第三章 高分子化合物
化妆品常用高分子
第一章天然高分子化合物1. 动物性成分类（1）明胶（2）酪朊2. 植物性成分类（1）淀粉类（2）植物性胶质类（3）阿拉伯树胶（4）黄著胶（5）Xanthan胶3. 植物性粘液质类（1）榅桲提取物（2）果胶4. 海藻类（1）爱尔兰苔粉（2）海藻酸钠5. 有机天然水溶性高分子化合物第二章半合成高分子化合物1. 纤维素及其衍生物概述2. 各种纤维素衍生物甲基纤维素（MC）乙基纤维素（EC）羧甲基纤维素（CMC）羟乙基纤维素（HEC）羟丙基纤维素（HPC）细孔球状纤维素3. 有机半合成水溶性高分子化合物第三章合成高分子化合物1. 乙烯类（1）聚乙烯醇(PVA)（2）聚乙烯基甲基醚及乙烯基甲基醚与马来酸酐的共聚物（3）聚乙烯吡咯烷酮（PVP）2. 丙烯酸衍生物和甲基丙烯酸衍生物类（1）聚丙烯酸钠（2）羧基乙烯聚合物（Carbopol）（3）聚氧乙烯（PEO）3. 有机合成水溶性高分子化合物第四章高分子在肤用化妆品中的应用1 洁肤用化妆品沐浴露洗面奶：非泡沫型洗面奶、皂基型泡沫洗面奶、MAP型泡沫洗面奶、洗脸香皂2 护肤用化妆品润肤霜、润肤露、面膜、精华素、固体香水、护肤啫喱、粉底霜、液体滑石粉化妆水：润肤剂：聚硅氧烷类平衡水：聚乙二醇润肤水：黄原胶收缩水（紧肤水）：聚乙二醇、聚氯乙烯油醇醚3 营养和治疗用化妆品第五章毛发用化妆品1 发用高分子洗发产品中的高分子/阳离子高分子化合物/聚季铵盐-10洗发水（二合一洗发水）洗发水用高分子2 护发产品中的高分子/硅酮类高分子3 头发定型产品中的高分子发用定型化妆品：喷发胶、摩丝、发用凝胶、发蜡、弹力素发用定型高分子（1）聚乙烯基吡咯烷酮及其共聚物1 乙烯吡咯烷酮/乙酸乙烯酯共聚物2 乙烯吡咯烷酮/二甲氨基乙基甲基丙烯酸酯共聚物3 乙烯基己内酰胺/乙烯吡咯烷酮/二甲氨基乙基甲基丙烯酸酯共聚物（2）醋酸乙烯酯/巴豆酸系列共聚物1 醋酸乙烯酯/巴豆酸共聚物2 醋酸乙烯酯/巴豆酸/丙酸乙烯酯共聚物（3）丙烯酸酯/丙烯酰胺类共聚物1 丙烯酸酯/辛基丙烯酰胺共聚物2 甲基丙烯酰基乙基甜菜碱/甲基丙烯酸酯共聚物3 辛基丙烯酰胺/丙烯酸酯/叔丁基氪基乙基甲基丙烯酸酯共聚物4 丙烯酸/丙烯酸乙酯/Ⅳ一叔丁基丙烯酰胺共聚物第六章口腔卫生用品1 牙齿与口腔卫生用品2 牙膏的组成、配方和生产技术3 其他口腔卫生用品第七章美容化妆品第八章其他相关高分子1. 胶原蛋白胶原蛋白在化妆品中的应用胶原蛋白霜的开发2. 营养型消皱面膜的研制一高分子膜的应用3. 纳米透皮技术在化妆品中的应用p64 3.1 纳米技术概况3.2 纳米透皮技术在化妆品中的应用3.2.1 囊泡传递系统/脂质体3.2.2 纳米乳3.2.3 纳米胶囊和聚合纳米颗粒3.2.4 固体脂质纳米颗粒3.2.5 纳米结构脂质载体3.2.6 立方体3.2.7 树状高分子4. 天然高分子化合物壳聚糖的制备及应用5. 营养型消皱面膜的研制一高分子膜的应用。
高分子材料
2. 高分子材料的机械性能特点 (1)强度低
100 MPa, 比 金属低得多, 但由于其重量轻、密度小， 许多高聚物的比强度还是很高的, 某些 工程塑料的比强度比钢铁和其他金属 还高。对于粘弹性的高聚物，其强度 主要受温度和变形速度的影响。
另一类高分子化合物的分子中虽然也包含了成千上万个结 构单元，但是所有的结构单元都是相同的，是由很多相同的 单元连接在一起的，不少天然的有机高分子材料都有这样的 结构，例如天然橡胶的主要成分是异戊二烯，棉纤维的主要 成分是纤维素。
构成大分子的最小重复结构单元，简称结构单元，或 称链节。构成结构单元的小分子称单体。
随着温度的升高，高聚物的力学
状态发生变化，在脆化温度Tb以下， 高聚物处于硬玻璃态；在Tb～Tg之间 处于软玻璃态；在略高于Tg时处于皮 革态；在高于Tg较多时处于橡胶态； 在接近于粘流温度Tf时处于半固态。
相应地，高聚物的性能由硬脆逐渐变 为强硬、强韧、柔韧高分子材料
高分子材料又称为高分子聚合物(简称高聚物),是以高分子化合 物为主要组分的有机材料。高分子化合物是指相对分子质量很大 的化合物，其相对分子质量一般在5000以上，有的甚至高达几百 万。高分子化合物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。
高分子材料的发展概况 （1）蒙昧期：19世纪中叶以前人们是无意识地使用高分子 材料。 （2）萌芽期：20世纪初期出现化学改性和人工合成的高分 子。 （3）争鸣期：20世纪初期到30年代高分子 （Macromolecule Polymer）概念形 成。 1920年德国学者H.Staudinger发表了他的划时代的文献 “论聚合”，提出异戊二烯构成橡胶，葡萄糖构成淀粉，纤 维素氨基酸构成蛋白质，都是以共价键彼此连接，提出高分 子长链结构的概念。
高分子化学名词翻译和解释
第一章绪论（Introduction）高分子化合物（High Molecular Compound）：所谓高分子化合物，系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量在一万以上的化合物。
单体（Monomer）：合成聚合物所用的-低分子的原料。
如聚氯乙烯的单体为氯乙烯。
重复单元（Repeating Unit）：在聚合物的大分子链上重复出现的、组成相同的最小基本单元。
如聚氯乙烯的重复单元为。
单体单元（Monomer Unit）：结构单元与原料相比，除了电子结构变化外，其原子种类和各种原子的个数完全相同，这种结构单元又称为单体单元。
结构单元（Structural Unit）：单体在大分子链中形成的单元。
聚氯乙烯的结构单元为。
聚合度（DP、Xn）(Degree of Polymerization) ：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均值，以Xn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DP表示。
聚合物是由一组不同聚合度和不同结构形态的同系物的混合物所组成，因此聚合度是一统计平均值，一般写成、。
分子量分布（Molecular Weight Distribution, MWD ）：由于高聚物一般由不同分子量的同系物组成的混合物，因此它的分子量具有一定的分布，分子量分布一般有分布指数和分子量分布曲线两种表示方法。
多分散性（Polydispersity）：聚合物通常由一系列相对分子量不同的大分子同系物组成的混合物，用以表达聚合物的相对分子量大小并不相等的专业术语叫多分散性。
分布指数(Distribution Index) ：重均分子量与数均分子量的比值。
即。
用来表征分子量分布的宽度或多分散性。
连锁聚合（Chain Polymerization）：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。
高分子化学总结
•2-3、2-4等多官能度体系：体形缩聚。
第 二 章
缩 聚 和 逐 步 聚 合
反应程度 p ：参加反应的官能团数占起始官能
团数的分率。
官能团等活性理论：不同链长的端基官能团，
具有相同的反应能力和参加反应的机会，即官能
① 取代基的位阻效应使聚合热降低；
② 共振能和共轭效应使聚合热降低；
③ 强电负性取代基使聚合热升高； ④ 氢键和溶剂化作用使聚合热降低。
第 三 章
单体平衡浓度：
自 由 基 聚 合
自由基的稳定性：共轭效应和位阻效应使自由基
稳定。
活泼自由基可引发单体进行自由基聚合；
稳定自由基是自由基聚合的阻聚剂。
质均分子量
Mw
n M x M n
i i i i
i
mi M i m
i
ni M i n M
i
2
wi M i
i
第 二 章
一、基本概念
缩 聚 和 逐 步 聚 合
缩聚反应: 缩合聚合的简称，是基团间经多次缩 合形成聚合物的反应。
官能度 f ：是指一个单体分子中能够参加反应的 官能团的数目。
第 一 章
绪 论
单体单元：与单体相比，除电子结构改变外，原子种类及个数完
全相同的结构单元。
聚合度：以重复单元数为基准：DP ；以结构单元数为基准 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。 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。
Xn
立构规整性高分子: C*的立体构型有规则连接，简称等规高分子。 无规立构高分子：主链上的C*的立体构型紊乱无规则连接。
高分子复习资料(准确情报)
所以:
即:
答……
第四章．离子、配合聚合
一．叙述下列定义：
1.离子聚合
离子聚合是单体在引发剂或催化中心作用下，按离子反应历程转化为聚合物的化学过程。
2.阴离子聚合
以带负电荷的离子或离子对为活性中心的一类连锁反应。
3.阳离子聚合
以带负电荷的离子或离子对为活性中心的一类连锁反应。
4.配位聚合
配位聚合也称配位离子聚合，是由两种或两种以上组分组成的配位催化剂引发的聚合反应。单体首先在过渡金属活性中心的空位上配位，形成σ→п配位化合物，进而这种被活化的的单体插入过渡金属-碳键进行链增长，最后形成大分子的过程。
综合各种情况，聚合速率方程可表达为：
Rp=K[I]n[M]m
一般情况下，式中指数n=0.5～1.0；m=1～1.5（个别为2）
2．局限性：主要是基于稳态法的基本假定
.不考虑链转移，为双基终止；
.单体总消耗速率=聚合反应总速率；链增长速率等于聚合反应总速率Rp=-d[M]/dt=Ri+Rp；
.游离基活性与链增长无关，Kp为常数；
O
2.-[HN-（CH2）5-C]n-聚合物名称：聚w-氨基己酸
单体名称：w-氨基己酸
合成式：
n H2N-（CH2）5-COOH→H-[N-(CH2)5-CO]n-OH + (n-1)H2O3.-[CH2-C-CH2]n-聚合物名称：聚1-甲基环丙烷
CH3单体名称：1-甲基环丙烷
合成式：CH3
C →-[CH2-C-CH2]n-
（3）
.链终止
偶合终止：
岐化终止：
（4）
式中
根据假定自由基浓度不变，进入稳定状态，或者说引发速率和终止速率相等，即Ri=Rt构成平衡，则
油田化学-赵雄虎 第三章第二节
第二节 高分子化合物的结构特点及多分散性一、高分子化合物的结构特点：根据高分子化合物链节的连接方式，高分子的空间结构可分成以下三种： 1．直链型结构：由高分子链节连成长链。
通常分子链处于蜷曲状态。
伸直状态 蜷曲状态特点：在合适的溶剂中能溶解。
升高温度可软化，并能流动。
2．支链线形结构：除链节连接成的高分子主链外，还有相当数量的侧链，侧链上有时还有分支。
3．交联体型结构：高分子链与链之间相互交联，就形成了交联体型结构和空间网状结构。
特点：脆性大，没有弹性和塑性，不溶于任何溶剂，最多能溶胀，熔点高于其分解温度。
实际上，分子成为体形还是线形主要取决于官能团的反应活性点数目及反应物料比例和反应条件。
二、高分子化合物的多分散性—分子量分布高分子化合物除了分子量大、构型变化多外，它与低分子化合物还有一个显著的差别就是具有多分散性。
也就是说高分子化合物是由分子量大小不同的同系物组成的混合物。
像聚氯乙烯［-CH 2CH 2Cl-］n 并不表示每个分子都有相同的大小和分子量，而只是表明每个分子都由相同的链节[-CH 2CH 2Cl-] 组成，其平均聚合度为n ，简称聚合度。
这种分子量的不均一性，称作多分散性。
这样，聚合物的分子量也是平均分子量。
采用的平均方法不同，所得的平均分子量就不同。
常见的聚合物平均分子量表示方法有以下几种： 以n 代表体系中总的分子个数， W 为聚合物总重量，M i 代表分子i 的分子量，n i 代表分子量为M i 的分子个数，N i 为分子量为M i 的分子所占摩尔分数， Wi 代表分子量为Mi 的分子的总重量，1． 数均分子量：即数量平均分子量，是聚合物的总重量被分子总数平均。
用M n 表示。
即：iii ii iii iii in M N nM n nw nw M ∑∑∑∑∑====用端基分析法、冰点降低、沸点升高、渗透压和蒸气压法测定。
2．重均分子量：即重量平均分子量，聚合物的平均分子量是各组分所占重量分数的平均值，用M w 表示。
油田化学-赵雄虎 第三章第四节
第四节高分子溶液一·高分子化合物的溶解过程根据高分子化合物的溶解性常将聚合物分水溶性聚合物和油溶性聚合物。
水溶性聚合物在内在性质上必须具有较大的极性，而油溶性聚合物则具有较大的非极性。
溶解是指溶质分子通过分子扩散与溶剂分子均匀混合成为以分子分散的均相体系。
由于高分子与溶剂分子的尺寸相差悬殊，二者的分子运动速度差别很大，溶剂分子易于扩散、渗透，而高分子的扩散、渗透都非常慢。
聚合物的溶解过程，就要经过两个阶段。
首先是溶胀过程：溶剂渗入高分子内部，发生溶剂化作用，使其重量和体积都相对地增加、膨胀；其次是分散过程：高分子链彼此分离，均匀地分散在溶剂中，达到完全溶解，形成均一的溶液。
高分子化合物由溶胀到完全溶解，称为无限溶胀。
一般线形高分子化合物在适当溶剂中都能无限溶胀，而大多数体型高分子化合物或交联度过大的高分子化合物既不溶解也不溶胀。
二、影响高分子化合物溶解的因素1．高分子化合物的结构：线型高分子可以溶解，而体型高分子化合物既不溶胀，也不溶解。
例如PAM是线型的，可以溶解在水中，而当PAM与Ca2+、Mg2+或Fe3+交联后，结构由线型转变为体型，则不溶于水。
2．极性相近原则：极性大的高分子化合物易溶于极性大的溶剂中，而极性小的高分子易溶于极性小的溶剂中。
例：PAM易溶于水而不溶于有机溶剂中；橡胶类易溶于油而不溶于水中。
3．分子量：高分子化合物分子量增大，溶解度下降。
分子量大，分子间引力大，溶剂与高分子化合物的相互作用力不易取代聚合物链间的作用力，就不易溶解。
例如：PAM随分子量增大，溶解度下降。
4．温度：温度升高，破坏了高分子链间的作用力，加剧了水向溶剂的扩散，有利于聚合物溶解。
例聚乙烯醇冷水中不溶，而在100︒C时全溶，制备胶水就是利用这个原理。
实际上，高分子溶液溶解过程较慢，溶解时易形成鱼眼，不利于溶解。
可通过强烈搅拌、加热等方式解决。
三、聚合物溶液的粘度：1．常用几种粘度表示方法：（1）相对粘度ηr：表示溶液粘度相对于溶剂粘度的倍数。
高分子化学第三章(3) (1)
2 3 引发剂浓度[I]
1
图： 聚合反应速率与引 发剂浓度的对数关系
1-引发剂MMA-AIBN 2-引发剂St-BPO 3-引发剂MMA-BPO
聚合速率曲线P72
可用C ～t 曲线表示聚合过程中速率的变化
转 化 率
诱 导 期
通常呈S 型。据此，
率自 时由 间基 关聚 系合 曲反 线应 图转 化
Polymer Chemistry
聚合速率和平均聚合度P69
聚合速率
指单位时间内消耗单体量或生成聚合物量。常以单体消 耗速率（-d[M]/dt）或聚合物的生成速率（d[P]/dt）表示， 以前者的应用为多。
单体浓度随反应时间的减少
实际测定的是转化率随时间的变化
聚合物浓度随反 应时间的增加
聚合速率
均为双 基终止
聚合速率
在聚合过程中，链增长的过程并不改变自由基的浓度，链引 发和链终止这两个相反的过程在某一时刻达到平衡，体系处 于“稳定状态”（steady state)；或者说引发速率和终止速 率相等，Ri＝Rt，构成动态平衡，这在动力学上称作稳态处 理。 把Ri＝Rt代入式 （9），得：
（10）
聚合速率
引发速率（即初级自由基的生成速率）Ri：
Ri = d[R.] / dt = 2kd[I]
（3）
由于诱导分解和/或笼蔽效应伴随的副反应，初级自由基或分解
的引发剂并不全部参加引发反应，故需引入引发剂效率f 。
Ri = d[R.] / dt = 2 f kd[I]
式中：
（4）
I— 引发剂； [ ]— 浓度； M— 单体； R.— 初级自由基； d — 分解（decomposition)； i — 引发（initiation) k— 速率常数。
高中化学高分子化合物
高中化学高分子化合物化学是一门研究物质构成、性质和变化的科学。
在高中化学中，我们学习了许多不同类型的化合物，包括无机化合物和有机化合物。
而其中一个重要的分支就是高分子化合物。
高分子化合物是一类由重复单元组成的大分子化合物。
由于它们通常由成千上万个较小的单元重复结合而成，使得它们具有特殊的物理和化学性质。
高分子化合物在我们的日常生活中扮演着重要的角色。
例如，塑料制品就是一种常见的高分子化合物。
塑料由聚合物构成，而聚合物又是由单体（小分子）重复连接而成。
不同的单体和聚合方式产生了不同种类的塑料，如聚乙烯、聚氯乙烯和聚丙烯等。
这些塑料具有良好的可塑性、耐腐蚀性和耐热性，广泛应用于包装、建筑、电子和汽车等领域。
除了塑料，高分子化合物还出现在许多其他产品中。
例如，纤维素是一种天然高分子化合物，它是植物细胞壁的主要组成部分，可用于制造纸张和纤维素醋酸纤维等纤维制品。
另外，橡胶也是一种高分子化合物，广泛应用于轮胎、密封材料和橡胶制品等领域。
除了这些常见的高分子化合物，高中化学课程还介绍了许多其他类型的高分子化合物，如聚合物和共聚物等。
聚合物是由同一种单体重复连接而成的高分子化合物。
例如，聚合乙烯由乙烯单体的聚合而成，具有高密度、坚韧、透明等特点。
聚合物可以通过聚合反应来合成，一般分为添加聚合和缩聚聚合两种类型。
添加聚合是通过单体中的双键开环形成单体自由基，然后与更多的单体反应形成长链聚合物。
而缩聚聚合是通过两个单体分子中的反应基团，如羟基和酸酐基，发生反应形成酯键。
共聚物是由两种或以上的单体按照一定的比例进行聚合形成的高分子化合物。
不同于聚合物，共聚物的单体结构不同，因此具有不同的性质。
例如，苯乙烯-丁二烯共聚物是一种常见的橡胶材料，具有优异的弹性和耐磨性。
此外，丙烯酸酯-丙烯酸共聚物广泛应用于油墨、胶粘剂和涂料等领域。
高中化学中，我们还学习了许多与高分子化合物相关的概念和性质。
例如，分子量是用来表示高分子化合物大小的参数。
第三章第一节：胶体溶液和高分子化合物溶液
溶剂的概念只适用于溶液，不适用于其他分散系。 意 溶剂的概念只适用于溶液，不适用于其他分散系。
4、浊液、胶体、溶液的区别： 浊液、胶体、溶液的区别： 分散系
2、布朗运动：胶体分散质粒子作不停的，无秩序的运 布朗运动：胶体分散质粒子作不停的， 叫布朗运动。 动，叫布朗运动。 产生原因： 产生原因： （1）胶体微粒自身做无规则的热运动 ） （2）水分子（或其他分散剂粒子）也做无规则的 ）水分子（或其他分散剂粒子） 热运动，它们从各个方向撞击胶体粒子， 热运动，它们从各个方向撞击胶体粒子，每一瞬间 胶体粒子在不同方向受的力不同， 胶体粒子在不同方向受的力不同，因此形成不停的 无秩序的运动。 无秩序的运动。
一、分散系
定义： 由一种物质（或几种物质） 1、定义： 由一种物质（或几种物质）以粒子形式分散到 另一种物质中所形成的混合物，统称为分散系。 另一种物质中所形成的混合物，统称为分散系。 分散质：分散系中分散成粒子 分散成粒子的物质 2、分散质：分散系中分散成粒子的物质 另一种物质（即分散质分散在其中的物质） 另一种物质（即分散质分散在其中的物质） 分散剂： 3、分散剂：
演示实验
取一只烧杯， 20毫升 取一只烧杯，加20毫升 蒸馏水，加热至沸腾， 蒸馏水，加热至沸腾， 然后向沸水中滴加FeCl 然后向沸水中滴加FeCl3 饱和溶液1 2毫升， 饱和溶液1—2毫升，继 续煮沸， 续煮沸，待液体呈红褐色 停止加热， 停止加热，观察所得到 的液体。 的液体。并与另一烧杯 中的CuSO 溶液做比较。 中的CuSO4溶液做比较。 将上述两个烧杯分别置 于暗处， 于暗处，使一束光射向 两杯液体，从侧面观察。 两杯液体，从聚沉
高中化学第三章有机合成及其应用合成高分子化合物第1节有机化合物的合成第1课时有机合成的关键——碳骨架
第1课时 有机合成的关键——碳骨架的构建和官能团的引入1．理解有机物碳骨架的构建方法。
(重点) 2．掌握常见官能团的引入、转化方法。
(重点)[基础·初探]1.碳链的增长 (1)卤代烃的取代反应 ①溴乙烷与氰化钠的反应CH 3CH 2Br ＋NaCN ―→CH 3CH 2CN ＋NaBr ， CH 3CH 2CN ――→H 2O ，H ＋CH 3CH 2COOH 。
②溴乙烷与丙炔钠的反应CH 3CH 2Br ＋NaC≡CCH 3―→CH 3CH 2C≡CCH 3＋NaBr 。
2．碳链的减短(1)与酸性KMnO 4溶液的氧化反应 ①烯烃、炔烃的反应与碱石灰共热得到的有机物是什么？(请说明原因)[核心·突破]1．碳链的增长2．碳链的减短(1)开环反应[题组·冲关]题组1 碳链的增长1．一定条件下，炔烃可以进行自身化合反应。
如乙炔的自身化合反应为：2H—C≡C—H―→H—C≡C—CH===CH2下列关于该反应的说法不正确的是( )A．该反应使碳链增长了2个C原子B ．该反应引入了新官能团C ．该反应是加成反应D ．该反应属于取代反应【解析】 由题目给出的化学方程式可知2分子的乙炔可以发生自身的化合反应生成新的官能团——碳碳双键，因此，此反应为2分子的乙炔发生了自身的加成反应。
【答案】 D2．碳链增长在有机合成中具有重要意义，它是实现由小分子有机化合物向较大分子有机化合物转化的主要途径。
某同学设计了如下4个反应，其中可以实现碳链增长的是( )A ．CH 3CH 2CH 2CH 2Br 和NaCN 共热B ．CH 3CH 2CH 2CH 2Br 和NaOH 的乙醇溶液共热C ．CH 3CH 2Br 和NaOH 的水溶液共热D ．CH 3CH 2CH 3和Br 2(g)光照【解析】 B 、C 可实现官能团的转化，D 中可引入Br 原子，但均不会实现碳链增长，A 中反应为CH 3(CH 2)3Br ＋NaCN ――→△CH 3(CH 2)3CN ＋NaBr ，可增加一个碳原子。
高分子化学名词解释精品(精)
高分子化学名词解释第一章绪论（Introduction）1、高分子化合物（High Molecular Compound）：所谓高分子化合物，系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量在一万以上的化合物。
2、单体（Monomer）：合成聚合物所用的-低分子的原料。
如聚氯乙烯的单体为氯乙烯3、重复单元（Repeating Unit）：在聚合物的大分子链上重复出现的、组成相同的最小基本单元。
4、结构单元（Structural Unit）：单体在大分子链中形成的单元。
5、单体单元（Monomer Unit）：结构单元与原料相比，除了电子结构变化外，其原子种类和各种原子的个数完全相同，这种结构单元又称为单体单元。
6、聚合度（DP、X n）(Degree of Polymerization) ：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均值；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。
7、聚合物分子量（Molecular Weight of Polymer）：重复单元的分子量与重复单元数的乘积；或结构单元数与结构单元分子量的乘积。
8、数均分子量M n(Number-average Molecular Weight)：聚合物中用不同分子量的分子数目平均的统计平均分子量。
9、重均分子量M w（Weight-average Molecular Weight）：聚合物中用不同分子量的分子重量平均的统计平均分子量。
10、粘均分子量M v（Viscosity-average Molecular Weight）：用粘度法测得的聚合物的分子量。
M w>M v>M n11、分子量分布（Molecular Weight Distribution, MWD ）：由于高聚物一般由不同分子量的同系物组成的混合物，因此它的分子量具有一定的分布，分子量分布一般有分布指数和分子量分布曲线两种表示方法。
第三章高分子材料的结构与性能(二)
〔iv〕老化
3.3.2 高弹性
高弹态聚合物最重要的力学性能是其高弹性。
〔1〕高弹性的特点： 〔i〕弹性模量小，形变量很大；〔ii〕弹性模量与绝对温度成正比；
〔iii〕形变时有热效应； 〔iv〕在一定条件下，高弹性表现明显的松弛 现象。 〔2〕高弹性的本质
3.2.4 聚合物的熔体流动
当温度高于非晶态聚合物的Tf、晶态聚合物的Tm时，聚合物变 为可流动的粘流态或称熔融态。热塑性聚合物的加工成型大多是 利用其熔体的流动性能。
3.2.4.1 流动流谱
❖ 流谱：指质点在流动场中的运动速度分布。 ❖ 剪切流动:产生横向速度梯度场的流动 ❖ 拉伸流动:产生纵向速度梯度场的流动
材料在外力作用下发生形变的同时，在其内部还会产生对抗外 力的附加内力，以使材料保持原状，当外力消除后，内力就会使材 料回复原状并自行逐步消除。当外力与内力到达平衡时，内力与外 力大小相等，方向相反。单位面积上的内力定义为应力。
材料受力方式不同，发生形变的方式亦不同，材料受力方式主要有以下 三种根本类型：
自由体积是分子链进行构象转变和链段运动所需的活动空间。
当聚合物冷却时，自由体积逐渐减小，当到达某一温度时， 自由体积收缩到最低值，聚合物的链段运动因失去活动空间而被 冻结，聚合物进入玻璃态。因此自由体积理论认为玻璃化温度就 是使聚合物自由体积到达某一最低恒定临界值时的温度。
Tg的影响因素
〔i〕聚合物的结构：Tg是链段运动刚被冻结的温度，而链段运动 是通过主链单键的内旋转来实现，因此Tg与高分子链的柔顺性相关， 柔顺性好，Tg低，柔顺性差，Tg高。
P
冲击头，以一定速度对试样实 施冲击
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第四节
高分子的结构
一、高分子的化学结构
由于聚合反应中每一步反应可能多样化，从而产生各种各样
的结构，使生成的聚合物化学结构具有多重性即包括结构单元的
连接形式、立体异构、顺反式结构、支链、交联等。 1、连接方式 如聚氯乙烯的各种异构体
2、空间异构 如聚氯乙烯有3种空间异构体
3、几何异构 主链中存在不饱和双键的高分子化合物会形成顺 反异构，如聚丁二烯。
单元与其单体组成相同。 通常情况下大多数单体均含有双键。
2、缩聚反应 聚合反应过程中，在生成高分子化合物的同 时，伴随着小分子副产物的生成。如二元胺和二元羧酸的聚合反 应：
特点：缩聚物是通过官能团将重复单元连接起来，缩聚物中
留有官能团的结构特征，如酰胺键－NHCO－、酯键－COO－、 醚键－O－等。
在溶剂中的溶解过程分二步进行：先溶胀、后溶解；
2、交联高分子化合物 在溶剂中只能发生溶胀至达到溶胀平衡，而不能溶解；
3、结晶高分子化合物
非极性的：常温下不溶解，当温度达到熔点附近，等结晶 熔融后才能逐步溶解； 极性的：除上述溶解方法外，还能在室温下溶解在极性很 强的溶剂中。
二、高分子化合物溶液的性质
结晶性聚合物：比容的变化按 A→B→C→E’→D 线路进行；
非结晶性聚合物：比容的变化按 A→B→E→F 线路进行；
二、力学性质
线型非晶态聚合物，在玻璃化温度以下处于玻璃态。玻璃态
聚合物受热一般先经过高弹态，再转化为粘流态。玻璃态、高弹
态和粘流态是非晶态高聚物的三种力学状态，它是以力学性质的 不同来区分的。
特点：在逐步聚合全过程中，体系由单体和分子量递增的一 系列中间产物所组成，中间产物的任何两个分子之间都能反应。 因此，聚合物的平均分子量差别较大。
三、按聚合反应体系中单体类别数分类
1、圴聚反应
一种单体进行聚合反应，所得大分子中只含一种单体链节， 称为均聚反应，产物称为均聚物。
2、共聚反应 用2种或2种以上的单体一起进行聚合反应，生成的高分子 化合物大分子中含有2种或2种以上的单体链节，称为共聚反应。
能慢慢地恢复原状。
粘流形变 温度再继续升高，不仅链段，而且整个大分子链
都能发生相对滑移，当外力去除后，形变不可恢复，这种形变称
为粘流形变，聚合物的这种状态，称为粘流态。从高弹态转变为
粘流态的温度称为粘流温度。
第六节
高分子化合物的溶解过程及溶液性质
一、高分子化合物溶解过程的特点
1、非晶态高分子Βιβλιοθήκη 合物尽管高分子的尺寸很大，分子量很高，但一个大分子往往是由 许多简单的结构单元多次重复连接组成的。如聚氯乙烯，是由许多
氯乙烯结构单元重复连接而成的，其结构示意图如下：
括号内是聚氯乙烯的结构单元，也是其重复结构单元并简称 重复单元。许多重复单元连接成线型大分子，类似一条链子，因 此有时又将重复单元称做链节。由能够形成结构单元的小分子所 组成的化合物，称为单体，是合成聚合物的原料。
况却要复杂得多。在非晶态聚合物中，由于分子链很长，分子移
动困难，分子的几何不对称性较大，致使非晶态聚合物具有某种 程度的有序排列；在结晶性聚合物中，一般都是晶区和非晶区共
存的两相结构体系。
四、高分子化合物的分子量
高聚物的分子量从理论上讲等于其聚合度与重复单元的分子 量之积即
但高聚物的分子量都是不均一的即具有多分散性，因此，高
普弹形变
在玻璃态，整个大分子链和链段都被冻结，聚合
物受力时仅能发生主链上键长和键角的微小变化，宏观上表现为 形变量很小，形变与受力大小成正比，服从虎克定律。当外力去 除后，形变能立即恢复。 高弹形变 随着温度的升高，分子热运动能量增加，当温度
高于玻璃化温度时，虽然整个大分子链仍不能移动，但链段却可 随外力的作用而运动，由此产生很大的形变，外力解除后，形变
2、高分子物的分子量与聚合度
上式中的ｎ代表重复单元数，又称为聚合度，聚合度是衡量
高分子大小的一个重要指标。聚合物的分子量M是重复单元的分 子量（M0） 与聚合度（DP）或重复单元数ｎ的乘积。
M ＝ DP ● M0
对于结构单元和重复单元不同的高分子化合物如尼龙66，它 的重复单元是由2种结构单元组成；重复单元要比单体少了一些 原子。
二、按聚合机理分类
1、连锁聚合反应
链引发 基元反应组成 链增长 链终止
特点：链引发使活性中心形成，单体只能与活性中心反应而 使链增长，彼此间不能反应，活性中心破坏就是链终止；此外，
聚合物的平均分子量差别不大。
2、逐步聚合反应
反应早期：低聚物 反应的特征
如二、三、四聚体等
反应中期：分子量缓慢增长
反应后期：分量达到较高数值
1、高聚物的溶解过程比小分子物质要缓慢得多，一般需要几 天甚至几个星期； 2、小分子溶液一般很稳定，不论浓度如何改变，它都是液体， 但是高分子溶液就不同，其性质随浓度不同而有很大的变化。 3、小分子稀溶液的热力学性质一般接近于理想溶液。但是高分
子稀溶液的热力学性质和理想溶液有很大偏差。
4、高分子溶液的动力学性质（如粘度、扩散）和光学性质（如 光散射）等都和小分子溶液有很大的不同。例如，高分子溶液的粘 度很大，浓度为1－2%的天然橡胶，其粘度就与纯溶剂有数量级的 差别。5%的天然橡胶－苯溶液已成为冻胶状态。
第三章 高分子化合物
第一节 高分子的基本概念
一、高分子化合物的涵义
高分子：高分子化合物、高分子物、高聚物、聚合物、大分子； 1、高分子物的定义 高分子物大多是由两个或多个官能度的低分子化合物（单体） 的分子间以共价键联结，所获得的分子量在 104－106 的产物，而
其物理－机械性能与低分子原料之间又有着显著的差异。
第三章
高分子化合物
1、什么叫高分子化合物、官能度、聚合度？ 2、什么叫加聚反应和缩聚反应？各有何特点？并举一例说明。 3、什么叫均聚反应、共聚反应？并举一例说明。 4、什么叫数均、重均、Z均、粘均分子量？写出它们的数学表
达式及其物理意义。
5、什么是非晶态高分子化合物的三种力学状态？并作简要说明。 6、简述高分子化合物溶液的性质。
2、复杂结构的命名原则
在单体名称后加上“树脂、橡胶”二字。如： 尿素＋甲醛 苯酚＋甲醛 丁二烯＋苯乙烯 脲醛树脂 酚醛树脂 丁苯橡胶
第三节
合成高分子的化学反应
一、按单体和聚合物在组成和结构上的变化分类
1、加聚反应 单体通过加成而聚合起来的反应称为加聚反应。 如氯乙烯加聚成聚氯乙烯的反应。
特点：单体在聚合过程中不失去小分子，得到加聚物的结构
第二节
高分子化合物的分类和命名
一、高分子化合物的分类
纤维 合成高分子物 橡胶 塑料 高分子化合物
天然无机高分子如石棉、云母等
天然高分子物 天然有机高分子如羊毛、淀粉等
二、高分子化合物的命名
1、简单结构的命名原则 在单体名称前冠上一个“聚”字。如： 乙 烯 聚乙烯 聚氯乙烯 聚甲基丙烯酸甲酯
氯乙烯 甲基丙烯酸甲酯
4、共聚物 以二元共聚物为例其连接方式有以下几种
二、大分子的形状
可分为线型、支链型、体型三类。
三、高分子化合物的固体结构
在聚合物中，由于分子量很大，分子链很长，分子间作用力 往往超过化学键的键能，在温度达到足够高时，往往会因为化学 键的断裂而分解，不会破坏分子之间作用力而气化，因此聚合物 仅有液态和固态，而没有气态。 对于固态聚合物来说，尽管也存在晶相和非晶相结构，但情
聚物的分子量只具有统计的意义。根据统计方法一不同，其平均
分子量具有下列4种表征方法。
第五节
高聚物的热性质和力学性质
一、热性质
高聚物分子量很大，又具有分子量和结构多分散性，表现在
热性能、力学性能和溶液性质上也有其自己的特点。 交联型聚合物在受热时不熔融，当温度足够高时就会分解。 线型聚合物加热到一定温度后就软化，进而熔融，还有些聚合物 熔融时就会分解。低分子晶体具有敏锐的熔点，而高分子晶体没 有，仅有一个熔融温度范围，这与晶区－非晶区共存的结构密切 相关。 热熔融变成液体的聚合物逐步冷却时，可能会出两种转变过 程，如下图所示。