高分子化学第一章

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链节：结构单元类似大分子链中的一个环节，故又俗称链节。
聚合度(degree of polymerization)——高分子大小的度量。
• 以重复单元数为基准： DP
DP
• 以结构单元数为基准： X n
Xn
聚合物是不同聚合度的同系物的混合物
统计平均聚合度
聚氯乙烯： DP Xn n 尼龙-66： DP X n / 2 n
合成纤维(synthetic fiber)：聚合物经加工纺制而成的纤维。 如涤纶(terylene)、锦纶(nylon)、腈纶(acrylon)、维尼纶 (vinylon)等。
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• 塑料(plastics) ——具有塑性行为的材料
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• 涤纶聚酯
O
结构式：[OCH 2CH2O C
O C] n
尼龙、涤纶聚酯等两
种单体的缩聚物，结 构单元≠重复单元， 且无单体单元。
单体： HOCH 2CH 2OH HOOC
COOH
O
O
结构单元： OCH 2CH2O
C
C
O
O
重复单元： OCH 2CH2O C
C
无单体单元
DP X n / 2 n
CO(CH 2)4CO
单体单元(monomer unit)：
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，如：
CH 2CH
Cl
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• 聚氯乙烯：重复单元=结构单元=单体单元 CH 2CH Cl
• 尼龙—66：结构单元≠重复单元，无单体单元
[NH(CH2)6NH CO(CH2)4CO]n 结构单元 结构单元 重复单元
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（2）基本概念(concept)
单体(monomer)：合成聚合物的低分子的原料 。
• 聚氯乙烯的单体：
CH2=CH Cl
• 尼龙-66的单体： 己二酸：HOOC(CH2)4COOH 己二胺：NH2(CH2)6NH2
重复单元(repeating unit)：大分子链上重复出现的、最 小基本单元 ——分子式中括号内的部分。
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• 聚氯乙烯(polyvinyl chloride，PVC)分子：
CH 2CHCH 2CHCH 2CH Cl Cl Cl
CH 2CH Cl
碳链骨架
缩写为
[ CH2CH ] n Cl
• 尼龙(nylon)-66 分子：
方括号表示重复 连接的意思，方 括号内是重复连 接的单元，n代表 重复单元数。
[NH(CH2)6NH CO(CH2)4CO]n
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进一步举例说明上述概念 • 聚苯乙烯(polystyrene, PS)
结构式: [ CH 2CH ] n 单体: CH 2=CH
PVC、PS、聚甲基丙烯酸甲酯 （PMMA）等加聚物 的结构单 元 = 重复单元 = 单体单元。
结构单元=重复单元=单体单元： CH 2CH
DP Xn n
高分子化学参考书
1．高分子化学丛书 自由基聚合 共聚合原理 接枝、嵌段、交替共聚 合 离子型聚合 本体聚合 悬浮聚合 乳液聚合 开环聚合 定向聚合 缩合聚合
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2．聚合反应原理 [美] G.奥迪安著 科学出版社 Principles of Polymerization George Odian 2nd Ed.
(chlorobutadine)橡胶。
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• 纤维(fiber)
特点：弹性模量(elastic modulus)大；形变小；强度高；分 子量小，一般为几万。
纤维可分：天然纤维（棉、毛、丝、麻等）和化学纤维。
化学纤维可分：人造纤维和合成纤维。
人造纤维(rayon) ：将天然高分子经化学处理再加工纺制而 成的纤维。如粘胶纤维(viscose fiber)、醋酸纤维(cellulose acetate)等。
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聚合物的分子量(molecular weight)：
重复单元的分子量与重复单元数的乘积或
结构单元分子量与结构单元数的乘积。
M DP M0, M Xn M1
M0：重复单元的分子量； M1：结构单元的分子量；
DP：重复单元数；
X n ：结构单元数。
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关于聚合物术语的基本定义可参考： Pure and Applied Chemistry,40,479(1974).
高分子 = 高分子化合物 ~ 聚合物 大分子（链）
macromolecule
polymer
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§1.2 聚合物的分类(classification)及命名
(nomenclature) (书P2)
1. 1聚合物的分类
1.1.1 按制成材料的性能与用途分 ——三大合成材料：橡胶、纤维、塑料。
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高分子化学（Polymer Chemistry）
第一章 绪论 (Introduction)
目的： • 介绍高分子化学中一些重要的基本概念； • 了解学习本课程的目的意义。 要求： 掌握高分子化合物的基本概念、命名及分类，初步了解 聚合物的平均分子量、分子量分布、结构性能等基本概 念，了解高分子科学及其工业发展概况。
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§ 1.1 基本概念 （1）定义 (definition)(书P1)
高分子化学：研究高分子合成和反应的学科。
高分子化合物（简称高分子）：分子量为104～ 107 、由许多相同的、结构简单的单元(unit)通过 共价键(covalent bond)重复键接而成的化合物。
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• 聚氯乙烯的重复单元： • 尼龙-66的重复单元：
CH 2CH Cl
NH(CH 2)6NH CO(CH 2)4CO
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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： CH 2CH Cl
• 尼龙—66的结构单元：
NH(CH 2)6NH
橡胶(rubber)——具有可逆形变的高弹性聚合物材料 特点：高弹性；易形变且可逆；分子量大，几十万。 通用型橡胶：丁苯(butadiene styrene)橡胶、顺丁(cis 1.4
polybutadiene)橡胶、天然(natural)橡胶。 特种型橡胶：丁腈(butyronitrile)橡胶、硅(silicone)橡胶、氯丁