高分子化学概念与主要性能
高分子材料性能研究与应用
高分子材料性能研究与应用高分子材料是一种重要的工程材料，广泛应用于机械、汽车、电子、建筑、医疗等领域。
高分子材料具有轻质、高强、高韧、耐腐蚀、绝缘等特点，成为各种工业领域不可或缺的材料。
本文将着重介绍高分子材料的性能研究和应用。
一、高分子材料的物理性质高分子材料是由许多分子聚合而成的，具有非晶态或半晶态的结构。
主要有以下几种物理性质：1.力学性能：高分子材料具有轻质、高强的特点，可以实现高效的能量转换和储存。
2.电学性能：高分子材料的电学性能可以通过改变分子结构和加工工艺来调节。
3.热学性能：高分子材料可进行热塑性加工，易于成型。
同时，高分子材料也具有较高的绝缘性和热稳定性。
4.光学性能：高分子材料具有光学吸收、透明度、颜色等特性。
通常用于制造光学器件和光学材料。
二、高分子材料的化学性质高分子材料的化学性质主要包括以下几个方面：1.物理状态：高分子材料通常以固体状态出现，但也可在适当的温度和溶剂下形成流体。
2.水解性：部分高分子材料的酯基与水反应后会发生水解，导致其结构的变化和物理性质的改变。
3.氧化降解：高分子材料会受到氧化物、酸、硷等因素的影响，导致其分子结构的破坏和硬度的降低。
4.耐化学品性：高分子材料具有耐酸、耐碱、抗溶解性等特性，在化学工业上被广泛使用。
三、高分子材料的应用高分子材料广泛应用于农业、建筑、医疗、能源、物流等众多领域。
主要包括以下几个方面：1.工程领域：高分子材料在机械加工、建筑材料、汽车工业、电子器材等领域得到广泛应用。
2.医疗领域：高分子材料作为医用材料和功能性医用材料，广泛用于外科、整形、骨科等医疗领域。
3.环保领域：高分子材料作为环保材料得到广泛应用，例如油泄漏清理材料、环保装饰材料等。
4.能源领域：高分子材料的应用在能源领域的广泛，如太阳能电池、锂离子电池、超级电容器等。
四、高分子材料的未来发展高分子材料的未来发展趋势是制备高性能材料、发展低成本加工技术和提高生物可降解性等方面。
油田化学-第二章-油田用高分子
THANKS
感谢观看
聚合物堵水剂
它通过在地层中形成凝胶，将出水层位封堵， 降低出水压力，提高油田采收率。
常用的水溶性聚合物堵水剂包括聚丙烯酰胺、聚合物 微球等，常用的油溶性聚合物堵水剂包括酚醛树脂、
环氧树脂等。
聚合物堵水剂是一种用于封堵地层出水的高分 子材料。
聚合物堵水剂主要分为水溶性聚合物和油溶性聚 合物两大类。
聚合物防蜡剂
熔点与结晶温度
高分子材料通常具有较高的熔点 和结晶温度，这些性质与高分子 链的柔性和分子间相互作用有关。
吸水性
高分子材料的吸水性取决于其极 性、分子链的柔性和交联程度， 吸水性对高分子材料的性能和使 用寿命有重要影响。
高分子材料的化学性能
耐化学稳定性
01
油田用高分子材料应具有良好的耐酸、耐碱、耐盐和耐氧化性
油田化学-第二章-油田用 高分子
• 油田用高分子的概述 • 油田用高分子材料分类 • 油田用高分子材料的合成与制备 • 油田用高分子材料的性能评价 • 油田用高分子材料的应用实例
01
油田用高分子的概述
高分子的定义和特性
定义
高分子是由大量重复单元通过共价键 连接而成的长链分子，通常具有较高 的分子量和粘度。
02
油田用高分子材料分类
聚合物驱油剂
聚合物驱油剂是一种用于 提高油田采收率的高分子 材料。
聚合物驱油剂主要分为天 然高分子和合成高分子两 大类。
ABCD
它通过增加水相粘度，降 低油水流度比，扩大驱替 液的波及范围，从而提高 原油采收率。
常用的合成高分子驱油剂 包括聚丙烯酰胺、聚合物 微球等。
聚合物调剖剂
01
聚合物防蜡剂是一种用于抑制原油中蜡晶析出和聚集的高分子材料。
药用高分子材料各章知识点总结
药用高分子材料各章知识点总结第一章一、 高分子材料的基本概念1、什么是高分子：高分子是指由多种原子以相同的、多次重复的结构单元并主要由共价键连接起来的、通常是相对分子量为104～106的化合物;2、单 体：能够进行聚合反应,并构成高分子基本结构组成单元的小分子;即合成聚合物的起始原料;3、结构单元：在大分子链中出现的以单体结构为基础的原子团;即构成大分子链的基本结构单元;4、单体单元：聚合物中具有与单体相同化学组成而不同电子结构的单元;5、重复单元 Repeating unit ,又称链节：聚合物中化学组成和结构均可重复出现的最小基本单元；重复单元连接成的线型大分子,类似一条长链,因此重复单元又称为链节;高分子的三种组成情况1.由一种结构单元组成的高分子此时：结构单元＝单体单元＝重复单元说明：n 表示重复单元数,也称为链节数, 在此等于聚合度;由聚合度可计算出高分子的分子量：M=n. M0 式中:M 是高分子的分子量 M0 是重复单元的分子量2.另一种情况：结构单元＝重复单元 单体单元结构单元比其单体少了些原子氢原子和氧原子,因为聚合时有小分子生成,所以此时的结构单元不等于单体单元;注意：对于聚烯烃类采用加成聚合的高分子结构单元与单体的结构是一致的,仅电子排布不同对于缩聚,开环聚合或者在聚合中存在异构化反应的高分子结构单元与单体的结构不一致3.由两种结构单元组成的高分子合成尼龙-66的特征：其重复单元由两种结构单元组成,且结构单元与单体的组成不尽相同,所以,不能称为单体单元;注意：1对于均聚物,即使用一种单体聚合所得的高分子,其结构单元与重复单元是相同的; 聚CH 2 CH CH 2-CH n CH 2 CH n单体体 n H 2N-(--CH 2-)-COOH --NH-(--CH 2-)-CO--n n H 2O +552对于共聚物,即使用两种或者两种以上的单体共同聚合所得的高分子,其结构单元与重复单元是不同的;二、高 分 子 的 命 名1、 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;合成高分子：1由一种单体合成的高分子：“聚”+ 单体名称;如乙烯：聚乙烯； 丙烯：聚丙烯； 氯乙烯：聚氯乙烯2以高分子结构特征来命名. 如聚酰胺、聚酯、聚醚、聚砜、聚氨酯、聚碳酸酯等;尼龙-66：聚己二酰己二胺；尼龙-610：聚癸二酰己二胺；尼龙-6：聚己内酰胺或聚ω-氨基己酸2.商品名称:1树脂类未加工成型的原料都称为树脂2橡胶类 3纤维如丁苯橡胶－－－丁二烯、苯乙烯聚合物 氯纶 PVC 聚氯乙烯乙丙橡胶－－－乙烯、丙烯共聚物 丙纶 PP 聚丙烯腈纶 PANC 聚丙烯腈3. IUPAC 系统命名法1 确定重复结构单元；2给重复结构单元命名：按小分子有机化合物的IUPAC 命名规则给重复结构单元命名；3给重复结构单元的命名加括弧括弧必不可少,并冠以前缀“聚”;例： COOCH 3CH 3n C CH 2 重复结构单元为： 聚1-甲氧基羰基-1-甲基乙烯 聚1-氯乙烯三、高 分 子 链 结 构1.聚合物的结构：一级结构近程结构：结构单元的化学组成、连接顺序、立体构型,以及支化、交联等;是反映高分子各种特性的最主要结构层次;二级结构远程结构：通常包括高分子链的形态构象以及高分子的大小分子量;与高分子链的柔性和刚性有直接关系;三级结构聚集态结构：聚集态结构也称三级结构,或超分子结构,它是指单位体积内许多大分子链之间的的排列与堆砌方式;包括晶态、非晶态、取向态、液晶态及织态等;2.高分子链的近程结构：高分子链的构型 :构型：是对分子中的最近邻原子间的相对位置的表征,也可以说,是指分子中由化学键所固定的原子在空间的几何排列;1.旋光异构:若高分子中含有手性C 原子,则其立体构型可有D 型和L 型,据其连接方式可分为如下三种：以聚丙烯为例:1 全同立构高分子：主链上的C 的立体构型全部为D 型或L 型, 即DDDDDDDDDD 或C H H C Cl H C H H C Cl H C H H C Cl H C H H CC l HLLLLLLLLLLL；2 间同立构高分子：主链上的C的立体构型各不相同, 即D型与L型相间连接,LDLDLDLDLDLD；立构规整性高分子tactic polymer: C的立体构型有规则连接,简称等规高分子;3 无规立构高分子：主链上的C的立体构型紊乱无规则连接;3、高分子链的远程结构:包括分子量及分子量分布和高分子形态构象;书P8分子量：1.数均分子量：按聚合物中含有的分子数目统计平均的分子量;根据聚合物溶液的依数性测得的,通过依数性方法和端基滴定法测定;2重均分子量：是按照聚合物的重量进行统计平均的分子量;根据聚合物溶液对光的散射性质、扩散性质测得的;通过光散射法测定;分子量分布：分子量分布越窄,聚合物排布越好;4．高分子聚集态结构的特点.1.聚合物晶态总是包含一定量的非晶相,100%结晶的情况是很罕见的;2.聚合物聚集态结构不但与大分子链本身的结构有关,而且强烈地依赖于外界条件;四、聚合与高分子化学反应1.自由基聚合特点：1可概括为慢引发、快增长、速终止；2聚合体系中只有单体和聚合物组成；3单体转化率随聚合时间的延长而逐渐增大；4小量阻聚剂足以使自由基聚合终止;2．本体聚合：只有单体本身在引发剂或热、光、辐射的作用下进行的聚合;3．溶液聚合：单体和引发剂溶于适当溶剂中进行的聚合方法;4．悬浮聚合：单体以小液滴状悬浮在水中的聚合;5．乳液聚合：单体在水介质中由乳化剂分散成乳液状进行的聚合;6．缩聚反应由含有两个或两个以上官能团的单体分子间逐步缩合聚合形成聚合物,同时析出低分子副产物的化学反应,是合成聚合物的重要反应之一;特点：1.每一高分子链增长速率较慢,增长的高分子链中的官能团和单体中的官能团活性相同,所以每一个单体可以与任何一个单体或高分子链反应,每一步反应的结果,都形成稳定的化合物,因此链逐步增长,反应时间长;2.由于分子链中官能团和单体中官能团反应能力相同,所以,在聚合反应初期,单体很快消失,生成了许多两个或两个以上的单体分子组成的二聚体、三聚体和四聚体等,即反应体系中存在分子量大小不等的缩聚物;四、药用高分子材料通论药用高分子材料：指的是药品生产与制造加工过程中使用的高分子材料,药用高分子材料包括作为药物制剂成分之一的药用辅料与高分子药物,以及与药物接触的包装储运高分子材料;第二章一、高分子的分子运动1.高分子运动特点：一运动单元的多重性：1.整链的运动:以高分子链为一个整体作质量中心的移动,即分子链间的相对位移;2.链段的运动：由于主链σ键的内旋转,使分子中一部分链段相对于另一部分链段而运动,但可以保持分子质量中心不变宏观上不发生塑性形变;高弹性：链段运动的结果拉伸—回复；流动性：链段协同运动,引起分子质心位移;3.链节的运动:指高分子主链上几个化学键相当于链节的协同运动,或杂链高分子的杂链节运动4.侧基、支链的运动:侧基、支链相对于主链的摆动、转动、自身的内旋转;二、分子运动的时间依赖性:物质从一种平衡状态在外场作用下,通过分子运动低分子是瞬变过程,高分子是速度过程需要时间达到与外界相适应的另一种平衡状态;三、分子运动的温度依赖性1.活化运动单元：温度升高,增加了分子热运动的能量,当达到某一运动单元运动所需的能量时,就激发这一运动单元的运动;2.增加分子间的自由空间：温度升高,高聚物发生体积膨胀,自由空间加大;当自由空间增加到某种运动单元所需的大小时,这一运动单元便可自由运动;2、高分子的玻璃化转变玻璃态、高弹态和粘流态称为聚合物的力学三态;温度低,聚合物在外力作用下的形变小,具有虎克弹性行为,形变在瞬间完成,当外力除去后,形变又立即恢复,表现为质硬而脆,这种力学状态与无机玻璃相似,称为玻璃态;随着温度的升高,形变逐渐增大,当温度升高到某一程度时,形变发生突变,进入区域II,这时即使在较小的外力作用下,也能迅速产生很大的形变,并且当外力除去后,形变又可逐渐恢复;这种受力能产生很大的形变,除去外力后能恢复原状的性能称高弹性,相应的力学状态称高弹态;由玻璃态向高弹态发生突变的区域叫玻璃化转变区,玻璃态开始向高弹态转变的温度称为玻璃化转变温度,以Tg表示;当温度升到足够高时,聚合物完全变为粘性流体,其形变不可逆,这种力学状称为粘流态;高弹态开始向粘流态转变的温度称为粘流温度,以T f表示,其间的形变突变区域称为粘弹态转变区;二、溶解与高分子溶液一、高聚物的溶解1.非晶态高聚物的溶解条件：足够量的溶剂、一定量的非晶态高聚物溶解过程:溶胀到无限溶胀;溶解过程的关键步骤是溶胀;其中无限溶胀就是溶解,而有限溶胀是不溶解;2.结晶晶态高聚物的溶解非极性结晶高聚物的溶解条件：足够量的溶剂,一定量的非极性结晶高聚物,并且加热到熔点附近;溶解过程：加热使结晶熔化,再溶胀、溶解;极性溶解高聚物的溶解条件：足够量的强极性溶剂,一定量的极性结晶高聚物,不用加热;溶解过程：通过溶剂化作用溶解;二、溶剂的选择1.极性相似原则2.溶剂化原则3.溶解度参数相近原则三、高聚物的力学性能1.应力：单位面积上的内力为应力,其值与外加的应力相等;2.应变：当材料受到外力作用而又不产生惯性移动时,其几何形状和尺寸会发生变化,这种变化称为应变或形变;3．弹性模量：是单位应变所需应力的大小,是材料刚度的表征;4.硬度：是衡量材料抵抗机械压力能力的一种指标;5.强度：是材料抵抗外力破坏的能力;6.高聚物力学性能的最大特点是高弹性和粘弹性:1.高弹性：处于高弹态的高聚物表现出的独特的力学性能;是由于高聚物极大的分子量使得高分子链有许多不同的构象,而构象的改变导致高分子链有其特有的柔顺性;链柔性在性能上的表现就是高聚物的高弹性;橡胶就是具有高弹性的材料;弹性形变的本质也就是高弹性变的本质;2）.粘弹性：指高聚物材料不但具有弹性材料的一般特性,同时还具有粘性流体的一些特性; 力学松弛：高聚物的力学性能随时间的变化统称力学松弛;最基本的有：蠕变、应力松弛、滞后、力学损耗;蠕变：在一定的温度和恒定的外力作用下拉力,压力,扭力等,材料的形变随时间的增加而逐渐增大的现象;应力松弛：对于一个线性粘弹体来说,在应变保持不变的情况下,应力随时间的增加而逐渐衰减,这一现象叫应力松弛;滞后现象：高聚物在交变力作用下,形变落后于应力变化的现象;力学损耗：由于力学滞后而使机械功转换成热的现象;第三章一、凝胶与功能水凝胶1.凝胶是指溶胀的三维网状结构高分子,即聚合物分子间相互连接,形成空间网状结构,而在网状结构的孔隙中又填充了液体介质;影响胶凝作用的因素：浓度、温度、电解质;2．凝胶的性质1触变性 2溶胀性 3脱水收缩性 4透过性3.凝胶的分类1物理凝胶：由非共价键氢键或范德华力相互连接,形成网状结构;由于聚合物分子间的物理交联使其具有可逆性,只要温度等外界条件改变,物理链就会破坏,凝胶可重新形成链状分子溶解在溶剂中成为溶液,也称为可逆凝胶;2化学凝胶：是高分子链之间以化学键形成的交联结构的溶胀体,加热不能溶解也不能熔融,结构非常稳定,也称为不可逆凝胶;3冻胶：指液体含量很多的凝胶,通常在90%以上；多数由柔性大分子构成,具有一定的柔顺性,网络中充满的溶剂不能自由流动,所以表现出弹性的半固体状态,通常指的凝胶均为冻胶;4干凝胶：液体含量少的凝胶,其中大部分是固体成分;在吸收适宜液体膨胀后即可转变为冻胶;4.功能水凝胶：对温度或pH等环境因素的变化所给予的刺激有非常明确或显着的应答; 根据环境变化的类型不同,环境敏感水凝胶可分为：温敏水凝胶、pH敏水凝胶、盐敏水凝胶、光敏水凝胶、电场响应水凝胶、形状记忆水凝胶;二、粒子分散结构：有以下四种类型：1.药物粒子分散在高聚物基材中的复合结构,高聚物为连续相,如速释型固体分散制剂;2.药物粒子和高聚物粒子分散于同一或另一高聚物基材中的复合结构,如传统的淀粉基可崩解固体片剂3.药物粒子包裹在聚合物囊膜中,再分散在聚合物基材中4.药物粒子分散在高聚物凝胶网络中的复合结构,这类药物通常是疏水性的,如聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物的水凝胶制成的皮鲁卡品滴眼剂等缓释给药系统;三、缓控释性材料1.缓释制剂：指用药后能在较长时间内持续缓慢释放药物以达到延长药效目的的制剂;系指口服药物在规定释放介质中,按要求缓慢地非恒速释放;2.控释制剂：药物从制剂中按一定规律缓慢、恒速释放,使机体内药物浓度保持相对恒定,体内释药不受pH影响;系指口服药物在规定释放介质中,按要求缓慢地恒速或接近恒速释放;四、分散传质过程药物的扩散过程：1.药物溶出并进入周围的聚合物或孔隙；2.由于浓度梯度,药物分子扩散通过聚合物屏障；3.药物由聚合物解吸附；4.药物扩散进入体液或介质;第四章药用天然高分子材料一、淀粉1.来源淀粉starch广泛存在于绿色植物的须根和种子中,根据植物种类、部位、含量不同,各以特有形状的淀粉粒而存在;药用淀粉多以玉米淀粉为主;2.化学结构和组成淀粉是由许多葡萄糖分子脱水缩聚而成的高分子化合物;结构单元：D－吡喃环型葡萄糖淀粉组成可以分为两类,直链淀粉与支链淀粉;自然淀粉中直链,支链淀粉之比一般约为15-28%比72-85%,视植物种类、品种、生长时期的不同而异;1直链淀粉是以α-1,4苷键连接而成的线型聚合物;直链淀粉由于分子内氢键作用,链卷曲成螺旋形,每个螺旋圈大约有6个葡萄糖单元;2支链淀粉是由D-葡萄糖聚合而成的分支状淀粉,其直链部分也为α-1,4苷键,而分支处则为α-1,6苷键;在各种淀粉中,直链淀粉约占20%-25%,支链淀粉约占75%-85%3.性质1形态与物理常数玉米淀粉为白色结晶粉末,流动性不良,淀粉在干燥处且不受热时,性质稳定;2淀粉的溶解性、含水量与氢键作用力溶解性：呈微弱的亲水性并能分散与水,淀粉不溶于水、乙醇和乙醚等,但有一定的吸湿性; 含水量：在常温、常压下,淀粉有一定的平衡水分,但淀粉含有很高的水分却不显示潮湿而呈干燥的粉末状,这主要是淀粉中的葡萄糖单元存在的众多醇羟基与水分子相互作用形成氢键的缘故;不同淀粉的含水量存在差异,这是由于淀粉分子中羟基自行缔合及与水分子缔合程度不同所致;3淀粉的吸湿与解吸吸湿：淀粉中含水量受空气湿度和温度的影响,在一定的相对湿度和温度条件下,淀粉吸收水分与释放水分达到平衡,此时淀粉所含的水分称为平衡水分;用做稀释剂的淀粉和崩解剂的淀粉,宜用平衡水分下的玉米淀粉;解吸：淀粉中存在的水,分为自由水和结合水两种状态,自由水仍具有普通水的性质,随环境的变化而变化,它具有生理活性,可被微生物利用,而结合水则不能;4淀粉的水化、膨胀、糊化水化：淀粉颗粒中的淀粉分子有的处于有序态晶态,有的处于无序态非晶态它们构成淀粉颗粒的结晶相和无定性相,无定性相是亲水的,进入水中就吸水,先是有限的可以膨胀,而后是整个颗粒膨胀的现象;膨胀：淀粉在60-80℃热水中,能发生膨胀,直链淀粉分子从淀粉粒中向水中扩散,形成胶体溶液,而支链淀粉则仍以淀粉粒残余的形式保留在水中;糊化：若不实施直链淀粉与支链淀粉的分离,在过量水中,淀粉加热至60~80℃时,则颗粒可逆地吸水膨胀,至某一温度时,整个颗粒突然大量膨化、破裂,晶体结构消失,最终变成粘稠的糊,虽停止搅拌,也都下沉的现象;糊化的本质：水分子加入淀粉粒中,结晶相和无定性相的淀粉分子之间的氢键断裂,破坏了缔合状态,分散在水中成为亲水胶体;5淀粉的回升老化、凝沉回生或老化：淀粉糊或淀粉稀溶液再低温静置一段时间,会变成不透明的凝胶或析出沉淀的现象;形成的淀粉称为回生淀粉;4、反应1水解反应存在于淀粉分子中糖基之间的连接键——苷键,可以在酸或酶的催化下裂解,形成相应的水解产物,呈现多糖具备的水解性质;2显色反应淀粉与碘试液作用时形成有色包结物,螺旋结构长颜色深,所以直链淀粉与碘化钾、碘溶液作用呈蓝色,支链淀粉呈紫红色;5.应用淀粉在药物制剂中主要用作片剂的稀释剂、崩解剂、粘合剂、助流剂,崩解剂;淀粉应用安全无毒,同时药典品不得检出大肠杆菌、活蛹,1g淀粉含霉菌应在100个以下,杂菌不得多于1000个;可灭菌玉米淀粉是玉米淀粉经化学及物理改性后的淀粉,遇水或蒸汽灭菌不糊化,是供某些医疗用途的改性淀粉;二、糊精1．来源与制法淀粉水解是大分子逐步降解为小分子的过程,这个过程的中间产物总称为糊精;糊精的制法是在干燥状态下将淀粉水解,其过程有四步：酸化、预干燥、糊精化及冷却;2.分类在药剂学中应用的糊精有白糊精和黄糊精;3.性质糊精为白色、淡黄色粉末;不溶于乙醇95℃、乙醚,缓缓溶于水,易溶于热水三、麦芽糖糊精1.来源与制法麦芽糖糊精是由食用淀粉在有水存在的条件下,将淀粉加热,经合适的酸或者酶部分水解而制得;制法：部分地将淀粉水解可得不同链长的葡萄糖单元的聚合物溶液,然后过滤、浓缩、干燥即得麦芽糖糊精;2.性质为无甜味、无臭的白色粉末或颗粒;易溶于水,微溶于乙醇;若其葡萄糖当量提高,则吸湿性、可压性、溶解度、甜度也随之提高,黏度下降;四、羧甲基淀粉钠1.结构为聚α-葡萄糖的羧甲基醚2.性质为白色至类白色自由流动的粉末,能分散于水,形成凝胶,醇中溶解度约2%,不溶于其它有机溶剂,有较大的吸湿性3.应用羧甲淀粉钠作为胶囊剂和片剂的崩解剂广泛应用于口服药物制剂中,在湿法制粒时,将羧甲淀粉钠加入颗粒内部,其润湿时起黏合剂的作用,而在颗粒干燥后又能起崩解剂的作用;是某些口崩片的理想辅料;也可用作助悬剂;五、纤维素1.来源纤维素存在于一切植物中,是构成植物细胞壁的基础物质;2.结构结构单元是D-吡喃葡萄糖基,相互间以-1,4-苷键连接,分子式为C6H10O5n;3.性质1化学反应性纤维素的氧化、酯化、醚化、分子间形成氢键、吸水、溶胀以及接枝共聚等都与纤维素分子中存在大量羟基有关;2氢键的作用纤维素结晶区和无定形区的羟基,基本上是以氢键形式存在3吸湿性纤维素吸水后,再干燥的失水量,与环境的相对湿度有关,纤维素在经历不同湿度的环境后,其平衡含水量的变化,存在滞后现象,即吸附时的吸着量低于解吸时的吸着量; 4溶胀性纤维素的有限溶胀可分为结晶区间溶胀和结晶区内溶胀;纤维素溶胀能力的大小取决于碱金属离子水化度,纤维素的溶胀是放热反应,温度降低,溶胀作用增加；对同一种碱液并在同一温度下,纤维素的溶胀随其浓度而增加,至某一浓度,溶胀程度达最高值;5机械降解特性机械降解后的纤维素比氧化、水解或热降解的纤维素具有更大的反应能力;6可水解性纤维素大分子的背键对酸的稳定性很低,在酸碱度、温度适合的条件下,能产生水解降解,酸是催化剂,可降低贰键破裂的活化能,增加水解速度;纤维素对碱在一般情况下是比较稳定的,但在高温下,纤维素也产生碱性水解;六、粉状纤维素1.制法将植物纤维材料纤维浆,用%NaOH溶液在20℃处理,不溶解的部分中包括纤维浆中的纤维素和抗碱的半纤维素,用转鼓式干燥器制成片状,再经机械粉碎即得粉状纤维素;2.性质呈白色,无臭,无味,具有纤维素的通性,不同细度的粉末的流动性和堆密度不一,具有一定的可压性,流动性较差;3.应用可用于片剂的稀释剂,硬胶囊或散剂的填充剂；在软胶囊中可用于降低油性悬浮性内容物的稳定剂,以减轻其沉降作用,也可作口服混悬剂的助悬剂；用作片剂干性粘合剂的浓度为5%;-20%,崩解剂浓度为5%-15%,助流剂浓度为1%-2%,不得用作注射剂或吸入剂辅料；在食品工业中可作为无热量食品的添加剂;七、微晶纤维素1.制法将结晶度高的纤维经强酸水解除去其中的无定形部分,所得聚合度约为220,相对分子质量约为36000的结晶性纤维即为微晶纤维素;胶态微晶纤维素：纤维素+亲水性分散剂2.性质白色、无臭、无味,多孔、易流动粉末,不溶于水、稀酸、氢氧化钠液和一般有机溶剂;可压性：具有高度变形性,极具可压性;吸附性：为多孔性微细粉末,可以吸附其他物质如水、油和药物等;分散性：微晶纤维素在水中经匀质器作用,易于分散生成妈油般的凝胶体;反应性能：在稀碱液中少部分溶解,大部分膨化,表现出较高的反应性能;3.应用微晶纤维素PH型广泛用作口服片剂及胶囊剂的稀释剂、吸附剂、崩解剂、抗粘附剂；此外也可作为倍散的稀释剂和丸剂的赋形剂;微晶纤维素RC型作为胶体分散系主要用于干糖浆、混悬剂,有时也作为水包油乳剂和乳膏的稳定剂;微晶纤维素球形颗粒,为具有高圆度和机械强度的球形细粒剂,可作为包衣型缓释制剂、苦味掩盖制剂的核芯,微晶纤维素AvicelPH-300系列具有快速崩解性、较好的流动性、可减小片重差异等优点；Avice KG-801可以提高片剂硬度、降低磨损性、少量添加适于在低压力下压片等优点;纤维素衍生物具有以下性质：具有玻璃化转变温度、溶度参数和表面能、物理配伍相容性、溶胀性、吸湿性、黏度、生物黏附性、热凝胶化和昙点、液晶的形成;八、醋酸纤维素。
高分子化学知识点总结
第一章绪论高分子的基本概念高分子化学：研究高分子化合物合成与化学反应的一门科学。
单体：能通过相互反应生成高分子的化合物。
高分子或聚合物(聚合物、大分子)：由许多结构和组成相同的单元相互键连而成的相对分子质量在10000以上的化合物。
相对分子质量低于1000的称为低分子。
相对分子质量介于高分子和低分子之间的称为低聚物（又名齐聚物）。
相对分子质量大于1 000 000的称为超高相对分子质量聚合物。
主链：构成高分子骨架结构，以化学键结合的原子集合。
侧链或侧基：连接在主链原子上的原子或原子集合，又称支链。
支链可以较小，称为侧基；也可以较大，称为侧链。
端基：连接在主链末端原子上的原子或原子集合。
重复单元：大分子链上化学组成和结构均可重复出现的最小基本单元，可简称重复单元，又可称链节。
结构单元：单体分子通过聚合反应进入大分子链的基本单元。
（构成高分子链并决定高分子性质的最小结构单位称为~）。
单体单元：聚合物中具有与单体的化学组成相同而键合的电子状态不同的单元称为~。
聚合反应：由低分子单体合成聚合物的反应。
连锁聚合：活性中心引发单体，迅速连锁增长的聚合。
烯类单体的加聚反应大部分属于连锁聚合。
连锁聚合需活性中心，根据活性中心的不同可分为自由基聚合、阳离子聚合和阴离子聚合。
逐步聚合：无活性中心，单体官能团之间相互反应而逐步增长。
绝大多数缩聚反应都属于逐步聚合。
加聚反应：即加成聚合反应，烯类单体经加成而聚合起来的反应。
加聚反应无副产物。
缩聚反应：缩合聚合反应，单体经多次缩合而聚合成大分子的反应。
该反应常伴随着小分子的生成。
高分子化合物的分类1) 按高分子主链结构分类：可分为：①碳链聚合物：大分子主链完全由碳原子组成的聚合物。
②杂链聚合物：聚合物的大分子主链中除了碳原子外，还有氧、氮，硫等杂原子。
③元素有机聚合物：聚合物的大分子主链中没有碳原子孙，主要由硅、硼、铝和氧、氮、硫、磷等原子组成。
④无机高分子：主链与侧链均无碳原子的高分子。
高分子课程设计方案
高分子课程设计方案一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握高分子材料的基本概念、分类及主要性能；2. 了解高分子的合成方法、结构与性能关系，以及其在日常生活和工业中的应用；3. 掌握高分子材料科学领域的基本研究方法。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识分析高分子材料性能、合成及应用问题的能力；2. 培养学生设计简单高分子材料实验方案的能力；3. 提高学生的实验操作技能和观察、分析、解决问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对高分子材料科学的学习兴趣，培养其探索精神；2. 培养学生关注高分子材料在环境保护、可持续发展等方面的社会责任感；3. 增强学生的团队合作意识，培养严谨、务实的科学态度。
课程性质：本课程为高中化学选修课程，以高分子材料科学为基础，结合实际应用，注重理论与实践相结合。
学生特点：高二年级学生，具备一定的化学基础知识，具有较强的求知欲和动手能力。
教学要求：通过本课程的学习，使学生能够深入了解高分子材料的基本知识，提高解决实际问题的能力，培养科学思维和创新能力。
在教学过程中，注重启发式教学，引导学生主动参与，提高课堂教学效果。
课程目标分解为具体的学习成果，以便后续的教学设计和评估。
二、教学内容1. 高分子材料基本概念：高分子化合物定义、分类及特点；2. 高分子合成方法：聚合反应类型、聚合机理；3. 高分子结构与性能关系：链结构、凝聚态结构，以及结构与性能之间的内在联系；4. 高分子材料的应用领域：日常生活、医药、环保、航空航天等；5. 高分子材料研究方法：实验方法、表征技术及数据分析；6. 高分子材料与环境、可持续发展：资源利用、环境影响及循环再利用。
教学大纲安排：第一课时：高分子材料基本概念及分类第二课时：高分子合成方法及聚合机理第三课时：高分子结构与性能关系第四课时：高分子材料的应用领域第五课时：高分子材料研究方法第六课时：高分子材料与环境、可持续发展教学内容依据教材相关章节进行组织，注重科学性和系统性，结合课程目标，确保学生能够全面掌握高分子材料的基本知识，为后续深入学习打下坚实基础。
高分子化学说课
高分子化学说课一、课程概述高分子化学是化学领域的一个重要分支，主要研究高分子化合物的合成、结构和性能。
本课程旨在让学生掌握高分子化学的基本概念、理论和实验技能，了解高分子化合物的主要类型、合成方法、结构特点以及性能应用。
二、课程目标通过本课程的学习，学生应达到以下目标：1、掌握高分子化学的基本概念和理论，了解高分子化合物的分类、合成方法、结构特点及性能应用。
2、掌握高分子化学实验的基本操作技能，能够独立完成实验，观察实验现象，分析实验数据，得出正确的结论。
3、培养学生的创新思维和实践能力，提高学生的综合素质和科学素养。
三、教学内容本课程主要包括以下内容：1、高分子的基本概念和分类，高分子的合成方法（包括聚合反应类型、聚合反应机理、聚合反应动力学等）。
2、高分子的结构特点及性能应用，包括高分子的分子量、分子量分布、链结构、聚集态结构等。
3、高分子化学实验的基本操作技能，包括实验设计、实验操作、实验数据处理等。
4、高分子化学领域的新进展和发展趋势，包括高分子材料的功能化、高性能化、环保化等。
四、教学方法本课程采用多种教学方法，包括课堂讲解、实验操作、案例分析、小组讨论等。
课堂讲解主要通过教师讲解基本概念和理论，引导学生了解高分子化学的基本知识。
实验操作主要通过学生亲自动手实验，掌握高分子化学实验的基本操作技能。
案例分析主要通过分析实际案例，让学生了解高分子化合物在生活和生产中的应用。
小组讨论主要通过学生分组讨论，培养学生的合作精神和沟通能力。
五、教学资源本课程充分利用各种教学资源，包括多媒体课件、实验教学视频、网络资源等。
多媒体课件主要包括PPT和Flash动画，用于展示高分子化学的基本概念和理论。
实验教学视频主要包括实验操作步骤和实验现象的演示，用于帮助学生掌握实验操作技能。
网络资源主要包括学术网站、数据库和论坛等，用于学生了解高分子化学领域的新进展和发展趋势。
六、考核方式本课程的考核方式包括平时成绩和期末成绩两部分。
高分子化学ppt幻灯片课件
高分子化学ppt幻灯片课件•高分子化学概述•高分子化合物结构与性质•高分子合成方法与反应机理•高分子材料制备与加工技术•高分子材料性能与应用领域•高分子化学前沿研究领域与展望目录CONTENTS01高分子化学概述高分子化学定义与特点定义高分子化学是研究高分子化合物的合成、结构、性能及其应用的科学。
特点高分子化学涉及的高分子化合物具有分子量高、分子结构复杂、性能多样等特点。
高分子化学发展历史早期阶段天然高分子的利用和改性，如橡胶、纤维素等。
合成高分子阶段20世纪初合成第一个高分子化合物——酚醛树脂，之后合成橡胶、塑料等高分子材料。
高分子科学建立20世纪30年代，高分子科学作为一门独立学科得以建立，高分子化学作为高分子科学的重要分支得到迅速发展。
材料领域生物医学领域环保领域其他领域高分子化学研究意义合成具有优异性能的高分子材料，满足航空航天、汽车、建筑等领域对高性能材料的需求。
开发可降解高分子材料，解决传统塑料带来的环境污染问题。
研究生物相容性高分子材料，用于医疗器械、药物载体等方面，提高医疗水平。
高分子化学在能源、信息、农业等领域也有广泛应用，推动相关产业的发展。
02高分子化合物结构与性质由长链分子组成，链上原子以共价键连接，形成线性或支链结构。
链状结构由三维空间的分子链交织而成，具有高度的交联性和空间稳定性。
网状结构高分子链在空间中的排列和堆砌方式，包括晶态、非晶态、液晶态等。
聚集态结构高分子化合物基本结构非晶态结构高分子链在空间中无规则排列，呈现无序状态。
非晶态高分子具有较好的柔韧性和加工性能。
晶态结构高分子链在空间中规则排列，形成晶体。
晶态高分子具有优异的力学性能和热稳定性。
液晶态结构介于晶态和非晶态之间的一种特殊聚集态，高分子链在空间中呈现一定程度的有序排列。
液晶高分子具有独特的光学、电学和力学性能。
高分子化合物聚集态结构物理性质包括颜色、密度、熔点、沸点、溶解度等。
这些性质与高分子的结构密切相关，如支链和交联程度会影响密度和熔点。
高分子化学第2章 2.1-2.4.4
I
均裂
R• 链自由基不断 与单体加成使 链增长。
… …
自由基为活性种——自由基连锁聚合。
烯类单体的加聚反应绝大多数属于自由基聚合。
6
CH2=CH
Y
7
2.2 连锁聚合的单体
1. 不同单体对连锁聚合机理有选择性：
单体结构：
（1） 无取代基： CH2 =CH2 [乙烯单体] （2） 带有单个取代基：CH2 =CH--Y （3）1-1-双基取代的烯烃单体：CH2=C--XY （4） 1，2-双取代的烯烃单体：X--CH=CH--Y （5） 三取代和四取代乙烯: 一般不能聚合 （6） 共轭体系
39
结论：
任何自由基聚合都有链引发、链增长、 链终止三步基元反应。 链引发速率最小， 是反应的控制步骤。
链引发
15
——控制步骤
链增长
链终止
40
（4）链转移 在自由基聚合过程中，链自由基有可能 从单体、溶剂、引发剂等低分子或高分子上 夺取一原子而终止，并使这些原子的分解成 为自由基，继续新链的增长，使聚合反应继 续进行，这种反应称做链转移反应。 M
特征： 放热反应，活化能低20~34 KJ/mol ，反 应速度很快。 [比第一步链引发活化能（105~150KJ/mol）低约5倍]。
29
（2）链增长
单体自由基形成后，仍具有活性，继续 打开第二个单体的键与之加成，形成新的 自由基。新的自由基活性并不衰减，继续与 其他单体加成，形成更多的链自由基，这个 过程为链增长反应（加成反应）。
均裂 ： R* *R
异裂 ： A ：B
2 R*
产生自由基
A + + ：B- 产生阴、阳离子
（2） 自由基、阳离子、阴离子都可能成为 活性中心，引发相应的自由基、阳离子、阴 离子连锁聚合； 自由基聚合、阳离子聚合、阴离子聚合 都是连锁机理。
高分子化学材料
高分子化学材料高分子化学材料是一类以高分子化合物为主要成分，具有可塑性、可加工性、可调性等优良性能的功能材料。
高分子化学材料广泛应用于工程材料、电子材料、生物材料、环境材料等领域，是现代工业、科技和生活中不可或缺的一部分。
高分子化学材料主要包括合成高分子材料、天然高分子材料和复合材料三类。
其中，合成高分子材料又可以分为聚合物、聚合物共混物和共聚物三类。
聚合物是由相同或不同的单体通过化学反应得到的高分子链状大分子。
聚合物可以通过调整单体的结构、反应条件、聚合度、分子量分布等方式来改变其性能。
聚合物的种类很多，如聚烯烃、聚酯、聚氨酯、聚酰亚胺等。
聚合物共混物是由相同或不同两个或多个聚合物按一定比例混合而成的混合物。
通过混合不同性质的聚合物，可以获得新的性能优异的材料。
例如，ABS树脂就是由丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三种单体共聚而成的共混物，具有优良的强度、韧性和耐冲击性。
共聚物是由两种或更多种单体共同参与的聚合物，分为分段共聚物和组成共聚物。
分段共聚物是由在不同单体结构之间交替连接而成的高分子链，具有复合性能。
例如，聚乙烯醇-聚丙烯醛是一种分段共聚物，具有优良的耐候性和机械强度。
组成共聚物是由不同单体共同参与连接而成的高分子链，具有多种性能，如硬韧相容、侧臂效应等。
例如，一种广泛应用的组成共聚物是聚醚酯-醚氨基甲酸酯共聚物，具有弹性、耐候性和耐臭氧性等性质。
天然高分子材料是从自然界中提取的具有高分子结构或准高分子结构的有机物。
例如，橡胶是一种天然高分子材料，可以通过高温硫化等方法获得化学稳定性和机械性能的提高。
另外，木材、纤维素、蛋白质、DNA等都是天然高分子材料。
复合材料是由两种或更多种成分按一定比例混合制备的材料，具有新的或超过原始性能的综合性能。
复合材料包括基础材料和增强材料两个部分。
增强材料可以是有机或无机材料，如玻璃纤维、碳纤维、石墨等，用于增强基础材料的机械性能和耐热性能。
常见的复合材料有玻璃钢、碳纤维复合材料等。
高分子化学知识要点
高分子化学知识要点一、高分子的基本概念高分子化合物，简称高分子，是指那些由众多原子或原子团主要以共价键结合而成的相对分子质量在一万以上的化合物。
生活中常见的高分子材料有塑料、橡胶、纤维等。
高分子与小分子化合物相比，具有独特的性能。
例如，高分子材料通常具有较好的韧性、弹性和机械强度。
这是因为高分子的长链结构能够有效地分散和承受外力。
高分子的相对分子质量是一个重要的参数。
它不是一个确定的值，而是具有一定的分布范围。
这是由于聚合反应过程中的随机性导致的。
相对分子质量的大小和分布会显著影响高分子材料的性能。
二、高分子化合物的分类高分子化合物的分类方法有多种。
按照来源，可分为天然高分子和合成高分子。
天然高分子如纤维素、蛋白质等，是自然界中原本就存在的；合成高分子则是通过人工化学反应合成的，如聚乙烯、聚苯乙烯等。
根据高分子主链的结构，又可分为碳链高分子、杂链高分子和元素有机高分子。
碳链高分子的主链全部由碳原子组成，像聚乙烯、聚丙烯就属于此类；杂链高分子的主链除了碳原子，还含有氧、氮、硫等杂原子，如聚酯、聚酰胺；元素有机高分子的主链中不含碳原子，而是由硅、磷、铝等元素组成，不过侧基一般是有机基团。
另外，还可以根据用途将高分子分为塑料、橡胶、纤维、涂料、胶粘剂等。
不同类型的高分子在性能和应用方面有着很大的差异。
三、高分子的合成方法高分子的合成方法主要包括加聚反应和缩聚反应。
加聚反应是指由不饱和单体通过加成反应相互结合形成高分子的过程。
在这个过程中，没有小分子副产物生成。
例如，乙烯在引发剂的作用下发生加聚反应生成聚乙烯。
缩聚反应则是由具有两个或两个以上官能团的单体，通过官能团之间的缩合反应逐步形成高分子，同时会产生小分子副产物，如水、醇、氨等。
聚酯的合成就是一个典型的缩聚反应。
此外，还有开环聚合、逐步加成聚合等合成方法。
开环聚合是指环状单体通过开环形成线性高分子的反应；逐步加成聚合则是通过逐步的加成反应形成高分子。
高分子的定义
高分子的定义-------高分子化合物简称高分子，是指分子量很高的一类化合物，通常分子量在104~106之间，构成的原子数多达103~105个。
高分子的分子链是由许多简单的结构单元以一定的方式重复连接而成。
也叫聚合物分子或大分子，具有高的相对分子量，其结构必须是由多个重复单元所组成，并且这些重复单元实际上或概念上是由相应的小分子衍生而来。
医药对高分子材料的基本要求（具体见P19✓本身及分解产物应无毒，不会引起炎症和组织变异反应，无致癌性；✓进入血液系统的药物不会引起血栓；✓能经受消毒处理；✓具有水溶性，能在体内水解为具有药理活性的基团；✓能有效达到病灶处，并积累一定浓度；✓口服药剂的高分子残基能通过排泄系统排出体外；✓对于导入方式进入循环系统的药物，聚合物主链必须易降解，使其有可能排出体外或被人体吸收药用高分子材料的定义----药品生产和制造加工过程中使用的高分子材料包括作为药物制剂之一的药用辅料与高分子药物，以及与药物接触的包装贮运高分子材料。
要求安全有效稳定－－广义上指的是能将药理活性物质制备成药物制剂的各种添加剂，其中具有高分子特征的辅料，一般被称为药用高分子辅料。
药用辅料的定义——是在药物制剂中经过合理的安全评价的不包括生理有效成分或前体的组分。
其作用有：（1）在药物制剂制备过程中有利于成品的加工；（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。
药用高分子辅料的定义－－指的是能将药理活性物质制备成药物制剂的各种高聚物。
辅料有可能改变药物从制剂中释放的速度或稳定性，从而影响其生物利用度。
按用途分为三大类：（1）在传统剂型中应用的高分子材料；（2）缓释、控释制剂和靶向制剂中应用的高分子材料；（3）包装用的材料。
药用高分子材料的应用用于片剂和一般固体制剂作为缓、控释材料：用于液体或半固体制剂：用作生物黏附性材料用作新型给药装置的组件用作药品包装材料高分子药物------ 利用高分子化合物自身的结构和性能与机体组织作用，从而克服机体功能障碍达到促进人体康复的一类药物第一节高分子的基本概念高分子化合物——或称聚合物，是由许多单个高分子（聚合物分子）组成的物质。
高分子化学
12
O ]n
2）根据高分子受热后的形态变化分类 根据受热后发生的形态变化，可将高分子化合物分为热 塑性高分子和热固性高分子两大类。 热塑性高分子－在受热后会从固体状态逐步转变为流动状态。
这种转变理论上可重复无穷多次。或者说，热塑性高分子是可以再生 的。聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯和涤纶树脂等均为热塑性 高分子。
22
化学纤维一般为均聚物，其商业名称为取其结构单元名 称中的一个特征文字，然后在后面加上“纶”字。 例如，聚丙烯腈纤维称为“腈纶”；聚氨酯纤维称为 “氨 纶”；聚氯乙烯纤维称为“氯纶”；聚丙烯纤维称为“丙纶” 等。
醛 纤维称为“维尼纶”；聚对苯二酰对苯二胺纤维称为“芳 纶”。 尼龙—6纤维在我国首先是由锦西化工研究院研制而成， 因此命名为“锦纶”。
例如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等。
杂链聚合物－的主链上以碳元素为主，但存在其它元素，如O、
N、S、P等杂元素。主链上的苯环一般也看作为杂元素。
11
元素有机聚合物－的主链上没有碳元素，一般由Si、B、N、
P、Ge和O等元素组成，但侧链上含有有机基团。例如有机硅聚合 物。
CH3 [ Si CH3
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
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。
高分子化学知识点总结
第一章 绪论单体：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。
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，并具有一定机械性能。
结构单元：在大分子链中出现的以单体结构基础的原子团称为结构单元。
重复单元：大分子链上化学组成和结构均可重复的最小单元，可能与结构单元相同，也可能由2个或多个结构单元组成。
单体单元：与单体中原子种类及个数相同的结构单元，仅电子结构有所变化。
重复单元或结构单元类似大分子链中的一个环节，故俗称链节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. 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。
合成尼龙-66具有另一特征：2N(CH 2)6NH 2 + HOOC(CH 2)4COOH--NH(CH 2)6NH--CO(CH 2)4CO--OH n结构单元 结构单元 重复结构单元有两种表示法：[1]以大分子链中的结构单元数目表示，记作:[2]:以大分子链中的重复单元数目表示，记作:由聚合度可计算出高分子的分子量： M 是高分子的分子量; M 0 是结构单元的分子量 结构单元＝重复单元＝链节≠ 单体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＝链节三大合成材料:橡胶，塑料，纤维 玻璃化温度：聚合物从玻璃态到高弹态的热转变温度。
分子量及其分布数均分子量：按聚合物中含有的分子数目统计平均的分子量高分子样品中所有分子的总重量除以其分子(摩尔)总数∑∑∑∑∑====ii i i i i i i i n M x M W W N M N N W M )(式中，W i ，N i ，M i 分别为i -聚体的重量、分子数、分子量重均分子量：是按照聚合物的重量进行统计平均的分子量i -聚体的分子量乘以其重量分数的加和∑∑∑∑===ii i i i i i i i w M w M N M N W M W M 2分布指数表示：重均分子量与数均分子量的比值，M w / M n M w / M n 分子量分布情况 1 均一分布 接近 1 (1.5 ~ 2） 分布较窄远离 1 (20 ~ 50) 分布较宽 聚合反应1． 按单体-聚合物结构变化分类 【1】 缩聚 【2】加聚 【3】开环聚合 2． 按聚合机理分类【1】逐步聚合 【2】连锁聚合（活性种可以是自由基、阴离子、阳离子；过程由链引发、链增长、链终止等基元反应组成）第二章 逐步聚合反应n xDP n DP x n ==00M DP M x M n ⋅=⋅=1逐步聚合的基本概念与连锁聚合不同，逐步聚合的基本特征是聚合度随时间逐步增长，而转化率在聚合初期即可达到很高，因此表现出与连锁聚合完全不同的规律。
高分子化学的认识与感悟
高分子化学的认识与感悟摘要：高分子化学是研究高分子化合物的合成、化学反应的一门学科，同时还涉与聚合物的结构和性能。
本文是讲述我在学习了高分子化学这门课程之后对这门课程的掌握、理解，以与我感兴趣的高分子化学课程中的聚合方法的理解。
关键字：高分子化学高分子聚合物聚合方法一.我对高分子化学的掌握1.什么是高分子化学高分子化学是研究高分子化合物（简称高分子）合成（聚合）和化学反应的一门科学；同时还会涉与聚合物的结构和性能。
同时也涉与高分子化合物的加工成型和应用等方面。
高分子也成聚合物（或高聚物），有时高分子可指一个大分子，而聚合物则指许多大分子的聚集体。
高分子的相对分子质量非常的大，小到几千，大到几百万、上千万的都有。
我们有时将相对分子质量较低的高分子化合物叫低聚物。
2.高分子的分类和命名2.1高分子分类从不同的专业角度，对高分子进行多种分类，例如按来源、合成方法、用途、热行为、结构等来分类。
在高分子课程学习中，我们对高分子的分类是按有机化学和高分子化学角度来考虑，是按照主链结构将高分子分成三大类：①碳链聚合物：主链完全有碳原子组成，比如绝大部分的烯类和二烯类的加成聚合物。
②杂链聚合物：主链除了碳原子外，还有氧、氮、硫等杂原子，比如聚醚、聚酯、聚酰胺等缩聚物和杂环开环聚合物以与大多数天然高分子。
③元素有机聚合物：主链中没有碳原子，主要由硅、硼、铝和氧、氮、硫、磷等原子组成，但多半是有机基团，比如甲基、乙基、乙烯基、苯基等。
如果主链和侧基均无碳原子，则称物价高分子，像硅酸盐之类。
2.2高分子命名在有机化学中我们就学过聚合物的命名，在高分子化学中聚合物的命名跟我们以往的命名没有什么区别，在这里命名方法主要分两类：①单体来源命名法：就是聚合物名称以单体名为基础。
比如乙烯的聚合物我们称为聚乙烯。
②结构单元命名法：就像有机化学里一样，先确定重复单元结构，排好单元次序，命名。
最后在名字前加一个聚就可以了。
3.聚合反应与聚合方法3.1聚合反应在我们学习高分子化学过程中，聚合反应贯穿了我们整个课本，从缩聚和逐步聚合到自由基聚合、自由基共聚合、离子聚合、配位聚合、开环聚合等，聚合反应中有涉与到聚合物的分子量和分布还有聚合物的大分子的结构、它们的链状和聚合物的聚集态、热转变之类的。
高分子化学第一章(2)
--NH-(--CH2-)-CO-- + n H2O n 5
n
H2N(CH2)6NH2 + HOOC(CH2)4COOH
H--NH(CH2)6NH--CO(CH2)4CO--OH + (2n-1) H2O
n
8
单体单元、结构单元、重复单元、 单体单元、结构单元、重复单元、 高分子化学 链节有何关系？ 链节有何关系？
3
聚氯乙烯PVC由什么组成？ 由什么组成？ 聚氯乙烯 由什么组成
4
高分子化学
一、 高分子化合物与单体
聚合物分子结构必须是由多个重复单元所组成， 聚合物分子结构必须是由多个重复单元所组成，并且这 些重复单元是由相应的小分子衍生而来。 些重复单元是由相应的小分子衍生而来。
C 2-C C 2-C C 2-C H H H H H H C l C l C l
其重复单元由 两种结构单元 组成， 组成，且结构 单元与单体的 组成不尽相同， 组成不尽相同， 所以， 所以，不能称 为单体单元。 为单体单元。
H--NH(CH2)6NH--CO(CH2)4CO--OH+ (2n-1) H2O
n
结构单元 结构单元 重复结构单元
但单体在形成高 分子的过程中要 失掉一些原子
----( C 2--C = H H2 -)--(-C 2--C -)---H H C --C H Hy x
n
说明： y为任意值，故在分子链上结构单元的排列是任意的： 说明： x, y为任意值，故在分子链上结构单元的排列是任意的：
∼ ∼M1M2M1M1M2M1M2M2M2 ∼ ∼ 在这种情况下，无法确定它的重复单元，仅 在这种情况下，无法确定它的重复单元，
说明：n 表示重复单元数，也称为链节数,, 在此等于聚合度。 表重复单元数，也称为链节数 在此等于聚合度。
高分子化学总复习提纲1
自动加速效应 autoacceleration effect 又称凝胶效应。在自由基聚合反应中，由于聚合体系黏 度增大而使活性链自由基之间的碰撞机会减少，双基终止难 于发生，导致自由基浓度增加，此时单体仍然能够与活性链 发生链增长反应，从而使聚合速度自动加快的现象。 竞聚率： 两种单体均聚速率常数与共聚速率常数之比称为竞聚 率： r1 == k11 / k12；r2 == k22 / k21。 活性聚合、活性聚合物、计量聚合 living polymer 在无链转移和链终止反应发生的连锁聚合反应条件下，聚合 反应完成以后大分子链端仍然保留着活性，一旦加入单体即 可以重新开始聚合反应，这样的聚合反应称为活性聚合；生 成物叫活性聚合物。阴离子聚合、配位阴离子聚合、阳离子 聚合以及自由基聚合反应在特定的条件下都可以得到活性聚 合物。不过阴离子聚合是目前合成活性聚合物最有效的方 法。
5．体型缩聚凝胶点计算： 首先判断两类官能团摩尔数是否相等，再分别按照不 同公式计算平均官能度： 1）如果两种官能团等摩尔即 fa Na == fb Nb + fc Nc, 则平均官能度为官能团总摩尔数与单体总摩尔数之比：
_
f
=
fa Na + fb Nb + fc Nc Na + Nb + Nc
2）如果两种官能团摩尔数不等，则平均官能度应该等于摩 尔数少的官能团摩尔数的二倍与单体总摩尔数之比：设fa Na > fb Nb + fc Nc,
=
_ _ _ _ HO [OC(CH2)4CO HN(CH2)6NH ]n H + (2 n 1) H2 O
4. 尼龙-6, 也有两条合成路线： 1）n HOOC(CH2)5NH2 == HO–[OC(CH2)5NH]n–H + (n -1) H2O
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。
高分子化学与物理基础知识点
高分子化学与物理基础知识点
1. 高分子的定义和分类
高分子是由许多重复单元通过共价键连接而成的大分子。
根据来源，高分子可分为天然高分子和合成高分子；根据性能和用途，高分子可分为塑料、橡胶、纤维、涂料、胶粘剂等。
2. 高分子的结构
高分子的结构包括一级结构（近程结构）和二级结构（远程结构）。
一级结构指的是高分子链中原子的化学组成和排列方式，如头尾结构、顺反异构等；二级结构指的是高分子链的形态，如伸直链、螺旋链、折叠链等。
3. 高分子的合成
高分子的合成方法包括加聚反应、缩聚反应、开环聚合等。
其中，加聚反应是通过单体分子间的加成反应形成高分子的方法；缩聚反应是通过单体分子间的缩合反应形成高分子的方法。
4. 高分子的物理性能
高分子的物理性能包括力学性能、热性能、电性能、光学性能等。
其中，力学性能是高分子材料最重要的性能之一，包括拉伸强度、弯曲强度、冲击强度等。
5. 高分子的溶液性质
高分子在溶液中的性质包括溶解过程、溶剂选择、分子量测定等。
高分子的溶解过程一般分为溶胀和溶解两个阶段；溶剂选择要考虑高分子的极性、分子量、溶液的黏度等因素。
以上是高分子化学与物理的一些基础知识点，希望对你有所帮助。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
H2C CH Cl
聚氯23
§1.1 高 分 子 基 本 概 念
注意：聚乙烯醇（PVA） n CH2 CH
OH
CH2 CH n OH
聚乙烯醇
高分子化学概念和主要性能
24
§1.1 高 分 子 基 本 概 念
什么是单体？
小分子 单体
聚合反应
Polymerization Monomer
19
核糖核酸酶A (ribonuclease A)
124个氨基酸残基
高分子化学概念和主要性能
20
高分子化学概念和主要性能
21
§1.1 高 分 子 基 本 概 念
什么是高分子？
高分子化合物、大分子化合物、高
分子、大分子、高聚物、聚合物 、 聚合物分子
高分子也叫高 分子化合物，
这些术语一般可以通用
HO［C－ O
－C－O－CH2－CH2－O］n H O
结构单元
结构单元
重复单元
高分子化学概念和主要性能
28
§1.1 高 分 子 基 本 概 念
Attention!
对于均聚物，即用一种单体聚合所得的高分 子，其结构单元与重复单元是相同的
对于共聚物，即用两种或者两者以上的单体 共同聚合所得的高分子，其结构单元与重复 单元是不同的
塑料、橡胶、纤维、涂料、粘胶剂…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、纺织等 各个领域。
功能高分子材料：导电高分子、高吸水性高分子、高选择吸附性高 分子、医用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。
CCOCCOCCO
H CH 3 H CH 3 H CH 3 HH HH HH
单 体 单 元 monomer Units
如果结构单元的元素组成和排列都与单体相同，仅电子 结构发生变化，可称其为单体单元。
高分子化学概念和主要性能
26
§1.1 高 分 子 基 本 概 念
重复单元
Repeating Units
高分子化学概念和主要性能
3
高分子化学的重要性
我们的衣食住行都离不开高分子 高分子化学是重要的基础学科
高分子化学的知识是我们认识世界，改造世界的 强有力武器
高分子化学概念和主要性能
4
高分子材料的应用
衣
食
行
住
用
科技
高分子化学概念和主要性能
5
在科学的整体发展中：高分子科学处于多种学科的交汇点 上，为其发展提供了良好的学科环境。
12
高分子化学概念和主要性能
13
天然高分子 ♥ 多糖类,多肽类,核酸
O
O O
O O
O O
高分子化学概念和主要性能
14
DNA分子的双螺旋结构
deoxyribonucleic acid
两股DNA长链像转圈的楼梯扶手 架，围绕一个中心轴盘旋，走向相反， 外侧为磷酸基团，内侧为四种碱基，通 过碱基对(30亿)的氢键形成双螺旋结构。
17
通过人工方法合成或重组天然高分子
了解生命的起源与生命活动的规律是人类的渴望
蛋白质与核酸是生命和遗传的基础
蛋白质与核酸结构复杂多变
蛋白质与核酸的合成与重组一直是生物化学及高分子化学领
域最具有挑战性的课题
高分子化学概念和主要性能
18
结晶牛胰岛素的晶体结构
含 51个氨基酸残基的蛋白质
高分子化学概念和主要性能
电子学
数学
物理学
生命 科学
高分子 科学
工程学
其它 学科
其它 化学
高分子化学概念和主要性能
6
➢高分子材料的应用
据统计，若人们对材料 的需求是100%，其中 高分子材料占60%。
高分子具有许多优良性能，高分子材料是当今世界发展最迅速的产 业之一，高分子材料的发展历史不足百年，按体积计目前，其世界 年产量已经超过金属类，成为最重要的材料品种之一。
高分子
单体
——能够进行聚合反应，并构成高分子基本结构组成 单元的小分子。
高分子化学概念和主要性能
25
§1.1 高 分 子 基 本 概 念
结 构 单 元 Constitutional units
聚合物分子结构中出现的以单体结构为基础的原子团
聚丙烯
聚乙二醇
HH HH HH
HH HH HH
CC CC CC
高分子化学概念和主要性能
29
§1.1 高 分 子 基 本 概 念
l 结构单元（Constitutional units）单体单元（Monomer unit） 重复 单元(Repeating unit）链节(Chain element）
高分子化学概念和主要性能
7
下面让我们进入高分子世界 去看看吧——常规高分子
塑料
橡胶 高分子化学概念和主要性能
纤维
8
常规高分子
粘胶剂
涂料
高分子化学概念和主要性能
9
高分子化学概念和主要性能
10
我们使用的以上这些产品， 大都来自于这样高塔林立的
高分子化学概念和主要性能
11
功能高分子
高分子化学概念和主要性能
H
O
C、N ： 在碱基中
C ：在磷酸酯键中
P
高分子化学概念和主要性能
15
蛋白质Protein
H
COOH
|
|
H2N—C—COOH + H-NH—C—H
|
|
R
R
H
COOH
|
|
H2N—C—CONH—C—H
|
|
R
R
肽键
C，H，O，N，S
高分子化学概念和主要性能
16
蛋白质Protein
高分子化学概念和主要性能
高 分 子 化 学概念和主要性能
高分子化学概念和主要性能
1
本节主要内容：
1. 高分子的基本概念 2. 聚合物分类和命名 3. 聚合反应 4. 分子量 5. 线型、支链和体型大分子 6. 大分子的微观结构 7. 聚合物的物理状态和主要性能
高分子化学概念和主要性能
2
高分子化学：研究高分子化合物的合成和反应间的关系 高分子物理：研究高分子的结构与性能间的关系 高分子加工成型：研究高分子的性能与应用间的关系
重复组成高分子的最小的结构单元。
HH HH HH CC CC CC H CH 3 H CH 3 H CH 3
( CH2CH)n CH3
单体单元，结构单元与重复单元一致
高分子化学概念和主要性能
27
§1.1 高 分 子 基 本 概 念
重 复 单 元与结构单元 重复单元与结构单元不一致
n HOOC－
－COOH ＋ n HO－CH2－CH2－OH
是指分子量很 高并由多个重
Macromolecule, Polymer
复单元以共价 键连接的一类
化合物。
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
高分子化学概念和主要性能
22
§1.1 高 分 子 基 本 概 念
C2-H CC H 2-H CC H2-H CH Cl Cl Cl