第一章高分子链的结构详解
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第一章 高分子的链结构
第一章高分子链的结构§1.1 组成和构造1.1.1 结构单元的化学组成1.1.2 高分子链的构型1.1.3 分子构造1.1.4 共聚物的序列结构§1.2 构象1.2.1 高分子链的内旋转现象1.2.2 高分子链的柔顺性1.2.3高分子链的构象统计1.2.4晶体和溶液中的构象高聚物结构研究的内容：高聚物的结构：高分子链的结构：——近程结构（结构单元的化学组成、结构单元的构型、分子链的构造、共聚物的序列结构等）一级结构——远程结构（高分子链的形态、(构象)、高分子的大小、(分子量及分布)二级结构聚集态结构：——晶态结构、非晶态结构、取向态结构、液晶态结构、织态结构高分子结构的层次高聚物结构是组成高分子的不同尺度的结构单元在空间的相对排列，包括高分子链结构和高分子聚集态结构。
1.高分子链结构是指单个分子的结构和形态，又分为近程结构和远程结构。
近程结构：单体单元的化学组成、结构及其键接方式。
远程结构：整个高分子的大小与形态。
2.高分子聚集态结构是指高分子链之间的几何排列和堆砌状态。
包括晶态结构、非晶态结构、取向态结构、液晶态结构以及织态结构。
高分子链结构决定的聚合物的基本性能特点凝聚态结构与材料的使用性能有着直接的关系高分子的二级和三级结构示意图二级结构：三级结构：1、加聚反应nCH2=CH2 ——（CH2-CH2)n2、缩聚反应酸+醇——酯R___COOH + OH___R’ ——————R_CO_R’+H2O3、开环聚合nR –z ——————__ (R-Z)n___高分子聚合方法简介加聚反应缩聚反应：基本概念：结构单元和重复结构单元由以上知：由于高分子是链状结构，所以把简单重复（结构）单元称为―链节‖（chains） 简单重复（结构）单元的个数称为聚合度DP(Degree of Polymerization)The Chemical Structures of some Polymers聚丁二烯PB Polybutadiene例如：丁二烯用钴、镍和钛催化系统可制得顺式构型含量大于94%的聚丁二烯称作顺丁橡胶，其结构式如下：顺式分子链与分子链之间的距离较大，不易结晶，在室温下是一种弹性很好的橡胶；用钒或醇烯催化剂所制得的聚丁二烯橡胶，主要为反式构型，其结构式如下：反式分子链的结构比较规整，容易结晶，在室温下是弹性很差的塑料。
第一章 高分子链的结构
●1920年，Staudinger发表了“论聚合反应”，宣告了高分 子科学的诞生。
●至1929年，出现一系列结构明确的、具有工业意义的高 分子材料如聚苯乙烯、聚氯乙烯等，从此开创了高分子 材料的新世纪。
●此后的30年（1930-1960），是高分子科学蓬勃发展、高 分子新材料相继问世的年代。单链统计理论、溶胀理论、 凝胶理论、橡胶弹性理论、溶液热力学等经典理论都产 生于这一时期。 ●二十世纪的60-80年代，是高分子科学的成熟期，爬行理 论、半稀溶液理论和标度理论的提出，标志着人们对高 分子的认识已进入到一个新的层次。
高分子学科获得诺贝尔化学奖和物理学奖
●德国化学家Staudinger(1881-1965)创立高分子学说，1953年 获得诺贝尔化学奖；
●K.Ziegler和G.Natta的定向聚合，1963年获得诺贝尔化学奖； ●Flory的高分溶液的热力学定理及其对高分子物理和高分子 物理化学作出了杰出贡献，197杰出贡献，1991年获得诺贝 尔物理学奖；
无规键接
由结构单元间的联结方式不同所产生的异构体称顺序异构体。
聚氯乙烯的键接结构
在二氧六环中将锌粉与聚氯乙烯共煮，将发生下列反应： 头–尾键接
头–头（尾–尾）键接
（脱氯量为86.5%） 无规键接 （脱氯量为81.6%）
（脱氯量可达100%）
聚甲基丙稀酸的键接结构： 在200℃加热降解，有两种反应发生： 头–尾键接，脱水反应产生六元环结构
二、高分子结构的特点：
1. 高分子是由数目（103 — 105）很大的结构单元组成 2. 高分子主链有一定的内旋转自由度，可以使主链弯曲 且具有柔性 3. 高分子的结构具有不均一性 4. 结构单元的相互作用对高分子聚集态结构和物理性能 影响很大 5. 高分子聚集态结构沿主链方向的有序程度高于垂直于 主链方向的有序程度
高分子物理 第一章 高分子链的结构
分子链中原子或基团
的几何排列情况
化学组成
一次结构
（近程结构）
构型、构造
共聚物的序列结构 分子的大小、构象
高分子链结构 （一级结构） 二次结构
（远程结构）
研究整个分子的大 小和在空间的形态 (构象)
聚合物的分子量 分子量分布
旋光异构 (立体异构） 构型 分子中原子 在空间的 几何排列 几何异构 （顺反异构） 结构单元的 键接异构 构造
第一章
高分子链的结构
分子结构：molecular structure
指在平衡态分子中原子之间或平
衡态分子之间在空间的几何排列。
水分子结构示意图 补充资料 分子结构对物质的物理与化学性质有决定性的关系。 最简单的分子是氢分子，1克氢含1023个以上的氢分子。 水分子中2个氢原子都连接到一个中心氧原子上，所成键角是104.5℃。分子 中原子的空间关系不是固定的，除了分子本身在气体和液体中的平动外，分 子结构中的各部分也都处于连续的运动中。
l· 1· 2· 2几何异构体（Geometry)
几何异构体：
当分子上存在双键时，形成双 键的碳原子的取代基不能绕双 键旋转，否则，将会破坏双键 中的π键。
当组成双键的两个碳原子同时 被两个不同的原子或基团取代 时，由于双键上的基团在双键 两侧排列的方式不同，形成 顺式构型和反式构型
聚1，4-丁二烯
1· 1· 2· 3键接异构体
键接异构： 指结构单元在高分子链中的连接方式 是影响性能的主要因素之一 是加聚产物的特征
单烯类单体 (CH=CHR)聚合
例题
聚丁二烯有几种同分异构体？ 解：双烯类聚合物 ，丁二烯聚合过程中， 有1，2-加成，3，4-加成和1，4-加成
第一章 高分子的链结构
第一章高分子的链结构第一节高分子结构的特点与分类一、高分子物理研究的内容高分子物理，又叫“高聚物的结构与性能”，是研究高聚物的结构、高聚物的性能、以及结构与性能相互关系的一门科学。
二、高聚物结构的分类（一）分类（1）分子内结构：高分子的链结构（2）分子间结构：高分子的聚集态结构（二）高分子的链结构1、定义是指单个高分子的结构和形态，研究的是单个高分子链中原子或基团的几何排列。
包括高分子链的近程结构和远程结构。
2、高分子链的近程结构（1）定义是以一个或几个结构单元为研究对象，研究的是链的构造与构型；属于化学结构。
也叫“一次结构”。
（2）高分子链的构造是指高分子链的组成，包括：链节的化学组成；结构单元的键接顺序；链的几何形状。
（3）高分子链的构型是指高分子链中取代基的几何排列，包括：a、几何异构b、旋光异构3、高分子链的远程结构（1）定义以整个链为研究对象，研究的是分子链中链段的运动，涉及单个高分子的构象结构，研究链的大小和形态。
也叫“二次结构”。
（2）高分子链的大小即分子量的问题。
（3）高分子链的形态即链构象的问题。
（三）高分子的聚集态结构1、定义是指分子之间相互排列的结构和形态，包括三次结构和高次结构；属于物理结构。
2、高分子的三次结构分子链之间通过分子间作用力聚集而成的结构，包括结晶态、非晶态、取向态、液晶态结构等。
注意：二次结构与三次结构之间的区别3、高分子的高次结构是指高分子与添加剂之间、高分子之间所形成的结构，包括合金结构和复合材料的结构。
也叫“织态结构”。
高聚物结构研究的内容：三、高分子结构的特点与低分子物质相比，高分子的结构有如下特点：（1）高分子链由许多结构单元组成结构单元相当于一个小分子，可以是一种（均聚物），也可以是几种（共聚物）；以共价健相连接，形成线形的、支化的、网状的。
（2）高分子链具有柔性主链有一定的内旋转自由度，可以使主链弯曲而具有柔性；并且由于分子的热运动，弯曲链的形状可以不断改变。
第1章高分子的链结构
第1章高分子的链结构高分子是由许多重复单元组成的大分子，其链结构对于其物理性质和化学性质都具有重要影响。
高分子的链结构取决于单体的选择和聚合反应的方式。
高分子链结构可以分为直线链、支化链和交联链三种类型。
直线链是最简单的链结构，所有的单体按照线性方式连接起来。
例如，聚乙烯就是一种直线链的高分子。
直线链的性质通常比较均匀，易于处理和加工。
但是，直线链在固态时的流动性较差，降低了材料的韧性。
支化链是直线链上的一种变形，其在链的其中一部分上有分支。
分支可以是直线的或者是环状的。
支化链能够提高高分子材料的流动性，增加其韧性和热稳定性。
例如，聚丙烯是一种支化链的高分子。
交联链是由两个或更多直线链相互连接形成的链结构。
交联可以是通过化学交联剂引起的，也可以是热交联或辐射交联引起的。
交联链增加了高分子材料的硬度、强度和耐久性，但同时也降低了其可加工性和可回收性。
例如，橡胶就是一种交联链的高分子。
高分子的链结构还可以通过链的排列方式来描述。
如果链呈无序排列，则称为无定形链。
无定形链的性质通常比较均匀，但是其熔点较低，易于变形。
如果链呈有序排列，则称为有定形链。
有定形链的性质通常比较有规律，具有较高的熔点和结晶性。
有定形链通常需要经过热处理才能形成。
总之，高分子的链结构对其物理性质和化学性质具有重要影响。
不同类型的链结构决定了高分子的流动性、韧性、硬度和稳定性等特性。
通过控制和调整链结构，可以改变高分子材料的性质，满足不同的应用需求。
2第一章高分子的链结构
全同立构（isotactic，缩写为i）
全部由一种旋光异构体单元键接而成（为dddddd或 llllll ），取代基R 处在平面的同一侧
间同立构（syndiotactic，缩写为s）
由两种旋光异构体单元交替键接而成（dldldl ），取代基R 交替处在平面的两侧
无规立构（atactic，缩写为a）
( 3 ) 元素有机高分子（Elementary organic polymer ）
主链上全没有碳；但带有有机侧基，例如：聚硅氧烷等；
具有无机物的热稳定性和有机物的弹塑性，但强度低
( 4 ) 无机高分子（Inorganic polymer）
主链和侧链上都不含碳原子，例如：氯化磷腈等； 这类高聚物的耐高温性能优异；但强度低
丁二烯 双键
苯乙烯 苯环刚性
SBS SBS树脂是通过阴离子聚合的嵌段共聚物，其中聚丁二烯段 形成连续的橡胶相，聚苯乙烯段形成微区分散在橡胶相中， 且对聚丁二烯起着物理交联作用。是一种加工性能良好的热 塑性弹性体 聚苯乙烯链 段-硬段 两相 聚丁二烯软段
苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的结构示意图
本讲小结
高分子链的远程结构
以整根链为研究对象，研究的是链中链段的运动，涉及单 根高分子链的构象，研究链的大小和形态。也叫“二次结构” 高分子链的大小：分子量的问题； 高分子链的形态：链的形态取决于链的构象，即链构象的 问题
高分子的聚集态结构：是指一群或几群高分子链（即 高分子链之间相互排列）的结构和形态，包括三次结 构和高次结构；属于物理结构。
分子量对高聚物材料的力学性能的影响
分子量达到一定值后（临界分子量）高分子材料 才具有机械强度
极性聚合物 非极性聚合物 临界聚合度40 临界聚合度80
一章节高分子链结构
• 单中心等规聚合体：每个结构单元只有 一个手性C原子。
三种键接方式，立体构型（tacticity)：
全同立构(isotactic): 由一种旋光异构单元键接而成 。
间同立构(sydiotactic): 由两种旋光异构单元交替键接而成。
无规立构(atactic): 二种旋光异构单元完全无规键接而成。
1.2.3 支化与交联结构
• 线型高分子（linear polymer）：一般 高分子都是线型，分子长链可以蜷曲成 团，分子间无键合。
• 支化（branching）：分子链上带有一 些长短不一的支链高分子，有星型、梳 型和无规支化之分。（单体中取代基构 成的侧链不属于支链，称为侧基）。
• 交联（crosslinking）：分子链联结成 的三维空间网络。
２）一般高分子的主链都有一定的内旋转 自由度，可以使主链弯曲而具有柔性。并由 于分子的热运动，主链的形状可以不断改变。 如果化学键不能作内旋转，或者结构单元有 强烈的相互作用，则形成刚性链而具有一定 的形状。
３）高分子结构的不均一性是一个显 著的特点。高聚物的子量中具有统计平 均的意义。即使是相同条件下的反应产 物，各个分子的分子量、单体单元的键 合顺序、空间构型的规整性、支化度、 交联度以及共聚物的组成及序列结构等 都存在着差异。
S
S
聚二硫化硅
Cl －(P=N)－ Cl
聚二氯一氮化磷
这一类高分子由于元素的成键能力较 差，通常得到的高聚物分子量比较低， 而且容易水解，强度也比较差。但这种 高聚物的耐热性、硬度非常高。
梯形和双螺旋形高分子：
这类高分子的主链不是一条单链，而是一条
象“梯子”和“双股螺旋”的结构。如：聚
丙烯
• 碳链高分子:
三种键接方式，立体构型（tacticity)：
全同立构(isotactic): 由一种旋光异构单元键接而成 。
间同立构(sydiotactic): 由两种旋光异构单元交替键接而成。
无规立构(atactic): 二种旋光异构单元完全无规键接而成。
1.2.3 支化与交联结构
• 线型高分子（linear polymer）：一般 高分子都是线型，分子长链可以蜷曲成 团，分子间无键合。
• 支化（branching）：分子链上带有一 些长短不一的支链高分子，有星型、梳 型和无规支化之分。（单体中取代基构 成的侧链不属于支链，称为侧基）。
• 交联（crosslinking）：分子链联结成 的三维空间网络。
２）一般高分子的主链都有一定的内旋转 自由度，可以使主链弯曲而具有柔性。并由 于分子的热运动，主链的形状可以不断改变。 如果化学键不能作内旋转，或者结构单元有 强烈的相互作用，则形成刚性链而具有一定 的形状。
３）高分子结构的不均一性是一个显 著的特点。高聚物的子量中具有统计平 均的意义。即使是相同条件下的反应产 物，各个分子的分子量、单体单元的键 合顺序、空间构型的规整性、支化度、 交联度以及共聚物的组成及序列结构等 都存在着差异。
S
S
聚二硫化硅
Cl －(P=N)－ Cl
聚二氯一氮化磷
这一类高分子由于元素的成键能力较 差，通常得到的高聚物分子量比较低， 而且容易水解，强度也比较差。但这种 高聚物的耐热性、硬度非常高。
梯形和双螺旋形高分子：
这类高分子的主链不是一条单链，而是一条
象“梯子”和“双股螺旋”的结构。如：聚
丙烯
• 碳链高分子:
高分子链的结构
纤维），可作为耐高温高聚物的增强填料。
第一节 高分子的近程结构
Polymer chain near range structure
这类聚合物的特点：热稳定性好，因为受热 时链不易被打断，即使几个链断了，只要不在同 一个梯格中不会降低分子量。
第一节 高分子的近程结构
Polymer chain near range structure
• 元素有机高分子(Element organic macromolecule) 主链中含有 Si 、S、P 、B 等无机元素 的高分子链 如：硅橡胶
第一节 高分子的近程结构
Polymer chain near range structure
• 这类高聚物的特点是具有无机物的热稳定性，有 机物的弹性和塑性。但强度较低。
第一节 高分子的近程结构
Polymer chain near range structure
应用： • 橡胶硫化就是在聚异戊二烯的分子间产生硫桥
第一节 高分子的近程结构
Polymer chain near range structure
• 另外一种交联PE，它是经过辐射交联，使得软化 点和强度均大大提高，大都用于电气接头，电缆 的绝缘套管等
• 除无规交联外，还有规整的网络结构，如：耐高 温的全梯型吡隆，耐高温的碳纤维。
第一节 高分子的近程结构
Polymer chain near range structure
线型大分子链
• 一般高分子是线型的。它是由含二官能团的反应 物反应的，如前所述的聚氯乙烯和聚酯，分子长 链可以卷曲成团，也可以伸展成直线，这取决于 分子本身的柔顺性及外部条件。
第一节 高分子的近程结构
Polymer chain near range structure
第一节 高分子的近程结构
Polymer chain near range structure
这类聚合物的特点：热稳定性好，因为受热 时链不易被打断，即使几个链断了，只要不在同 一个梯格中不会降低分子量。
第一节 高分子的近程结构
Polymer chain near range structure
• 元素有机高分子(Element organic macromolecule) 主链中含有 Si 、S、P 、B 等无机元素 的高分子链 如：硅橡胶
第一节 高分子的近程结构
Polymer chain near range structure
• 这类高聚物的特点是具有无机物的热稳定性，有 机物的弹性和塑性。但强度较低。
第一节 高分子的近程结构
Polymer chain near range structure
应用： • 橡胶硫化就是在聚异戊二烯的分子间产生硫桥
第一节 高分子的近程结构
Polymer chain near range structure
• 另外一种交联PE，它是经过辐射交联，使得软化 点和强度均大大提高，大都用于电气接头，电缆 的绝缘套管等
• 除无规交联外，还有规整的网络结构，如：耐高 温的全梯型吡隆，耐高温的碳纤维。
第一节 高分子的近程结构
Polymer chain near range structure
线型大分子链
• 一般高分子是线型的。它是由含二官能团的反应 物反应的，如前所述的聚氯乙烯和聚酯，分子长 链可以卷曲成团，也可以伸展成直线，这取决于 分子本身的柔顺性及外部条件。
第一节 高分子的近程结构
Polymer chain near range structure
第一章 高分子链的结构
例4：橡胶的硫化是使聚异戊二烯的分子之间产生硫桥
未经硫化的橡胶，分子之间容易滑动，受力后会产生永久 变形，不能回复原状，因此没有使用价值。经硫化的橡胶，分 子之间不能滑移，才有可逆的弹性变形，所以橡胶一定要经过 硫化变成交联结构后才能使用。 交联度小的橡胶（含硫5%以下）弹性较好，交联度大的 橡胶（含硫20—30%）弹性就差，交联度再增加，机械强度和 硬度都将增加，最后失去弹性而变脆。
物的性能会带来怎样的影响。
答案：性能的影响是：全同或间同立构易结晶，
熔点高，材料有一定的强度。其中全同立构的
结晶度、熔点、强度会比间同立构略高一点。
无规立构不结晶或结晶度低。
三、分子构造 (Architecture)
支化高分子链的几种模型
梯形聚合物 (ladder polymer)
1,2-addition
Acrylonitrile-Butadiene-Styrene
CH2 CH CN CH2 CH CH CH2 CH2 CH
耐油性, 高拉伸 强度和硬度 Chemical resistance, high tensile strength and hardness
弹性和高抗冲击 性能
Rubberlike elasticity, High impact resistance
22
线型、支化与交联对聚合物性能的影响
线型：f=2，分子间无化学键结构，分子链可相对滑 移，可溶，可熔，易加工，通常为热塑性高聚物。
链的支化：破坏了分子的规整性，使其密度、结晶度 、熔点、硬度等都比线型高聚物低。 交联高分子：分子间有化学键力，在任何溶剂中都不
能溶解，受热时也不熔融。可发生溶胀，具有良好的 强度、耐热性和耐溶剂性。通常为热固性高聚物。
未经硫化的橡胶，分子之间容易滑动，受力后会产生永久 变形，不能回复原状，因此没有使用价值。经硫化的橡胶，分 子之间不能滑移，才有可逆的弹性变形，所以橡胶一定要经过 硫化变成交联结构后才能使用。 交联度小的橡胶（含硫5%以下）弹性较好，交联度大的 橡胶（含硫20—30%）弹性就差，交联度再增加，机械强度和 硬度都将增加，最后失去弹性而变脆。
物的性能会带来怎样的影响。
答案：性能的影响是：全同或间同立构易结晶，
熔点高，材料有一定的强度。其中全同立构的
结晶度、熔点、强度会比间同立构略高一点。
无规立构不结晶或结晶度低。
三、分子构造 (Architecture)
支化高分子链的几种模型
梯形聚合物 (ladder polymer)
1,2-addition
Acrylonitrile-Butadiene-Styrene
CH2 CH CN CH2 CH CH CH2 CH2 CH
耐油性, 高拉伸 强度和硬度 Chemical resistance, high tensile strength and hardness
弹性和高抗冲击 性能
Rubberlike elasticity, High impact resistance
22
线型、支化与交联对聚合物性能的影响
线型：f=2，分子间无化学键结构，分子链可相对滑 移，可溶，可熔，易加工，通常为热塑性高聚物。
链的支化：破坏了分子的规整性，使其密度、结晶度 、熔点、硬度等都比线型高聚物低。 交联高分子：分子间有化学键力，在任何溶剂中都不
能溶解，受热时也不熔融。可发生溶胀，具有良好的 强度、耐热性和耐溶剂性。通常为热固性高聚物。
第一章+高分子链的结构
第一章+高分子链的结构
第一章：高分子链的结构
高分子链是由许多重复单元组成的长链状分子。
高分子链的结构对于高分子材料的性质和应用具有重要的影响。
1. 高分子链的主链结构：高分子链的主链是由重复单元通过共价键连接在一起的。
不同的高分子材料具有不同的主链结构，如线性链、支化链、交联链等。
2. 高分子链的分子量：高分子链的分子量是指高分子链上重复单元的个数。
分子量越大，高分子链越长，其物理性质和力学性质也会发生变化。
3. 高分子链的排列方式：高分子链可以按照不同的排列方式进行组装，包括随机排列、有序排列和结晶排列。
不同的排列方式会导致高分子材料具有不同的熔点、硬度和透明性等特性。
4. 高分子链的取向：高分子链在固化过程中可能会发生取向现象，即高分子链趋向于在特定方向上排列。
取向的程度可以通过各种物理和化学方法进行调控，从而改善材料的性能。
5. 高分子链的侧基和支链：高分子链上的侧基和支链可以对高分子材料的性质进行调控。
侧基和支链的引入可以改变高分子
链的构型和相互作用方式，从而影响材料的热稳定性、光学性质和力学性能等。
高分子链的结构对高分子材料的性质和应用至关重要。
了解和控制高分子链的结构可以有助于合理设计高分子材料，以满足不同领域的需求。
第一章 高分子链的结构解析
对于支化的聚合物，采用“均方旋转 半径”来表征分子长度。
链段：高分子链中第 (i+1) 个键的取向与第 1个键的取向无关，那么由这 i 个化学键组 成的一段链就可以看成是一个独立的运动 单元，称为“链段”。高分子链可以看成 是这些“链段”自由地结合在一起
对于支化的聚合物，采用“均方旋转半径”来表 征分子长度
2 2 h2 f , r nl 2l
i j
n 1)
cos cos 2 cos(
2
n 1 cos Cn 1 1 cos
cos cos cos C4 cos C2
2
C3
( n 2)
1 cos( ) 1 1 cos 1 cos 2 1 1 cos
• 在自由连接链的基础上，假定键长l固定(l=0.154nm) ，键角θ固定(θ =109.5°)，内旋转自由 • 其末端距的计算方法与自由联结链相同，只是
i j , li l j 0
h2 l1 l1 l1 l2 l1 l3 l1 ln f ,r l2 l1 l2 l2 l2 l3 l2 ln ln l1 ln l2 ln l3 ln ln
线型高分子 长、短支链
高 分 子 链 形 状 支化因子(g)
支链型高分子
梳型
星型 树枝 无规型
支化程度
支化点密度(λ) Mc 平均分子量
交联高分子
交联度
网链长度: 链接数目 Mc 交联点密度
分子可能发生 支化与交联的 情况：
存在官能度为3的单体的缩聚反 应； 加聚过程中，发生自由基的链 转移反应； 双烯类单体中第二双键发生活 化。
第一章 高分子链结构
10
l 持久长度（持续长度）persistence length 无限长的自由旋转链在第一个键方向( Z 轴)上的投影，反映分子链的支撑能力 将大分子链划分为许多刚性链段，其长度 lp (持久长度)取决于Δε/kT l：单体单元长度 N：聚合度 lp= l（Δε= 0） lp= Nl 分子链最柔，链段为单体单元 分子链最刚，链段为整个大分子链
l 静态柔顺性的定量化 链段长度与整个分子的长度之比 当 x 很小，或主链数目 N 很大， Δε/kT很小时，链才具有柔性
l 动态柔顺性 取决于反式-旁式构象转变所需时间τp，反映分子链从一种平衡态构象转 变成另一种平衡态构象的容易程度 τp ：持久时间 (persistence time)
Molecular Weight
小分子：分子结构相同时，分子量确定 高分子：分子量存在一定分布（多分散性） l 分子量达到一定值后（临界分子量）高分子 材料才具有机械强度 极性聚合物 非极性聚合物 临界聚合度 40 临界聚合度 80
l 分子量过高(DP > 600 ~ 700)，强度达到极 限，但熔体粘度过大，加工困难 纤维与塑料 分子量分布宜窄 橡胶 分子量分布宜适当放宽，以提高加 工性能；大分子量组分提高强度，小分子量 组分起降低粘度和增塑作用
1.2.2 分子构造
Molecular architecture
单链 Single chain
梯型 Ladder chain
双螺旋 Double helix 交联 Crosslink
支化 Graft
4
支化和交联对聚苯乙烯性能的影响
性能/类型 结晶度，% 密度，g/mL 熔点，oC 拉伸强度，MPa 断裂伸长率，% HDPE 95 0.95~0.97 135 20～70 5～400 LDPE 60~70 0.91~0.94 105 125~175 10～20 50～600 150~250 50～100 60～90 0.93~1.40 XPE
第1章高分子链的结构
CH CH2 CH2 CH CH CH2 CH2 CH O CCH3 O CH2 CH O CCH3 O O CCH3 O O O CCH3 CCH3 O O
CH OH
CH2 CH2 CH
CH
CH2 CH2 CH OH
CH2 CH OH
OH OH
CH CH2 CH2 CH CH CH2 CH2 CH CH2 CH OH OH OH O CH2 O
第1章 高分子链的结构
高分子结构
链结构（单个高分子）
一级结构（近程结构） 二级结构（远程结构）
凝聚态结构（许多高分子）
三级结构 包括晶态、非晶态、取向态、液晶态及 织态等。
1.1 化学组成、构型、构造和共聚物的序列结构
1.1.1 结构单元的化学组成
主链
CH2 CH Cl
n
结构单元
聚合度
侧链基团或取代基
CH3
C
1.2.1 微构象和宏构象
构象：由于单键的内旋转而产生的分子中原子在空间位臵
上的变化叫构象。
高分子在运动时C-C单键可以绕轴旋转，称为内旋转。 乙烷、丙烷一个构象，正丁烷（3个），戊烷（9个），… 含 n个C的正烷烃有3n-3个构象，所以高分子链的构象数是 可观的天文数字。
1.2.1 微构象和宏构象
d
1.1.2 高分子链的构型
E
0
H
v
没有优势方向
1.1.2 高分子链的构型
自然光
偏振光
起偏器
盛液管
T
LC
1.1.2 高分子链的构型
A B C D A' A B C D A' B' A' D' C' 旋光性物质 B' A' A D' C' 不旋光物质 A 乙醇
CH OH
CH2 CH2 CH
CH
CH2 CH2 CH OH
CH2 CH OH
OH OH
CH CH2 CH2 CH CH CH2 CH2 CH CH2 CH OH OH OH O CH2 O
第1章 高分子链的结构
高分子结构
链结构（单个高分子）
一级结构（近程结构） 二级结构（远程结构）
凝聚态结构（许多高分子）
三级结构 包括晶态、非晶态、取向态、液晶态及 织态等。
1.1 化学组成、构型、构造和共聚物的序列结构
1.1.1 结构单元的化学组成
主链
CH2 CH Cl
n
结构单元
聚合度
侧链基团或取代基
CH3
C
1.2.1 微构象和宏构象
构象：由于单键的内旋转而产生的分子中原子在空间位臵
上的变化叫构象。
高分子在运动时C-C单键可以绕轴旋转，称为内旋转。 乙烷、丙烷一个构象，正丁烷（3个），戊烷（9个），… 含 n个C的正烷烃有3n-3个构象，所以高分子链的构象数是 可观的天文数字。
1.2.1 微构象和宏构象
d
1.1.2 高分子链的构型
E
0
H
v
没有优势方向
1.1.2 高分子链的构型
自然光
偏振光
起偏器
盛液管
T
LC
1.1.2 高分子链的构型
A B C D A' A B C D A' B' A' D' C' 旋光性物质 B' A' A D' C' 不旋光物质 A 乙醇
高分子物理第一章—高分子链的结构
支化 和 交联 高分子
线形高分子
支化高分子
交联或网状 高分子
星形高分子
Page 19
1.1.3 分子构造
1
根据支链的长度
2
短链支化 长链支化
支化类型
1 无规支化（Random branching）
根据支链的连接方式不同 2 梳形支化（Comb branching）
3 星形支化（Star branching）
第一章 高分子链的结构
第一章 高分子链的结构
聚合物 整体结构
高分子 链ห้องสมุดไป่ตู้构
凝聚态 结构
一级 结构
结构单元的化学组成 键接方式 构型、构造 共聚物的序列结构
二级 结构
构象（高分 子链的形状） 相对分子质 量及其分布
三级 结构
晶态 非晶态 取向态 液晶态
高级 结构
共混结构 生物结构 织态
2
第一章 高分子链的结构
键 接 异 构
A. 单烯类单体形成聚合物的键接方式
CH2 CH CH2 CH CH2 CH CH2 CH
R
R
R
R
CH2 CH CH CH2 CH2 CH CH CH2
RR
R
R
头-尾加成 头-头加成
一般情况下，头-尾相连占主导优势，而头-头相连占较低比例。
Page 15
1.1.2 高分子链的构型
B. 双烯类单体形成聚合物的键接方式
Page 20
1.1.3 分子构造
1
支链的化学结构
支化 结构
2
的
表征
3
支链点密度 两个支链链间的平均分子量
4
支链长度
支化对聚合物性能的影响 （1）结晶性能； （2）熔融流动行为； 短支链影响聚合物的结晶性能； 长支链主要影响聚合物的熔融流动性能；
第一章 高分子链的结构
1.1 组成和结构
1.1.3 分子构造
（1）支化
非线形构造高分子 a.短链和长链支化高分子 b.具有接枝齐聚物侧链的梳形高分子 c.星形高分子 d.交联网络
1.1 组成和结构 1.1.3 分子构造
（2）交联：高分子链之间通过支链连接成一个三维空间网状物
无规交联：
硫化反应 辐射诱发交联 多官能团单体的加聚反应 多官能团的交联剂的逐步缩聚反应环氧酚醛等 IPN 凝胶
1.1 组成和结构
1.2.2 高分子链的柔顺性
影响高分子链柔性的主要因素 (2)外因 a.温度
分子热运动增加，构象数增加，柔顺性变大
b.外力 动态链柔性
作用速度快，时间短，高分子链来不及响应外力，显示不出柔顺性 作用速度慢，时间长，柔顺性容易显示出来
c.溶剂
良溶剂，不良溶剂
1.1 组成和结构 1.2.3 高分子链的构象统计
极性大的侧基，分子间作用力较大，旋转困难，柔顺性差 极性基团数量越多，柔顺性越差 非极性侧基，体积越大，空间位阻越大，旋转困难，柔性小 极性取代基对称分布，分子偶极矩减小，分子间作用力减弱， 柔性增加 非极性取代基对称分布，分子间间距大，柔性好
1.1 组成和结构 1.2.2 高分子链的柔顺性 C.支化、交联
Porod和Kratky提出了一种十分重要的构象参数—持久长度α Flory进一步发展持久长度的概念，提出持久矢量概念 蠕虫状链模型已用于柔性链和刚性链的构象表征及液晶高分 子链的构象
1.1 组成和结构
1.2.4 高分子链的构象统计
1.2.4.1 晶体中分子链的构象 范德华半径：原子或基团范德华吸引力作用的范围；其大小 与原子或基团的体积有关. 一级进程排斥力：当两个原子或基团之间的距离小于范德华 半径时产生的排斥作用.
高分子链的结构
⑴头－尾键接
⑵头－头（尾－尾）键接
பைடு நூலகம்
⑶无规键接 两种方式同时出现，没有规律。
⒉影响因素 ⑴位阻效应 决定以头－尾为主 ⑵反应温度 头－头键接反应的活化能高 升高温度，头－头键接增多 定向聚合可控制只生成一种结构
⒊键接方式的确定 两个典型例子 ⑴聚氯乙稀（PVC） 头－尾键接
反应完成后，脱氯量为86.5％，且产物中 有环丙烷结构。
CH
CH2
n
⒌中文名称：聚甲基丙烯酸甲酯 英文缩写：PMMA
英文全称：polymethyl methacrylate 结构式：
COOCH3
CH2
C
n
CH3
⒍中文名称：聚对苯二甲酸乙二酯 英文缩写：PET
英文全称：polyethylene terephthalate 结构式：
OC
COO
CH2
CH2
⒊高分子的结构是不均匀的
这是高分子的一个显著特点。 分子量、键合顺序、立构规整度、支化 度、交联度以及共聚物的组成及序列结构等 存在一定程度的差异。 同一种化学结构的高聚物可能具有不同的 性能。
⒋结构单元间的相互作用对聚集态结构和物理 性能有着十分重要的影响
范德华相互作用特别重要。
若高分子链中存在交联，高聚物的力学性能 会发生很大的变化，最主要的是不溶解和不 熔融。
⒍存在织态结构
要使高聚物加工成有用的材料，往往需要 在其中加入填料、各种助剂、色料等。有时 用两种或两种以上的高聚物共混改性，这些 添加物与高聚物之间以及不同的高聚物之间 是如何堆砌成整块高分子材料的，又存在着 所谓织态结构问题。
织态结构也是决定高分子材料性能的重要 因素。
第二节 高分子链的近程结构
高分子链的结构
聚丙烯 PP Polypropylene 聚异丁烯 PIB Polyisobutylene 聚丙烯酸 PAA Polyacrylic acid
聚甲基丙烯酸甲酯 PMMA Poly (methyl methacrylate)
CH3
CH2
CH n
CH2
CH3 C
n CH3
O C OH CH2 C
n
H
O C O CH3 CH2 C
聚甲醛 POM Polyformaldehyde
Cl
CH2 C n Cl
CF2 CF2 n
C CH2 n CN
O
CH 2
n
聚氧化乙烯
PEO
Polyethyleneoxide
聚己二酰己二胺
H
Polyhexamethylene
N
adipamide Nylon6-6
聚己内酰胺
Poly(-
caprolactam) or caprone
CH2
CH
在聚合时就有可能有头-尾键接和头-头(或尾-尾)键接两种方式：
头-尾：
头-头或尾-尾：
38
键接异构
(b )双烯类单体形成聚合物的键接方式
双烯类单体在聚合过程中有1,2加成、3,4加成和1,4加成，键接结构
1.1.2.1 旋光异构 (空间立构)
饱和碳氢化合物分子中的碳，以4个共价键与4个 原子或基团相连，形成一个正四面体，当4个基 团都不相同时，该碳原子称作不 对称碳原子，以 C*表示，这种有机物能构成互为镜影的两种异构 体，表现出不同的旋光性，称为旋光异构体。
d型
l型
27
1.1.2.1旋光异构
O
n
CH3
第一章高分子链的结构
结构单元与单体
高分子链的结构 单元：包括单体、 聚合度、链长等
高分子链的单体： 构成高分子链的 基本单元
高分子链的聚合 度：表示高分子 链中结构单元的 数目
高分子链的链长 ：表示高分子链 的长度
03
高分子链的形态
线型高分子链
定义：由许多单体通过聚合反应连接而成的长链结构 特点：具有长链形态，可以自由弯曲 结构：由许多重复单元组成，每个单元之间通过化学键连接 形态：呈长链状，可以自由弯曲，没有明显的支链和交联点
熔点范围：高分子链的熔 点范围及影响因素
热膨胀性：高分子链在加 热时的膨胀行为
热导率：高分子链的热导 率及影响因素
电性能与光学性能
电性能：高分子 链的电导率、介 电常数等物理性 能
光学性能：高分 子链的光学性质， 如折射率、反射 率等
热性能：高分子 链的热稳定性、 热分解温度等
机械性能：高分 子链的强度、韧 性、耐磨性等
06
能
力学性能
拉伸强度：高 分子链在拉伸 过程中所能承 受的最大负荷
弹性模量：高 分子链在受力 时的刚度，反 映其抵抗变形
的能力
韧性：高分子 链在受力时吸 收能量的能力， 与链的柔性有
关
冲击强度：高 分子链在冲击 作用下的断裂 能，与链的结 晶度和交联程
度有关
热性能
热稳定性：高分子链在高 温下的稳定性
04
高分子链的构象
高分子链的构型
构型与构象的定义 构型与构象的分类 构型与构象的转变 构型与构象的研究意义
高分子链的构象
高分子链的构象分类
高分子链的构象概念
高分子链的构象对性能的影 响
高分子链的构象研究方法
高分子链的柔顺性
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第一章 高分子链的结构
桂林理工大学材料科学与工程学院 高分子材料与工程专业 彭锦雯
本章提要
教学内容：高聚物结构的特点与层次、一级结构、 二级结构、过程结构、远程结构；结构单元的化 学组成、链接结构、支化与交联，共聚物结构， 构型，内旋转构象、柔顺性；高分子链的构象统 计：均方末端距，均方末端距 的几何计算方法和 统计计算方法、均方旋转半径。
聚合物应用举例
Ultra-high molecular weight polyethylene – UHMWPE
超高分子量聚乙烯
Hip and knee total joint replacements are shown as illustrations on this skeleton.
聚合物应用举例
聚丙烯PP
聚合物应用举例
聚苯乙烯PS
聚合物应用举例
聚氯乙烯PVC
聚合物应用举例
聚甲基丙烯酸甲酯PMMA
聚合物应用举例
水族馆的PMMA幕墙
聚合物应用举例
聚四氟乙烯PTEF（商品名特氟纶Teflon）
聚合物应用举例
聚丙烯腈PAN
聚合物应用举例
碳纤维（梯形结构）梯形结构聚丙烯晴纤维加热 时，升温过程中环化，芳构化形成（进一步升温 可得碳纤维），可作为耐高温高聚物的增强填料。
度一般，耐热性较差，可作为通用高分子 使用。 例： PE、PS、PP、PVC 等
CH2 CH2
CH2 CH Cl
2. 杂链高分子：主链由二种或更多原子以共 价键联结，主要是C、O、N、S等原子
~~~~~C-C-O-（N，S，Si…）-C~~~
相对于碳链聚合物，耐热性和机械强 度明显提高，但化学稳定性较差。芳香族 杂链聚合物可做工程塑料使用
CH2
CH2
CH2
CH
CH
CH
C
C
C
聚合
N
N
N
CH2
CH2
CH2
CH
CH
CH
脱氢
环化
C
C
C
N
N
N
CH
CH
CH
C
C
C
C
C
C
N
N
N
聚合物应用举例
聚合物应用举例
碳纤维红外传输线
碳纤维电热服
碳纤维自行车和小提琴
碳纤维齿轮
聚合物应用举例
荷兰碳纤维桥
碳纤维宝马车顶
【超跑Falcon F7】 中置后驱，7.0升自 然吸气V8发动机， 提供620马力和 813Nm的扭矩，最 高时速190英里每 小时，整车重量不 超过1,263公斤，车 身完全由碳纤维制 成！
宝马碳纤维电动车
聚合物应用举例
聚对苯二甲酸乙二酯PET
聚合物应用举例
聚已二酰已二胺PA66（尼龙66） 聚已内酰胺PA6（尼龙6）
关于尼龙的发明者Carothers
1924年在伊利诺伊大学获有机化学博 士学位，在该校任教两年后到哈佛大学 任教
1928年起，在美国杜邦公司任职9年，领 导基础有机化学的研究工作，其间于 1935年发明尼龙66,合成出氯丁二烯及其 聚合物
高分子的近程结构属于化学结构范畴，它对聚合 物的基本性能具有决定性的影响，近程结构一旦 确定，聚合物的基本性能也就随之确定。
1.1.1 结构单元的化学组成
主链主要由碳、氧、硅、氮、硫等原子组成
1. 碳链高分子：主链由C原子以共价键联结
~~~~~~C-C-C-C-C-C-C-C~~~~~~~ 一般可塑性较好，化学性质稳定，但强
1.2 构象
1.2.1 高分子链的内旋转 1.2.2 高分子链的柔顺性 1.2.3 高分子链的构象统计
高分子链的结构 是指单个高分子的结构和形态
高分子 一次结构（近程结构）：
链结构
是构成高分子的最基本微观结构， 包括其组成和构型。
高
二次结构（远程结构）：
分
大分子链的构象，即空间结构，
子
以及链的柔顺性等。
结
构
三次结构（聚集态结构）：
通过范德华力和氢键形成具有一
高分子聚 定规则排列的聚集态结构。
集态结构
高次结构（织态结构）：
三次结构的再组合。
二次结构与三次结构示意图
1.1 组成和构造（一次结构or近程结构）
——高分子的基本微观结构
(1). 聚合物分子链的组成——组成 (2). 结构单元的键接方式——构型 (3). 共聚组成及序列分布——组成+构型 (4). 线型、支化和交联———构造 (5). 取代基空间排列方式——构型
例2：聚碳酸酯（PC）的端羟基和酰氯 端基都可以促使聚碳酸酯在高温下降解。 如果用苯酚进行封端则可以明显提高PC 的耐热性。
具有不同化学结构的聚合物应用举例 应用最广泛的高分子材料：PE、PP、PS
聚乙烯PE
CH2 CH2
化学结构相同构造不同的PE性能比较
PE：高密度HDPE（低压LPPE） 低密度LDPE （高压HPPE） 交联PE
例：尼龙6、尼龙66、PET等
N
C O CH2 CH2 O O
3. 元素有机高分子：主链中含有 Si 、P 、B 等无机元素的高分子链
~~~~~Si-（O，P，Al，Ti，)~~~~
大分子主链上没有碳原子，侧基上具有 有机基团。该类聚合物具有较好的可塑性 和弹性，还具有优异的耐热性，可以在一 些特殊埸合使用，但强度较低，脆性大。
基本要求：掌握高分子链结构的层次关系，掌握 过程结构、远程结构的含义和具体内容，了解均 方末端距 及几何计算方法和统计计算方法。
重点难点：构型、内旋转构象、柔顺性、均方末 端距及几何计算方法和统计计算方法。
本章目录
1.1 组成和构造
1.1.1 结构单元的化学组成 1.1.2 高分子链的构型 1.1.3 分子构造 1.1.4 共聚物的序列结构
W. H. Carothers 1936年当选为美国科学院院士,一生中发
(1896-1937) DuPon公司科学家
表过60多篇论文，取得近70项专利
美国科学院院士 1937年4月29日在美国费城一家饭店的房
间里饮用了掺有氰化钾的柠檬汁而自杀
例：聚二甲基硅氧烷
CH3
Si O
CH3
4. 无机高分子 大分子链（主链和侧基）完全由无机
元素组成，没有碳原子。无机高分子一 般具有极好的耐热性，强度低。
例：玻璃
分子链的端基
------分子链的端基主要影响聚合物热稳定 性，因为聚合物的降解一般从分子链的端基 开始。
例1：聚甲醛（POM）的端羟基受热后容 易分解释放出甲醛，所以聚甲醛合成需 要用乙酸酐进行酯化封端，从而消除端 羟基，提高热稳定性。
桂林理工大学材料科学与工程学院 高分子材料与工程专业 彭锦雯
本章提要
教学内容：高聚物结构的特点与层次、一级结构、 二级结构、过程结构、远程结构；结构单元的化 学组成、链接结构、支化与交联，共聚物结构， 构型，内旋转构象、柔顺性；高分子链的构象统 计：均方末端距，均方末端距 的几何计算方法和 统计计算方法、均方旋转半径。
聚合物应用举例
Ultra-high molecular weight polyethylene – UHMWPE
超高分子量聚乙烯
Hip and knee total joint replacements are shown as illustrations on this skeleton.
聚合物应用举例
聚丙烯PP
聚合物应用举例
聚苯乙烯PS
聚合物应用举例
聚氯乙烯PVC
聚合物应用举例
聚甲基丙烯酸甲酯PMMA
聚合物应用举例
水族馆的PMMA幕墙
聚合物应用举例
聚四氟乙烯PTEF（商品名特氟纶Teflon）
聚合物应用举例
聚丙烯腈PAN
聚合物应用举例
碳纤维（梯形结构）梯形结构聚丙烯晴纤维加热 时，升温过程中环化，芳构化形成（进一步升温 可得碳纤维），可作为耐高温高聚物的增强填料。
度一般，耐热性较差，可作为通用高分子 使用。 例： PE、PS、PP、PVC 等
CH2 CH2
CH2 CH Cl
2. 杂链高分子：主链由二种或更多原子以共 价键联结，主要是C、O、N、S等原子
~~~~~C-C-O-（N，S，Si…）-C~~~
相对于碳链聚合物，耐热性和机械强 度明显提高，但化学稳定性较差。芳香族 杂链聚合物可做工程塑料使用
CH2
CH2
CH2
CH
CH
CH
C
C
C
聚合
N
N
N
CH2
CH2
CH2
CH
CH
CH
脱氢
环化
C
C
C
N
N
N
CH
CH
CH
C
C
C
C
C
C
N
N
N
聚合物应用举例
聚合物应用举例
碳纤维红外传输线
碳纤维电热服
碳纤维自行车和小提琴
碳纤维齿轮
聚合物应用举例
荷兰碳纤维桥
碳纤维宝马车顶
【超跑Falcon F7】 中置后驱，7.0升自 然吸气V8发动机， 提供620马力和 813Nm的扭矩，最 高时速190英里每 小时，整车重量不 超过1,263公斤，车 身完全由碳纤维制 成！
宝马碳纤维电动车
聚合物应用举例
聚对苯二甲酸乙二酯PET
聚合物应用举例
聚已二酰已二胺PA66（尼龙66） 聚已内酰胺PA6（尼龙6）
关于尼龙的发明者Carothers
1924年在伊利诺伊大学获有机化学博 士学位，在该校任教两年后到哈佛大学 任教
1928年起，在美国杜邦公司任职9年，领 导基础有机化学的研究工作，其间于 1935年发明尼龙66,合成出氯丁二烯及其 聚合物
高分子的近程结构属于化学结构范畴，它对聚合 物的基本性能具有决定性的影响，近程结构一旦 确定，聚合物的基本性能也就随之确定。
1.1.1 结构单元的化学组成
主链主要由碳、氧、硅、氮、硫等原子组成
1. 碳链高分子：主链由C原子以共价键联结
~~~~~~C-C-C-C-C-C-C-C~~~~~~~ 一般可塑性较好，化学性质稳定，但强
1.2 构象
1.2.1 高分子链的内旋转 1.2.2 高分子链的柔顺性 1.2.3 高分子链的构象统计
高分子链的结构 是指单个高分子的结构和形态
高分子 一次结构（近程结构）：
链结构
是构成高分子的最基本微观结构， 包括其组成和构型。
高
二次结构（远程结构）：
分
大分子链的构象，即空间结构，
子
以及链的柔顺性等。
结
构
三次结构（聚集态结构）：
通过范德华力和氢键形成具有一
高分子聚 定规则排列的聚集态结构。
集态结构
高次结构（织态结构）：
三次结构的再组合。
二次结构与三次结构示意图
1.1 组成和构造（一次结构or近程结构）
——高分子的基本微观结构
(1). 聚合物分子链的组成——组成 (2). 结构单元的键接方式——构型 (3). 共聚组成及序列分布——组成+构型 (4). 线型、支化和交联———构造 (5). 取代基空间排列方式——构型
例2：聚碳酸酯（PC）的端羟基和酰氯 端基都可以促使聚碳酸酯在高温下降解。 如果用苯酚进行封端则可以明显提高PC 的耐热性。
具有不同化学结构的聚合物应用举例 应用最广泛的高分子材料：PE、PP、PS
聚乙烯PE
CH2 CH2
化学结构相同构造不同的PE性能比较
PE：高密度HDPE（低压LPPE） 低密度LDPE （高压HPPE） 交联PE
例：尼龙6、尼龙66、PET等
N
C O CH2 CH2 O O
3. 元素有机高分子：主链中含有 Si 、P 、B 等无机元素的高分子链
~~~~~Si-（O，P，Al，Ti，)~~~~
大分子主链上没有碳原子，侧基上具有 有机基团。该类聚合物具有较好的可塑性 和弹性，还具有优异的耐热性，可以在一 些特殊埸合使用，但强度较低，脆性大。
基本要求：掌握高分子链结构的层次关系，掌握 过程结构、远程结构的含义和具体内容，了解均 方末端距 及几何计算方法和统计计算方法。
重点难点：构型、内旋转构象、柔顺性、均方末 端距及几何计算方法和统计计算方法。
本章目录
1.1 组成和构造
1.1.1 结构单元的化学组成 1.1.2 高分子链的构型 1.1.3 分子构造 1.1.4 共聚物的序列结构
W. H. Carothers 1936年当选为美国科学院院士,一生中发
(1896-1937) DuPon公司科学家
表过60多篇论文，取得近70项专利
美国科学院院士 1937年4月29日在美国费城一家饭店的房
间里饮用了掺有氰化钾的柠檬汁而自杀
例：聚二甲基硅氧烷
CH3
Si O
CH3
4. 无机高分子 大分子链（主链和侧基）完全由无机
元素组成，没有碳原子。无机高分子一 般具有极好的耐热性，强度低。
例：玻璃
分子链的端基
------分子链的端基主要影响聚合物热稳定 性，因为聚合物的降解一般从分子链的端基 开始。
例1：聚甲醛（POM）的端羟基受热后容 易分解释放出甲醛，所以聚甲醛合成需 要用乙酸酐进行酯化封端，从而消除端 羟基，提高热稳定性。