构高聚物中， 原子或原子团会交替分布在主链两侧； 在全同立构高聚物中，原子或原子团 则全部排列在主链同一侧；而在无规立构高聚物中，主链两侧原子分布是随机的。
这种化学成分相同，但由于不对称取代基沿分子主链分布不同的现象，就叫做 高分子的立体异构现象。
2、大分子链的构象及柔性 高聚物结构单元是通过共价键重复连接形成线型大分子，共价键的特点是键能
2、单体 高分子化合物是由低分子化合物通过聚合反应获得。
组成高分子化合物的低分子 化合物称作单体。所以我们经 常说，高分子化合物是由单体 合成的，单体是高分子化合物 的合成原料。如图16-2，聚乙 烯是由乙烯（CH2＝CH2）单 体聚合而成的。 高分子化合物的相对分子质 量很大，主要呈长链形，因此 常称作大分子链或者分子链。 大分子链极长，可达几百纳米以上，而截面一般小于1nm。
物，简称高聚物材料，是以高分子化合物为主要组分的有机 材料，可分为天然高分子材料和人工合成高分子材料两大类。 天然高分子材料包括如蚕丝、羊毛、纤维素、油脂、天然橡 胶、淀粉和蛋白质等。 人工合成高分子材料包括如塑料、合成橡胶、胶粘剂和涂料 等。工程上使用的主要是人工合成的高分子材料。
一、高聚物的基本概念 1、高聚物和低聚物 高分子化合物是指相对分子质量很大的化合物，其相对分子质量在5000
B、高弹性 随着温度的升高，当T＞Tg 时，分子的动能增加，使链段的自由旋转成为可能，此时，试
样的形变明显增加，在这一区域中，试样变成柔软的弹性体，称为高弹态。 高弹态时，弹性模量显著降低，外力去除后，变形量可以回复，有明显的时间依赖性。由
如图16-7，在间同立构高聚物中， 原子或原子团会交替分布在主链两侧； 在全同立构高聚物中，原子或原子团 则全部排列在主链同一侧；而在无规立构高聚物中，主链两侧原子分布是随机的。
这种化学成分相同，但由于不对称取代基沿分子主链分布不同的现象，就叫做 高分子的立体异构现象。
2、大分子链的构象及柔性 高聚物结构单元是通过共价键重复连接形成线型大分子，共价键的特点是键能
2、单体 高分子化合物是由低分子化合物通过聚合反应获得。
组成高分子化合物的低分子 化合物称作单体。所以我们经 常说，高分子化合物是由单体 合成的，单体是高分子化合物 的合成原料。如图16-2，聚乙 烯是由乙烯（CH2＝CH2）单 体聚合而成的。 高分子化合物的相对分子质 量很大，主要呈长链形，因此 常称作大分子链或者分子链。 大分子链极长，可达几百纳米以上，而截面一般小于1nm。
物，简称高聚物材料，是以高分子化合物为主要组分的有机 材料，可分为天然高分子材料和人工合成高分子材料两大类。 天然高分子材料包括如蚕丝、羊毛、纤维素、油脂、天然橡 胶、淀粉和蛋白质等。 人工合成高分子材料包括如塑料、合成橡胶、胶粘剂和涂料 等。工程上使用的主要是人工合成的高分子材料。
一、高聚物的基本概念 1、高聚物和低聚物 高分子化合物是指相对分子质量很大的化合物，其相对分子质量在5000
高分子材料汇总
变形温度150℃ 变形温度234℃
备注：
1、现开发的双液电池，熔盐侧具备强路易斯酸性，为亲电子物质；2、另一侧具备较强的氧化性。
2、理论结合实验验证，现能用的高聚物材料为PTFE。PVDF理论上可行，还未经实验验证。
3、PE、PP、NR、PS、PET已经实验测试，80℃时均被腐蚀，不能长期使用。
聚砜：PSU
（O—SO—O）n 220℃—230℃ 1.25-1.35 不溶于水、溶于多数有机溶剂 琥珀色透明固体
耐无机酸碱盐、不耐有机物 绝缘体 能被多数有机物质腐蚀 变形温度190℃
聚亚苯基砜树脂：PPSU
（O—SO—O）n
365℃
1.29 不溶于水、及多数有机溶剂 琥珀色透明固体
易被强酸和烃类腐蚀
绝缘体 耐无机酸碱盐类物质 变形温度207℃
聚苯硫醚：PPS 聚苯并咪唑：PBI
（—C6H4—S—）n 285℃-300℃
苯及氨基
500℃
1.36 不溶于水及绝大部分溶剂 1.3-1.4 不溶于水及绝大部分溶剂
白色晶体 金黄色固体
不耐联氯苯、强酸，氧化剂 绝缘体 耐腐蚀性接近PTFE
易光照分解
绝缘体 易吸水
绝缘体 易被氧化分解 绝缘体 加热易被氧化分解
60℃以上软化 150℃以软化
聚氯乙烯：PVC 聚酰亚胺：PI
(C2H3Cl)n
212℃ 1.1—1.45 不溶于水、酒精、汽油等
含（CO—NR—CO）n 300℃-400℃ 1.2—1.5 不溶于水、有机溶剂
有光泽、微黄色透明 淡黄色粉末
耐多数酸碱腐蚀 不耐水解
1.78 不溶于水、高温溶解于脂、胺 无色透明状
2.22 不溶于水、有机溶剂等
高分子聚合物优秀PPT
——由于聚合物的高分子含有很多原子，相对 分子质量很高，分子是很长的巨型分子。
因此，使得聚合物具有自身的特点： 热力学性能 流变学性质 成型过程中的流动行为 物理及化学变化等方面
§1.1 高分子聚合物的结构特点
二、高聚物的结构特点
高聚物结构复杂——尚在研究中。 高聚物结构分类：
高分子链结构 高分子凝聚态结构 高分子链的链结构分类： 高分子近程结构 高分子远程结构
合成时所用单体在两种以上，则共聚反应的结果 不仅存在分子链长短的分布，而且每个链上的化学 组成也有一个不同的分布。
§1.1 高分子聚合物的结构特点
聚合物分子的链结构不同，其性质也不同—— 线型聚合物、带有支链的线型聚合物性质：
物理特性是具有弹性和塑性； 在适当溶剂中可溶胀或溶解，随温度不断升高， 聚合物——微观表现为分子链逐渐由链段运动乃至 整个分子链的运动； ——宏观表现为聚合物逐渐开始软化乃至熔化而 流动，这些特性随温度的 降低而呈现逆向性。
一个聚合物分子中含有成千上万甚至几十万个 原子。
尼龙大分子：约有4千个原子，相对分子质量 为2.3万左右。
天然橡胶分子：有5～6万个原子，相对分子质 量大约为40万。 从相对分子质量来看——
低分子化合物的相对分子质量只有几十到几 百；
高聚物的相对分子质量比低分子化合物高得多。
§1.1 高分子聚合物的结构特点
比小分子物质的晶态有序程度差得多 高聚物的非晶态结构——
比小分子物质液态的有序程度高。 高分子链具有特征的堆砌方式，分子链的空间形 状可以是卷曲的、折叠的和伸直的，还可能形成某 种螺旋结构。
§1.1 高分子聚合物的结构特点
2)具有交联网络结构 某些种类的高分子链能够以化学键相互连接形成
因此，使得聚合物具有自身的特点： 热力学性能 流变学性质 成型过程中的流动行为 物理及化学变化等方面
§1.1 高分子聚合物的结构特点
二、高聚物的结构特点
高聚物结构复杂——尚在研究中。 高聚物结构分类：
高分子链结构 高分子凝聚态结构 高分子链的链结构分类： 高分子近程结构 高分子远程结构
合成时所用单体在两种以上，则共聚反应的结果 不仅存在分子链长短的分布，而且每个链上的化学 组成也有一个不同的分布。
§1.1 高分子聚合物的结构特点
聚合物分子的链结构不同，其性质也不同—— 线型聚合物、带有支链的线型聚合物性质：
物理特性是具有弹性和塑性； 在适当溶剂中可溶胀或溶解，随温度不断升高， 聚合物——微观表现为分子链逐渐由链段运动乃至 整个分子链的运动； ——宏观表现为聚合物逐渐开始软化乃至熔化而 流动，这些特性随温度的 降低而呈现逆向性。
一个聚合物分子中含有成千上万甚至几十万个 原子。
尼龙大分子：约有4千个原子，相对分子质量 为2.3万左右。
天然橡胶分子：有5～6万个原子，相对分子质 量大约为40万。 从相对分子质量来看——
低分子化合物的相对分子质量只有几十到几 百；
高聚物的相对分子质量比低分子化合物高得多。
§1.1 高分子聚合物的结构特点
比小分子物质的晶态有序程度差得多 高聚物的非晶态结构——
比小分子物质液态的有序程度高。 高分子链具有特征的堆砌方式，分子链的空间形 状可以是卷曲的、折叠的和伸直的，还可能形成某 种螺旋结构。
§1.1 高分子聚合物的结构特点
2)具有交联网络结构 某些种类的高分子链能够以化学键相互连接形成
第五章 有机高分子材料(共100张PPT)
有多种测定相对分子质量的方法，各种方法符合不同的统计
数学模型，故测定的统计平均值互不相等，常见的相对分子质量
有数均相对分子质量、重均相对分子质量、黏均相对分子质量
等。
第二节 高分子的合成、结构与性能
1. 高分子的合成原理及方法
2. 高分子的结构和性能
一、 高分子的合成原理及方法
1. 高分子的合成原理
高功能化
对高分子功能的研究正在深度和广度上获得进展，从离子交
换开展到电子交换，又开展到各种高分子别离膜和高分子吸附
剂。从电绝缘体扩展到半导体、导体，甚至超导体。由电性能扩
展到光、磁、声、热、力等性能。从化学、物理性能扩展到了生
物性能。
复合化
高分子材料是结构复合材料的最主要的基体之一，以玻璃纤
➢ 60年代，是聚烯烃、合成橡胶、工程塑料、溶液聚合、配位聚合、 离子聚合的开展时期，形成了高分子全面繁荣的局面。
➢ 70年代，开展了液晶高分子。
➢ 70年代以后，主要提高产量、改进性能、开展功能等方面。
四、高分子材料的战略地位和开展趋势
1.高分子材料在国民经济和科学技术中的战略地位
材料是工业生产开展的根底，新材料的出现往往会给新技术带来划时代的 突破。高分子材料是材料领域中的后起之秀，它的出现带来了材料领 域的重大变革，从而形成了金属材料、无机材料、高分子材料和复合 材料多角共存的格局。
生。
智能化
智能材料使材料本身带有生物所具有的高级功能，例如具有 预知预告性、自我诊断、自我修复、自我增殖、认识识别能力、 刺激反响性、环境应答性等种种特性，对环境条件的变化能作出
符合要求的应答。
五、高分子材料的根本概念
1. 高分子的链结构
2. 高分子的聚合度及其计算
数学模型，故测定的统计平均值互不相等，常见的相对分子质量
有数均相对分子质量、重均相对分子质量、黏均相对分子质量
等。
第二节 高分子的合成、结构与性能
1. 高分子的合成原理及方法
2. 高分子的结构和性能
一、 高分子的合成原理及方法
1. 高分子的合成原理
高功能化
对高分子功能的研究正在深度和广度上获得进展，从离子交
换开展到电子交换，又开展到各种高分子别离膜和高分子吸附
剂。从电绝缘体扩展到半导体、导体，甚至超导体。由电性能扩
展到光、磁、声、热、力等性能。从化学、物理性能扩展到了生
物性能。
复合化
高分子材料是结构复合材料的最主要的基体之一，以玻璃纤
➢ 60年代，是聚烯烃、合成橡胶、工程塑料、溶液聚合、配位聚合、 离子聚合的开展时期，形成了高分子全面繁荣的局面。
➢ 70年代，开展了液晶高分子。
➢ 70年代以后，主要提高产量、改进性能、开展功能等方面。
四、高分子材料的战略地位和开展趋势
1.高分子材料在国民经济和科学技术中的战略地位
材料是工业生产开展的根底，新材料的出现往往会给新技术带来划时代的 突破。高分子材料是材料领域中的后起之秀，它的出现带来了材料领 域的重大变革，从而形成了金属材料、无机材料、高分子材料和复合 材料多角共存的格局。
生。
智能化
智能材料使材料本身带有生物所具有的高级功能，例如具有 预知预告性、自我诊断、自我修复、自我增殖、认识识别能力、 刺激反响性、环境应答性等种种特性，对环境条件的变化能作出
符合要求的应答。
五、高分子材料的根本概念
1. 高分子的链结构
2. 高分子的聚合度及其计算
高分子聚合物
已有不少生产厂家进行试生产。
苯二甲酸二乙二醇酯(BHET)，然后以BHET为单体进行均缩聚。
• ⑴ 环氧乙烷法生产PET有关的反应简式
HOOC COOH + 2 CH2 CH2 O COOCH2CH2OH
HOCH2CH2OOC
n HOCH2CH2OOC
COOCH2CH2OH
270℃~280 ℃
H [ OCH2CH2OOC
由于此法可省去由EO制取乙二醇这一步骤，故成本低 ，而反应有块，优于直缩法。 但因EO易于开环生成聚醚，反应热大，EO易热分解，又 EO在常温下为气体，运输及贮藏都比较困难，故此法尚未大规模 采用。
⒈ 直接缩聚法(TPA法) 将对苯二甲酸(TPA)与乙二醇进行缩聚制备聚对苯二甲酸 乙二醇酯（涤纶）的方法。
生成的缩聚物的熔点可达260℃。
但考虑到PET的分解温度为290℃，因此，高分子合成工业中合 成PET的缩聚反应温度控制在270℃～280℃，压力为0.1kPa，聚
合时间以达到极值为准。
当粘度达到极大值后，应尽 快出料，避免因出料时间延
长使得分子链断裂降解而引
起分子量下降。
压力越低，可在较短的时间
270℃~280 ℃
COOCH2CH2OH
CO ] nOCH2CH2OH+ (n-1) HOCH2CH2OH
13
⑵ DMT法的优缺点 缺点: 需回收甲醇；生产流程复杂，投资高。 优点：工艺条件成熟；原料可以采用粗的 PTA生产。
⒊ 环氧乙烷法（EO法）
EO法是20世纪70年开发出来的一条生产PET的路线，近年来 EO法由对苯二甲酸（TPA）与环氧乙烷(EO)直接酯化制得对
高分子物理(共90张PPT)
晶，影响制品性能。
收缩与翘曲
高分子制品在成型后，由 于内应力的存在，会发生 收缩和翘曲现象，需通过
工艺控制减少其影响。
高分子加工过程中的物理和化学变化
01 热变化
高分子在加工过程中吸收或放 出热量，引起温度变化，对制 品性能产生影响。
02 力学变化
高分子在加工过程中受到剪切 、拉伸等力的作用，发生力学 状态的变化。
高分子物理(共90张PPT)
CONTENTS
• 高分子物理概述 • 高分子的结构与形态 • 高分子的物理性质 • 高分子的溶液性质 • 高分子的加工与成型 • 高分子物理的应用与发展前景
01
高分子物理概述
高分子的定义与分类
定义
高分子是由大量重复单元通过共价键 连接而成的长链化合物，分子量高达 数千至数百万。
弹性
高分子链的柔顺性和链段运动能力使其具 有弹性，如橡胶的弹性回复。
黏性
高分子链间的缠结和摩擦使其具有黏性， 如聚合物的熔融和溶液行为。
塑性
高分子在一定条件下可发生塑性变形，如 热塑性塑料的加工成型。
强度
高分子材料抵抗外力破坏的能力，如纤维 的强度和韧性。
高分子的热学性质
热容
高分子材料的热容通常较大，吸热和放热 过程中温度变化较小。
物理的研究提供了有力支持。
02
高分子的结构与形态
高分子的链结构
链的近程结构
包括键接方式、支化、交联等
链的远程结构
涉及链的柔顺性、构象和链的尺寸等
链结构的表征方法
如X射线衍射、中子散射、电子显微镜等
高分子的聚集态结构
高分子的分子间相互作用：包括范德华力 、氢键、离子键等
高分子的聚集态类型：如溶液、凝胶、晶 体、非晶态等
收缩与翘曲
高分子制品在成型后，由 于内应力的存在，会发生 收缩和翘曲现象，需通过
工艺控制减少其影响。
高分子加工过程中的物理和化学变化
01 热变化
高分子在加工过程中吸收或放 出热量，引起温度变化，对制 品性能产生影响。
02 力学变化
高分子在加工过程中受到剪切 、拉伸等力的作用，发生力学 状态的变化。
高分子物理(共90张PPT)
CONTENTS
• 高分子物理概述 • 高分子的结构与形态 • 高分子的物理性质 • 高分子的溶液性质 • 高分子的加工与成型 • 高分子物理的应用与发展前景
01
高分子物理概述
高分子的定义与分类
定义
高分子是由大量重复单元通过共价键 连接而成的长链化合物，分子量高达 数千至数百万。
弹性
高分子链的柔顺性和链段运动能力使其具 有弹性，如橡胶的弹性回复。
黏性
高分子链间的缠结和摩擦使其具有黏性， 如聚合物的熔融和溶液行为。
塑性
高分子在一定条件下可发生塑性变形，如 热塑性塑料的加工成型。
强度
高分子材料抵抗外力破坏的能力，如纤维 的强度和韧性。
高分子的热学性质
热容
高分子材料的热容通常较大，吸热和放热 过程中温度变化较小。
物理的研究提供了有力支持。
02
高分子的结构与形态
高分子的链结构
链的近程结构
包括键接方式、支化、交联等
链的远程结构
涉及链的柔顺性、构象和链的尺寸等
链结构的表征方法
如X射线衍射、中子散射、电子显微镜等
高分子的聚集态结构
高分子的分子间相互作用：包括范德华力 、氢键、离子键等
高分子的聚集态类型：如溶液、凝胶、晶 体、非晶态等
高分子化工PPT演示课件
第十三章高分子化工1高分子化工?11绪论??一高分子的基本概念??二高聚物的命名和分类??三高分子材料的制备?22聚合原理??一聚合反应的概念及分类??二连锁聚合??三逐步聚合2w一高分子的基本概念?1
第十三章 高分子化工
1
高分子化工
1绪论 • 一、高分子的基本概念 • 二、高聚物的命名和分类 • 三、高分子材料的制备 2聚合原理 • 一、聚合反应的概念及分类 • 二、连锁聚合 • 三、逐步聚合
20
w
D.粘结剂
通过表面粘结力、内聚力把材料粘合在一起，并在结合处有 足够强度的物质。
类型：溶液型、乳液型、膏糊型、粉末型、胶带型，并正向 高性能、低成本、无污染、使用方便、节能方面发展。
通常是高分子合成树脂或具有反应性的低相对分子质量合成 树脂。
主要有：酚醛树脂类、乙烯基树脂类、橡胶类、环氧树脂类 、丙烯酸类、热熔胶类、聚氨酯类、聚酯类以及有机硅类等
2
w
一、高分子的基本概念
1. 高分子化合物
2. 大分子链：由许多相同的、简单的小分子，通过共价键
连接，象一条链子
3. 结构单元：组成大分子链的最简单的基本结构。
4. 重复单元
• 重复单元可以和结构单元一样也可不一致
5. 聚合度：重复单元数或链节数，记作DP
6. 单体：形成结构单元的分子组成的化合物，即聚合物原料
绝大多数缩聚反应是属于逐步聚合反应。
27
w
二、连锁聚合
链引发—链增长—链终止几步基元反应。 活性中心：自由基、阳离子或阴离子。 1. 自由基聚合：活性中心是自由基的聚合（占聚合物的
60%） 2. 自由基共聚合： 3. 离子聚合：活性中心是离子的连锁聚合 4. 配位聚合：（P659） • 配位聚合是指单体分子首先在活性中心的空位上配位， 形成某种形式的络合物，随后单体分子相继插人过渡金 属一烷基键（Mt-R）中进行增长。
第十三章 高分子化工
1
高分子化工
1绪论 • 一、高分子的基本概念 • 二、高聚物的命名和分类 • 三、高分子材料的制备 2聚合原理 • 一、聚合反应的概念及分类 • 二、连锁聚合 • 三、逐步聚合
20
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D.粘结剂
通过表面粘结力、内聚力把材料粘合在一起，并在结合处有 足够强度的物质。
类型：溶液型、乳液型、膏糊型、粉末型、胶带型，并正向 高性能、低成本、无污染、使用方便、节能方面发展。
通常是高分子合成树脂或具有反应性的低相对分子质量合成 树脂。
主要有：酚醛树脂类、乙烯基树脂类、橡胶类、环氧树脂类 、丙烯酸类、热熔胶类、聚氨酯类、聚酯类以及有机硅类等
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一、高分子的基本概念
1. 高分子化合物
2. 大分子链：由许多相同的、简单的小分子，通过共价键
连接，象一条链子
3. 结构单元：组成大分子链的最简单的基本结构。
4. 重复单元
• 重复单元可以和结构单元一样也可不一致
5. 聚合度：重复单元数或链节数，记作DP
6. 单体：形成结构单元的分子组成的化合物，即聚合物原料
绝大多数缩聚反应是属于逐步聚合反应。
27
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二、连锁聚合
链引发—链增长—链终止几步基元反应。 活性中心：自由基、阳离子或阴离子。 1. 自由基聚合：活性中心是自由基的聚合（占聚合物的
60%） 2. 自由基共聚合： 3. 离子聚合：活性中心是离子的连锁聚合 4. 配位聚合：（P659） • 配位聚合是指单体分子首先在活性中心的空位上配位， 形成某种形式的络合物，随后单体分子相继插人过渡金 属一烷基键（Mt-R）中进行增长。
高分子概论高分子合成材料课件.ppt
度
划
分
次结构型胶粘剂
——介于结构型与非结构型胶粘剂之间
高分子概论高分子合成材料课件
胶粘剂 —— 胶粘剂类型
有 机
动物胶：鱼胶、骨胶、虫胶 天然 植物胶：淀粉、松香、阿拉伯树胶
胶 粘 按剂 组
热塑性树脂胶：PVAc、PA、聚丙烯酸酯 合成 热固性树脂胶：环氧树脂、酚醛树脂
橡胶型胶粘剂：氯丁胶、丁腈胶
CH2OH
n
工程塑料
聚酰胺（polyamide）/ 尼龙（nylon）：
nylon-6、 nylon-11、 nylon-12、nylon-66、
nylon-610、 nylon-612、 nylon-1010、 nylon-1212
Nomex： O
OH
H
C
Kevlar： 聚碳酸酯（PC）：
O
CN
通用塑料：产量大、价格低、力学性能一般，主要作为非结构 材料使用，如：PP、PE、PVC、PSt等。
工程塑料：产量小、价格高、力学性能优异、耐热、耐磨、尺 寸稳定，主要作为结构材料使用，如：PA、PC、POM 等。
塑料的主要优点：质轻、电绝缘、耐化学腐蚀、易成型加工。 塑料的主要缺点：力学性能较金属差、表面硬度低、多数易
Ox n
天然纤维
高分子材料概述——纤维
棉花、羊毛、蚕丝、麻
人
造
纤
化维
学 纤 维
杂 链 合纤
成维
纤 维
碳 链
纤
维
再生蛋白质纤维 再生纤维素纤维：粘胶纤维、铜氨纤维 纤维素酯纤维：二醋酯纤维、三醋酯纤维
聚酰胺纤维、聚酯纤维、聚氨酯弹性纤维 其它：聚脲、聚甲醛、聚酰亚胺
聚酰胺-酰肼、聚苯并咪唑等。
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偶合终止 歧化终止
链转移 在自由基聚合过程中，链自由基有可能从单体、溶剂、引发剂等低分子或大分子上 夺取一个原子而终止，并使这些失去原子的分子成为自由基，继续新链的增长，使 聚合反应继续进行下去。
向低分子转移
演示课件
聚合方法
• 聚合反应需要通过一定的聚合方法（过程）来实施 • 自由基聚合：本体、溶液、悬浮、乳液 • 逐步聚合：熔融、溶液、界面 • 离子聚合：溶液、淤浆、气相
演示课件
• 一、按照高分子材料的来源分类
• 1）天然高分子材料
比如利用蚕丝、棉、毛织成织物，用木材、棉、麻造纸等。
• 2）改性的天然高分子材料
天然高分子材料经过人工改性，主要是用化学方法改性，获得新 的高分子材料，如把纤维素用化学反应的方法，改性获得硝基 纤维素、醋酸纤维素、羧甲基纤维素、再生纤维素，还有改性 淀粉等。
配位聚合
立体异构现象：等规、间规、无规
演示课件
演示课件
分子量
聚合度 Degree of Polymerization ：单个聚合物分子所含单体单元的数目
对于加聚物：
Xn DP n
M0 是结构单元的分子量
M Xn M0 DP M0
对于缩聚物：单体在形成高分子的过程中要失掉一些原子
Xn 2DP 2n Mo两种结构单元的平均分子量
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的分子量高达106 以上。
演示课件
分子量的分散性
高聚物分子量的多分散性 即使是一种“纯粹”的高分子，也是由化学组成相同、分子量不等、 结构不同的同系聚合物的混合物所组成。
这种高分子的分子量不均一(即分子量大小不一、参差不齐）的特性， 就称为分子量的多分散性。
n CH2 CH2
[ CH2 CH2 ]n
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）。
演示课件
★ 由两种结构单元组成的高分子
合成尼龙-66（PA-66）——缩聚（共聚物 ）
此时，两种结构单元构成一个重复结构单元。
演示课件
分子量对塑料性能的影响
分子量分布对性能的影响
分子量过高的部分使聚合物强度增加，但加工成型时塑化困难； 低分子量部分使聚合物强度降低，但易于加工。
不同用途的聚合物应有其合适的分子量分布: 合成纤维 分布窄
橡胶
分布宽 演示课件
演示课件
通用高分子
按 性 质 和 用 途 分 类
高分子材料的分类
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。
纤维 橡胶 涂料 胶粘剂
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
演示课件
反应机理
链引发 链引发反应是形成单体自由基活性种的反应。
– a．引发剂I分解，形成初级自由基 R• ；
I 2R•
– b. 初级自由基与单体加成，形成单体自由基。
链增长
在链引发阶段形成的单体自由基，仍具有活性，能打开第二个烯类分子 的π键，形成新的自由基。
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链终止 自由基活性高，有相互作用而终止的倾向。
高分子聚合物概述
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概念
什么是高分子？
高分子也叫聚合物，是指分子量很高并由许多简单的结构单 元通过共价键重复键接而成的一类化合物。
高分子化合物、大分子化合物、高分子、大分子、高聚物、 聚合物
这些术语一般可以通用。 Macromolecules, High Polymer, Polymer
常用的高分子的分子量一般高达几万、几十万， 甚至上百万，范围在104～106。
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
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塑料：以合成或天然高聚物为基本成分，大 多数情况下配以一定的高分子助剂如填料、 增塑剂、稳定剂、着色剂等经加工可塑成 型，并在常温下保持其形状不变的材料， 称之为塑料。
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常用包装材料、塑料树脂缩写代号
学反应使原有的合成高分子变成一种新的高分子材料，如氯化
聚乙烯、氯磺化聚乙烯、氯化聚氯乙烯、ABS树脂也属于这一
类。
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• 二、按照高分子化合物的主链结构分类
• 1)碳链聚合物 碳链聚合物是指主链全由碳原子构成 的聚合物，如聚乙烯、聚苯乙烯等。
• 2)杂链聚合物 杂链聚合物是指主链由碳和氧、氮、 硫等两种以上元素的原子所构成的聚合物，如聚甲醛、 聚酰胺、聚砜、聚醚等。
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一般测得的高分子的分子量都是平均分子量
❖ 数均分子量 (分子数) ❖ 重均分子量 (重量) ❖ 粘均分子量 （特性粘数） ❖ Z均分子量 （Z值） 分子量多大才算是高分子？
- - - - - < 1000 < - - - - - - - - - - - - < 10000 < - - - - -
解释： （1）同一名称的聚合物，分子量千差万别。例如聚乙烯，不同厂 家的产品分子量差别很大。（2）同一厂家的同一种产品中，分子量 也是大小不一。
例如5-10万的聚乙烯（保鲜膜）和10-20万的聚乙烯（容器）。
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• 多分散系数
越大越分散
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分子链结构
高分子链的几何形状大致有三种： 线形、支链形、体形
• 3)元素有机聚合物 元素有机聚合物是指主链上没有 碳原子，主要由硅、氧、铝、钛、硼、硫、磷等元素 的原子构成，如聚硅氧烷。
• 4) 无机高聚物 主、侧链全由杂原子组成，如石英
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发展
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高分子聚合物——聚合
★ 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：聚乙烯（PE）——加聚（均聚物）
• 3）合成高分子材料
合成高分子是指从结构和分子量都已知的小分子原料出发，通过 一定的化学反应和聚合方法合成的聚合物。如：聚乙烯、聚丙 烯、聚氯乙烯、涤纶、腈纶、丁苯橡胶、氯丁橡胶、顺丁橡胶 等。
• 4）改性合成高分子材料
是从小分子单体合成的聚合物，再经化学反应方法加以改性获得
的高分子材料。如把聚醋酸乙烯醇解，获得了聚乙烯醇，用化