《高分子化学进展R》PPT课件
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高分子化学课件第一章ppt文档
元素有机聚合物 大分子主链中没有碳原子，主要由Si、B、Al、 O、N、S、P 等原子组成，侧基则由有机基团组成 如：硅橡胶
2 命名
习惯命名 以单体名称为基础，在前面加“聚”字
（a）由一种单体经聚合反应获得的聚合物，常在其 单体名称前冠以“聚”字，就成为聚合物的名称。如 聚乙烯、聚苯乙烯等。
（b）由两种不同单体缩聚生成的聚合物，除了在名称 之首冠以“聚”字外，还在名称中反映出经缩聚反应生 成的主链中的特征基团。如由对苯二甲酸和乙二醇缩聚 得到的酯，称为聚对苯二甲酸乙二醇酯等。
（c）由两种不同单体聚合生成的聚合物，且其聚合物结构又 不很明显（多数是热固性塑料），取两种单体的简名，在后 面加“树脂” 二字，对于合成橡胶，往往从共聚单体中各取 一字，后缀“橡胶”两字来命名。
如 苯酚 甲醛
酚醛树脂
尿素 甲醛
脲醛树脂
甘油 邻苯二甲酸酐 醇酸树脂
丁二烯 苯乙烯
丁苯橡胶
（d）由两种烯类单体共聚所得聚合物的命名是在两种单体名 称间联以短划，并冠以“聚”字。如聚苯乙烯-丙烯腈（也可 称为苯乙烯-丙烯腈共聚物）等。
结构单元
结构单元
重复结构单元
两种结构单元构成一个重复结构单元
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
xn2DP 2n M xnM 02DM P0
注意：Mo两种结构单元的平均分子量
3. 由无规排列的结构单元组成的高分子
例如：丁苯橡胶
----( C 2--HCH=CH2--xC )-H -(-2C --H CH y n-)----
x, y为任意值，故在分子链上结构单元 的排列是任意的：
M1M2M1M1M2M1M2M2M2
2 命名
习惯命名 以单体名称为基础，在前面加“聚”字
（a）由一种单体经聚合反应获得的聚合物，常在其 单体名称前冠以“聚”字，就成为聚合物的名称。如 聚乙烯、聚苯乙烯等。
（b）由两种不同单体缩聚生成的聚合物，除了在名称 之首冠以“聚”字外，还在名称中反映出经缩聚反应生 成的主链中的特征基团。如由对苯二甲酸和乙二醇缩聚 得到的酯，称为聚对苯二甲酸乙二醇酯等。
（c）由两种不同单体聚合生成的聚合物，且其聚合物结构又 不很明显（多数是热固性塑料），取两种单体的简名，在后 面加“树脂” 二字，对于合成橡胶，往往从共聚单体中各取 一字，后缀“橡胶”两字来命名。
如 苯酚 甲醛
酚醛树脂
尿素 甲醛
脲醛树脂
甘油 邻苯二甲酸酐 醇酸树脂
丁二烯 苯乙烯
丁苯橡胶
（d）由两种烯类单体共聚所得聚合物的命名是在两种单体名 称间联以短划，并冠以“聚”字。如聚苯乙烯-丙烯腈（也可 称为苯乙烯-丙烯腈共聚物）等。
结构单元
结构单元
重复结构单元
两种结构单元构成一个重复结构单元
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
xn2DP 2n M xnM 02DM P0
注意：Mo两种结构单元的平均分子量
3. 由无规排列的结构单元组成的高分子
例如：丁苯橡胶
----( C 2--HCH=CH2--xC )-H -(-2C --H CH y n-)----
x, y为任意值，故在分子链上结构单元 的排列是任意的：
M1M2M1M1M2M1M2M2M2
高分子化学要点PPT课件
1953年K .Ziegler在用直接法合成三乙基铝过程中发现Al(C2H5)3-TiCl4可使乙 烯在常压下聚合成高分子量、无支链的聚乙烯(高密度聚乙烯).
稍后，G. Natta用TiCl3-Al(C2H5)3使丙烯聚合第一次获得了固体聚丙烯。
第8页/共88页
• 大规模发展工程塑料和大力开发耐高温、 高强度合成材料是六十年代高分子化学和工 业发展的基本特征。满足宇航事业的需要.
高聚物的分子式可用以下通式表示：
A-M-M……-M-B
(1－1)
式中M为结构单元，A，B为大分子链的端基。
高分子化合物分子的通式可写成：
(1－2)
第16页/共88页
构成大分子链的基本结构单元
称
为结构单元(structural unit)或重复单元
(repeating unit)。由于重复单元是组成大分
第24页/共88页
式中Wl， W2…Wi分别表示分 子量为M1， M2…Mi的聚合物分 子的重量。
高分子化合物的分子量
3、粘均分子量
1
1
M
Ni
M
i
1
Ni M i
Wi
M
i
(1－6)
Wi
式中α为特性粘数－分子量关系式中的指数。 其数值与分子的大小、形状、所用溶剂和 测定温度有关，一般在0.5－1.0的范围内。
第21页/共88页
高聚物的分子量
聚合物分子量具有多分散性，因此，其
分子量或聚合度通常用平均分子量 M 或平
均聚合度 DP 来表示。 通常所说的高分子化合物的分子量(或
聚合度)都是指平均分子量(或平均聚合度)。
由于测定分子量的方法和计算分子量的 统计方法不同，所得到的分子量数值也不同。 根据统计方法的不同，平均分子量的表示方
稍后，G. Natta用TiCl3-Al(C2H5)3使丙烯聚合第一次获得了固体聚丙烯。
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• 大规模发展工程塑料和大力开发耐高温、 高强度合成材料是六十年代高分子化学和工 业发展的基本特征。满足宇航事业的需要.
高聚物的分子式可用以下通式表示：
A-M-M……-M-B
(1－1)
式中M为结构单元，A，B为大分子链的端基。
高分子化合物分子的通式可写成：
(1－2)
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构成大分子链的基本结构单元
称
为结构单元(structural unit)或重复单元
(repeating unit)。由于重复单元是组成大分
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式中Wl， W2…Wi分别表示分 子量为M1， M2…Mi的聚合物分 子的重量。
高分子化合物的分子量
3、粘均分子量
1
1
M
Ni
M
i
1
Ni M i
Wi
M
i
(1－6)
Wi
式中α为特性粘数－分子量关系式中的指数。 其数值与分子的大小、形状、所用溶剂和 测定温度有关，一般在0.5－1.0的范围内。
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高聚物的分子量
聚合物分子量具有多分散性，因此，其
分子量或聚合度通常用平均分子量 M 或平
均聚合度 DP 来表示。 通常所说的高分子化合物的分子量(或
聚合度)都是指平均分子量(或平均聚合度)。
由于测定分子量的方法和计算分子量的 统计方法不同，所得到的分子量数值也不同。 根据统计方法的不同，平均分子量的表示方
《高分子化学》PPT课件
新形成的自由基，有的可以继续引发链 增长。
有的新的自由基稳定性很好，不能引发 单体增长，最后和其他自由基发生双基终止。
在反应初期，如有这些小分子存在，引 发剂自由基先和他们反应，在这些小分子消 耗完以前，有一段时间不引发聚合，这段时 间叫“诱导期”，这种现象叫阻聚作用，有 这类作用的小分子叫阻聚剂。
①碳链聚合物，主链全是碳
②杂链聚合物，除碳外，还有氧、氮、硫 等
③元素有机聚合物，主链无碳，又硅、硼、 铝、氧、氮、磷等组成，但在侧基有有 机基团。
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4
3、聚合物的命名
①国际标准命名，很规范，每个名称明确一个聚 合物，但很麻烦，除非天天再用这名称，否则 很难一下子知道是什么聚合物，不及习惯的称 呼方便，所以很少在聚合物上用，即使在国际 上大多还是以习惯法来称呼。
任何自由基聚合都有链引发、链增长和 链终止的过程，其中链的引发速度最慢，成 为控制聚合速率的关键。
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32
4、链转移
在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 原子终止增长，并使失去原子的分子产生新 的自由基。这样的反应叫链转移反应。
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33
②习惯命名
a、由一种单体聚合的高聚物，在单体名前加一 个“聚”，如聚乙烯
b、两种单体合成的聚合物，用两种单体的简称 后加树脂，如酚醛树脂
c、依聚合物结构来命名的，如聚酰胺、聚酯、 聚碳酸酯
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5
d、商业名，如尼龙是聚酰胺的商品名，尼龙66， 前部分数字是胺的碳数，后部分数字是酸的碳数。
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34
5、自由基聚合反应的特征 概括起来如下： ①任何自由基聚合从微观上看都有链引发、链 增长和链终止的过程，其中链的引发速度最慢，成 为控制聚合速率的关键。 ②只有链增长才能使聚合度增加，从链引发、 链增长到链终止的过程极快，不能停留在中间阶段， 反应混合物中仅有单体和聚合物。在聚合过程中， 聚合度变化较小。 ③在聚合过程中，引发剂逐渐分解，单体浓度 逐步降低，聚合物浓度相应提高，延长反应时间， 仅提高转化率，对分子量影响小。 ④由于链终止的多样性和随机性，分子量分布 宽。 ⑤少量阻聚剂（0.01-0.1%）足以使聚合终止。
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Polymer Chemistry绪论PPT课件-PPT文档资料
逐步聚合（Step Polymerization）
单体分子或其二聚体、三聚体、多聚体间通过
多次缩合反应逐步形成高分子量聚合物的反应。
在低分子转变成聚合物的过程中反应是逐步进 行的，即每一步反应的速率和活化能大致相同 。
逐步聚合反应的特点：
反应早期, 单体很快转变成二聚体、三聚体、四聚体等 中间产物，以后反应在这些低聚体之间进行。 聚合体系由单体和分子量递增的中间产物所组成。 大部分的缩聚反应和聚加成反应都属于逐步聚合。
o
加聚与缩聚的区别
各种 关系差异
反应物结构 差异 产物结构 差异
加成聚合
Addition Polymerization 烯类单体双键加成 形成以碳链为主的大 分子，称加聚物
缩合聚合
Condensation Polymerization 官能团之间的缩合 形成的大多为杂链聚合 物，称缩聚物 分子量不再是单体分子 量的整数倍 有低分子产生，结构单 元原子比单体的少
o o
无副产物
缩聚反应（Condensation Polymerization）
是缩合反应多次重复结果形成聚合物的过程； 兼有缩合出低分子和聚合成高分子的双重含义； 反应产物称为缩聚物。其特征是：
o o o
缩聚反应通常是官能团间的聚合反应； 反应中有低分子副产物产生，如水、醇、胺等； 缩聚物中往往留有官能团的结构特征,如 -OCO- -NHCO-，故大 部分缩聚物都是杂链聚合物； 缩聚物的结构单元比其单体少若干原子，故分子量不再是单体 分子量的整数倍。
连锁聚合反应实例：
1. 聚乙烯的合成
n C H C H 2 2
2. 聚氯乙烯的合成
n C H C H 2 C l
[ C H C H ] n 2 2
高分子化学 ppt课件
第二部分 天然纤维与化学纤维
2.1 什么是纤维?
纤维是指长度比直径大千倍以上，直径只 有几微米或几十微米，并且具有一定柔韧性的 纤维物质。
纺织 纤维 的分 类
天然纤维 化学纤维
植物性纤维（纤维素纤维） 棉、麻 动物性纤维（蛋白质纤维） 毛、蚕丝
人造纤维
合成纤维
2.2 天然纤维
天然纤维的来源： 麻皮、棉花、羊毛、蚕丝 天然纤维：自然界生长的纤维材料，可以直接用 来纺纱织布。
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。
6
高分子材料简介
表1 常见聚合物的相对分子质量
塑料 HDPE
相对分子 质量/万
6～ 30
纤维 涤纶
相对分子 橡胶 相对分子
质量/万
质量/万
1.8～2.3 天然橡胶 20～40
PVC 5～15 尼龙-66 1.2～1.8 丁苯橡胶 15～20
Chemistry and Materials
—Focus on Polymeric Materials
化学与材料
—高分子材料
人类已进入合成材料时代
新
新
工
时
艺
代
，
，
新
新
产
生
品
活
防水胶
聚乙烯丙纶高分子 复合防水卷材
2
有机玻璃
聚苯乙烯
聚丙烯
聚氯乙烯
我被高分子 包围了呀！
涤纶
酚醛塑料
塑料
聚四氟乙烯
3
提纲
四大塑料“四烯”
聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯
合成纤维“六纶”
第二章 高分子化学
缩聚反应兼有聚合成高分子和缩合出低分子物的双重意 义，主产物称为缩合物。例如聚碳酸酯（PC）的制备：
n HO
CH3
O
C
OH + n Cl C Cl
CH3
CH3
O
[O
C
O C ]n + (n-1) HCl
CH3
由于低分子副产物的析出，缩聚物的结构单元要比单体 少一些原子，因此相对分子质量不再是单体相对分子质量的 整数倍。
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8
第二章 高分子化学
引发剂分解成活性中心时，共价键有两种裂解形式： 均裂和异裂。
均裂的结果产生两个自由基；异裂的结果形成阴离子 和阳离子。
RR
2R
AB
A +B
自由基、阴离子和阳离子均有可能作为连锁聚合的活
性中心，因此有自由基聚合、阴离子聚合和阳离子聚合之 分。
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很高。随后低聚物相互反应，分子量缓慢上升。
（4）大部分是平衡反应。
烯类单体的加聚反应一般为连锁聚合； 大多数缩聚反应为逐步聚合。
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第二章 高分子化学
2.2 连锁聚合反应
2.2.1 引言
烯类单体通过双键打开发生的加成聚合反应大多属于 连锁聚合。
n CH2 CH
[ CH2 CH ]n
第二章 高分子化学
2.1 概述
高分子化学：研究高分子的合成及高分子的化学反应。
聚合反应分类
由小分子单体同过化学方法得到高分子的过程称为聚合 反应。聚合反应可从不同的角度进行分类，目前主要有两 种方法。
一、 按单体和聚合物的组成和结构变化分类 早期的分类方法：加聚反应和缩聚反应。 烯类单体通过加成聚合成高分子的反应称为加聚反应。
n HO
CH3
O
C
OH + n Cl C Cl
CH3
CH3
O
[O
C
O C ]n + (n-1) HCl
CH3
由于低分子副产物的析出，缩聚物的结构单元要比单体 少一些原子，因此相对分子质量不再是单体相对分子质量的 整数倍。
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第二章 高分子化学
引发剂分解成活性中心时，共价键有两种裂解形式： 均裂和异裂。
均裂的结果产生两个自由基；异裂的结果形成阴离子 和阳离子。
RR
2R
AB
A +B
自由基、阴离子和阳离子均有可能作为连锁聚合的活
性中心，因此有自由基聚合、阴离子聚合和阳离子聚合之 分。
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很高。随后低聚物相互反应，分子量缓慢上升。
（4）大部分是平衡反应。
烯类单体的加聚反应一般为连锁聚合； 大多数缩聚反应为逐步聚合。
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第二章 高分子化学
2.2 连锁聚合反应
2.2.1 引言
烯类单体通过双键打开发生的加成聚合反应大多属于 连锁聚合。
n CH2 CH
[ CH2 CH ]n
第二章 高分子化学
2.1 概述
高分子化学：研究高分子的合成及高分子的化学反应。
聚合反应分类
由小分子单体同过化学方法得到高分子的过程称为聚合 反应。聚合反应可从不同的角度进行分类，目前主要有两 种方法。
一、 按单体和聚合物的组成和结构变化分类 早期的分类方法：加聚反应和缩聚反应。 烯类单体通过加成聚合成高分子的反应称为加聚反应。
高分子化学第节ppt文档
第三步，最后在2700Pa的压力下熔融缩聚一段时间，结束反应。
使反应完全。
上述缩聚反应方案反映了平衡缩聚、等摩尔比和聚合 度控制原理的运用。
1初步缩聚
2闪蒸反应 3压力下熔融缩聚
2. 尼龙-6
尼龙-6是另一类聚酰胺，其产量仅次于尼龙-66， 我国的商品名为“锦纶”。
机理分析： 随着催化剂的不同，已内酰胺聚合机理不同：
快
以开环聚合形成的聚合物为主
尼龙-6纤维，通常由已内酰胺在熔融下反应得到树 脂，并直接熔融纺丝而成。
3. 芳香聚酰胺
聚酰胺主链中引入苯环结构，就成为芳香族尼龙， 即芳香聚酰胺 。
聚酰胺
Ar
芳香聚酰胺
苯环结构使其热稳定性和强度增加。
Kevlar cables
聚酰胺
聚间苯二甲酰间苯二胺
聚对-苯二Ke甲vlar 酰tape对-苯二胺 Kevlar
• 聚酰胺具有两大类结构：
• 聚酰胺的合成方法也有两大类：
1）由二元胺和二元酸合成。 如，尼龙—6,6；尼龙—10,10。
2）由氨基酸自缩聚或已内酰胺开环聚合而成。 如，尼龙—6。
1. 尼龙-6,6: 聚酰胺的最重要品种,其原料是已二胺和已二酸。
原料处理： 已二胺和已二酸中和形成66盐；
66 盐
1）以Na、NaOH等引发阴离子聚合，属于阴离子链锁机理。 已实现工业化生产，用于制造铸型尼龙——MC尼龙。
2）水引发已内酰胺，属逐步聚合机理，产物为工业上 大规模生产的合成纤维——尼龙-6 。
H+ H2O
尼龙-6
6.2.3 环 酰 胺 [ 已内酰胺]
已内酰的聚合机理： 1）水引发已内酰胺，属逐步聚合机理，产物为工业上大 规模生产的合成纤维——尼龙-6 。（第7章讲述）
高分子化学绪论全解PPT课件
交联聚合物，又称热固性聚合物，其具有热 固性，即：聚合物在加工成型阶段，经加 热使其中潜在的活性官能团继续反应成交 联结构。使聚合物固化，聚合物固化后， 继续加热不再塑化的受热行为。
50
第50页/共61页
第七节 聚集态结构
51
第51页/共61页
一、聚集态结构
分子通过次价键力聚集在一起，形成了特定聚 集态结构：固态、液态和气态。
烷烃、烯烃、芳烃、醇、醛、酸、酯、酮、胺等为代表的基本 有机化工；
合成树脂及塑料、合成橡胶、合成纤维为代表的高分子化工； 医药、农药、染料、涂料、日用化学品为代表的精细化工。
还有一些逐步形成了独立的工业部门，如炼油、冶金、医药、 造纸、建材、酿造、环保等。化学工业已经而且会在较长时期内 成为我国国民经济的重要支柱产业。
“橡胶”二字来命名。例如，丁苯橡胶等。 C. 根据结构特征来命名，其代表一类聚合物。
例如，聚酰胺、聚酯等。 D. 以“尼龙”代表聚酰胺一类的聚合物，用数字分别代表
二元胺和二元酸的碳原子数。例如，尼龙-66，尼龙-6等。 E. 以“纶”作为合成纤维商品名的后缀。例如，涤纶、腈
纶等。
26
第26页/共61页
单体单元：单体分子通过聚合反应形成的元素组
成与单体完全相同的结构单元，其与单体分 子相比，除了电子结构有所改变以外，原子 种类和各种原子的个数完全相同，其又称为 单体单元。
17
第17页/共61页
在加聚物中：
结构单元、重复单元、单体单元三者的含义是一致的。
在缩聚物中：
⑴ 重复单元（链节）≠结构单元
两种单体参与聚合，故两种结构单元构成了一个重复结 构单元。
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第八节 高分子材料和力学性能
50
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第七节 聚集态结构
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一、聚集态结构
分子通过次价键力聚集在一起，形成了特定聚 集态结构：固态、液态和气态。
烷烃、烯烃、芳烃、醇、醛、酸、酯、酮、胺等为代表的基本 有机化工；
合成树脂及塑料、合成橡胶、合成纤维为代表的高分子化工； 医药、农药、染料、涂料、日用化学品为代表的精细化工。
还有一些逐步形成了独立的工业部门，如炼油、冶金、医药、 造纸、建材、酿造、环保等。化学工业已经而且会在较长时期内 成为我国国民经济的重要支柱产业。
“橡胶”二字来命名。例如，丁苯橡胶等。 C. 根据结构特征来命名，其代表一类聚合物。
例如，聚酰胺、聚酯等。 D. 以“尼龙”代表聚酰胺一类的聚合物，用数字分别代表
二元胺和二元酸的碳原子数。例如，尼龙-66，尼龙-6等。 E. 以“纶”作为合成纤维商品名的后缀。例如，涤纶、腈
纶等。
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单体单元：单体分子通过聚合反应形成的元素组
成与单体完全相同的结构单元，其与单体分 子相比，除了电子结构有所改变以外，原子 种类和各种原子的个数完全相同，其又称为 单体单元。
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在加聚物中：
结构单元、重复单元、单体单元三者的含义是一致的。
在缩聚物中：
⑴ 重复单元（链节）≠结构单元
两种单体参与聚合，故两种结构单元构成了一个重复结 构单元。
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第八节 高分子材料和力学性能
高分子化学PPT课件-绪论
9
高分子化学
【光致变色高分子 】螺苯并吡喃类衍生物是一类典型的光
致变色化合物，将其引入纤维素类聚合物分子链上，用这种 聚合物仿制的纤维就具有光致变色功能。变色反应式如下：
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。
10
光盘
主要成份 是聚氯乙 烯，表面 附着一层 金属。
11
高分子化学
Chapter 1 绪论
（*） 1.1 高分子的基本概念
（△）1.2 高分子化合物的分类和命名
本
1.3 聚合反应分类
章 内
（*） 1.4 分子量及其分布
容
1.5 大分子微结构
（*） 1.6 凝聚态及热转变
1.7 高分子材料和力学性能
12
教学目的及要求
掌握
基本概念、聚合反应分类;聚合物平均分子量、分 子量分布的几种表示方法；
2ch12高分子化合物的分类和命名高分子化合物的分类和命名高分子化学chchchch聚乙烯聚亚乙基polyethylene聚丙烯聚亚丙基polypropylene聚丙烯酸甲酯聚1甲氧基羰基亚乙基poly1methoxycarbonylethylene12高分子化合物的分类和命名高分子化合物的分类和命名高分子化学49聚甲基丙烯酸甲酯聚1甲氧基羰基1甲基亚乙基poly1methoxycarbonyl1methylethylenechch聚苯乙烯聚1苯基亚乙基poly1phenylethylene聚氧化乙烯聚氧化亚乙基polyoxyethylene12高分子化合物的分类和命名高分子化合物的分类和命名高分子化学cooch例10聚苯醚聚氧化14亚苯基聚己内酰胺聚亚氨基1氧代亚乙基聚对苯二甲酸乙二醇酯聚氧亚乙基氧对苯二甲酰iupac尚未普及常用于国际交往12高分子化合物的分类和命名高分子化合物的分类和命名高分子化学51ch例11聚碳酸酯polyoxycarbonyloxy14phenyleneisopropylidene14phenylene例12nhch聚亚氨基六次甲基亚氨基己二酰polyiminohexamethyleneiminoadipoyl12高分子化合物的分类和命名高分子化合物的分类和命名高分子化学52聚氧化1氟代亚乙基聚氧化氟乙烯
高分子化学
【光致变色高分子 】螺苯并吡喃类衍生物是一类典型的光
致变色化合物，将其引入纤维素类聚合物分子链上，用这种 聚合物仿制的纤维就具有光致变色功能。变色反应式如下：
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。
10
光盘
主要成份 是聚氯乙 烯，表面 附着一层 金属。
11
高分子化学
Chapter 1 绪论
（*） 1.1 高分子的基本概念
（△）1.2 高分子化合物的分类和命名
本
1.3 聚合反应分类
章 内
（*） 1.4 分子量及其分布
容
1.5 大分子微结构
（*） 1.6 凝聚态及热转变
1.7 高分子材料和力学性能
12
教学目的及要求
掌握
基本概念、聚合反应分类;聚合物平均分子量、分 子量分布的几种表示方法；
2ch12高分子化合物的分类和命名高分子化合物的分类和命名高分子化学chchchch聚乙烯聚亚乙基polyethylene聚丙烯聚亚丙基polypropylene聚丙烯酸甲酯聚1甲氧基羰基亚乙基poly1methoxycarbonylethylene12高分子化合物的分类和命名高分子化合物的分类和命名高分子化学49聚甲基丙烯酸甲酯聚1甲氧基羰基1甲基亚乙基poly1methoxycarbonyl1methylethylenechch聚苯乙烯聚1苯基亚乙基poly1phenylethylene聚氧化乙烯聚氧化亚乙基polyoxyethylene12高分子化合物的分类和命名高分子化合物的分类和命名高分子化学cooch例10聚苯醚聚氧化14亚苯基聚己内酰胺聚亚氨基1氧代亚乙基聚对苯二甲酸乙二醇酯聚氧亚乙基氧对苯二甲酰iupac尚未普及常用于国际交往12高分子化合物的分类和命名高分子化合物的分类和命名高分子化学51ch例11聚碳酸酯polyoxycarbonyloxy14phenyleneisopropylidene14phenylene例12nhch聚亚氨基六次甲基亚氨基己二酰polyiminohexamethyleneiminoadipoyl12高分子化合物的分类和命名高分子化合物的分类和命名高分子化学52聚氧化1氟代亚乙基聚氧化氟乙烯
高分子化学PPT课件_绪论共54页文档
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71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
高分子化学PPT课件_ 绪论
6、纪律是自由的第一条件。——黑格 尔 7、纪律是集体的面貌，集体的声音， 集体的 动作， 集体的 表情， 集体的 信念。 ——马 卡连柯
8、我们现在必须完全保持党的纪律， 否则一 切都会 陷入污 泥中。 ——马பைடு நூலகம்克思 9、学校没有纪律便如磨坊没有水。— —夸美 纽斯
10、一个人应该：活泼而守纪律，天 真而不 幼稚， 勇敢而 鲁莽， 倔强而 有原则 ，热情 而不冲 动，乐 观而不 盲目。 ——马 克思
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配位催化剂
n
[ CH CH(CH2)3 ]n
1、开环易位聚合反应简介：
（1）定义：环烯烃在催化剂作 用下，双键断裂并以头尾相连 的方式形成大分子，这一反应 叫做开环易位聚合
（2）反应机理： 金属卡宾络合物引发、增长
的机理
烯烃双键与金属卡宾络合，形成金属杂环 丁烷，烯烃双键和金属卡宾键被活化，进而断裂形 成新的双键和金属卡宾物种
请写出详细的过程
（3）增长的大分子卡宾物种与双键发生环丙烷化
(4) 链终止：
(a) 增长的大分子卡宾活性物种的活性端基发生a氢转移，生成末端双键大分子
(b) 增长的大分子卡宾活性物种与阻滞剂发生反应， 生成无反应活性的卡宾物种
阻滞剂：三甲基乙烯硅烷，1,1-二苯乙烯，乙烯基醚等
2. 开环易位聚合反应的应用
（1）合成恒份共聚物
（2）交替共聚物的合成
Байду номын сангаас
（3）全顺式或全反式主链双键聚合物 降冰片烯聚合生成全反式 聚合物
内型和外型得到不同结构的产物
为什么？
（4）合成嵌段共聚物
（5）合成梳形聚合物
请同学们写出各个反应过程的机理
（6）合成规整柱形聚合物
球形和柱形
Zhou Li, Jun Ma, Nam S. Lee, and Karen L. Wooley，JACS，2011，133，1228-1231
H+A- + O
HO A-
HO A-
+O
HO CH2CH2CH2CH2 O A-
开环易位聚合反应（ROMP）
烯烃在某些复合配位催化剂作用下可使双键断裂发生双 键再分配反应，称为烯烃易位反应，如：
R1 CH CH R2 烯烃易位 R1 CH HC +
R2
R1 CH CH R2
R1 CH HC R2
当环烯烃在同类催化剂作用下发生烯烃易位反应时，开 环得到主链含双键的聚合物，这类环烯烃聚合反应称为开环易位 聚合反应，如环戊烯的开环易位聚合反应：
（a）自身返咬：增长的金属卡宾活性物种的活 性端返咬自身聚合物链上的双键，导致环状寡聚 物生成。
请写出返咬过程的机理
特殊结构可控制自身返咬
能分子间反应么？
(b) 与大分子交叉歧化反应： 大分子卡宾活性物种与体系中的另一个大分子链上 的双键发生歧化反应
请写出详细的过程
(c) 与小分子交叉歧化反应： 大分子卡宾活性物种与体系中的外加的非环烯烃上 的双键发生歧化反应
链引发和链增长反应活性中心为金属－碳烯，聚合 反应机理可示意如下：
早期使用的 ROMP 引发剂为双组分体系，由稀土金属（如 W、Mo、Rh、Ru等）的卤化物等和烷基化试剂（如R4Sn或RAlCl2 等烷基金属）组成，两组分原位生成金属－碳烯。
这类引发剂具有许多不足，如使产物分子量控制很难， 实际生成的金属－碳烯浓度低，需要较高的反应温度（100℃） 等，但由于成本低，在工业应用中仍有使用。
写出可能的产物
Grubb's Cat.
Grubb's Cat.
O
Ring-closing metathesis
RCM反应的应用
3、开环易位聚合反应的应用
（1）导电高分子
（2）反应性高分子
污水处理中的应用
螺旋结构，络合阳离子，污水中的污染物
生物医药中的应用
开环易位聚合反应展望
感谢下 载
合肥工业大学化学工程学院
高分子化学进展
三、开环易位（歧化）聚合
开环聚合：
环状单体开环相互连接形成线型聚合物的过程，称为 开环聚合。开环聚合为链式聚合反应，包括链引发、链增长和 链终止等基元反应。但开环聚合反应与乙烯基单体的链式聚合 反应又有所区别，其链增长反应速率常数与许多逐步聚合反应 的速率常数相似，而比通常乙烯基单体的链式聚合反应低数个 数量级。
请大家思考：
开环易位聚合的单体是环烯烃，如果是开环烯烃， 生成什么产物？
1st Generation Grubbs' Catalyst
2nd Generation Grubbs' Catalyst
Robert H. Grubbs
2005年，Nobel Prize
California Institute of Technology
新一代引发剂为可分离的稳定金属－卡宾复合物，如 Grubbs引发剂，活性高，使聚合反应可控性更好，甚至可实现 活性聚合。
许多环烯烃和双环烯烃都可通过 ROMP获得高分子量的聚 合物，其中环辛烯、降冰片烯等的ROMP已工业化:
n 顺式环辛烯
[ CH CH(CH2)6 ]n
n 降冰片烯
( CH CH
)n
举例：写出聚合机理和产物结构
M
+
R
ROMP
M
+
R
M
+
R
ROMP ROMP
M
+
R
ROMP
引发剂：
过渡金属卤代物
TiCl4, VCl4, MoCl5, WCl6
金属卡宾
Ph
W(CO)5 Ph
Ph
W(CO)5 R
R = Me, Et
高活性，聚合反应控制能力强，可进行活性聚合
（3）可能存在的链转移：