潘祖仁主编《高分子化学》01 PPT课件
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2013年最新《高分子化学》ppt课件合集(第五版潘祖仁主编)
（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。
IUPAC命名规则； 4给重复结构单元的命名加括弧，并冠以前缀
“聚”。
聚 (1－氯代亚乙基 )
CH CH2 n
聚 (1－苯基亚乙基 )
CH3 C CH2 n COOCH3
聚[1-(甲氧基羰基)-1-甲基亚乙基]
NH(CH2)6NHCO(CH2)4CO n
聚(亚胺基亚己基亚胺基己二酰）
用聚合物的英文缩写符号表示
xn DP n
由聚合度可计算出高分子的分子量：
M xn M0 DP M0
M 是高分子的分子量 M0 是结构单元的分子量
另一种情况：
n H2N ( CH2 )5COOH
NH ( CH2 )5CO n + nH2O
结构单元＝重复单元＝链节 单体单元
2.由两种结构单元组成的高分子
合成尼龙-66具有另一特征：
链节
1.由一种结构单元组成的高分子
一个大分子往往是由许多相同的、简单的结构 单元通过共价键重复连接而成。 第一种情况 例如：聚苯乙烯
CH2 CH n
链节数
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。
高分子化学-1绪论课件.ppt
*对于杂原子或含有杂原子非环次级单位的次序: O>S>Se>Te>N>P>As>Sb>Bi>Si>Ge,Sn,Pb,B,Hg任何杂原子都比 碳排在前面 *对于碳环: 多环>单环 *随不饱和度的增加, 越排在前面 *取代基的部分位于最低位置处, 所连接的侧基元素最少的先写
(3) 给重复单元命名 (4) 在重复单元名称前加“聚”
Cellulose
OH
n
+ nCH2O
Glucose
OH CH2
OH CH2 OH
n-1
phenol-formaldehyde
+ (n-1) H2O
缩聚物：（1）合成中有小分子被消除;
（ 2）含有功能基（-OCO-， -NHCO-， -S-， -OCONH-，-O-， -SO2-， -OCOO-等）为聚 合物主链的一部分;
在中等聚合度阶段。
在聚合过程中，单体逐 渐减少，聚合转化率相应 增加。
延长聚合时间，主要 提高转化率，对分子量影 响较小。
聚合初期，单体几乎全 部缩聚成低聚物，以后在 由低聚物转化成高聚物， 转化率变化甚微，反应程 度逐步增加。
延长聚合时间，主要 提高分子量，而转化率变 化较少。
反应混合物仅由单体、 任何阶段，都由聚合度 高聚物及微量引发剂组成。 不等的同系物组成。
树形分子具有完美结构的聚合物。 超支化聚合物分子中存在较多缺陷， 结构完美程度差。
3、几何对称性
树形分子具有高度的几何对称性。 超支化聚合物几何对称性差。
4、端基官能团
树形分子具有大量的端基官能团，赋予树形分子具有 多功能性。 超支化聚合物也具有大量的端基官能团，但其端基官能团 并不全位于超支化聚合物的最外层。
(3) 给重复单元命名 (4) 在重复单元名称前加“聚”
Cellulose
OH
n
+ nCH2O
Glucose
OH CH2
OH CH2 OH
n-1
phenol-formaldehyde
+ (n-1) H2O
缩聚物：（1）合成中有小分子被消除;
（ 2）含有功能基（-OCO-， -NHCO-， -S-， -OCONH-，-O-， -SO2-， -OCOO-等）为聚 合物主链的一部分;
在中等聚合度阶段。
在聚合过程中，单体逐 渐减少，聚合转化率相应 增加。
延长聚合时间，主要 提高转化率，对分子量影 响较小。
聚合初期，单体几乎全 部缩聚成低聚物，以后在 由低聚物转化成高聚物， 转化率变化甚微，反应程 度逐步增加。
延长聚合时间，主要 提高分子量，而转化率变 化较少。
反应混合物仅由单体、 任何阶段，都由聚合度 高聚物及微量引发剂组成。 不等的同系物组成。
树形分子具有完美结构的聚合物。 超支化聚合物分子中存在较多缺陷， 结构完美程度差。
3、几何对称性
树形分子具有高度的几何对称性。 超支化聚合物几何对称性差。
4、端基官能团
树形分子具有大量的端基官能团，赋予树形分子具有 多功能性。 超支化聚合物也具有大量的端基官能团，但其端基官能团 并不全位于超支化聚合物的最外层。
高分子化学第五版潘祖仁第1章 绪论1PPT课件
塑料、橡胶、纤维、涂料、粘合剂…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、建筑等各个领域。
功能高分子材料：导电高分子、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。
2020/11/15
macromolecle chemistry
高分子化学
教材：《高分子化学》潘祖仁主编
2020/11/15
1
2020/11/15
2
复合材料—隐形飞机上的特殊材料
2020/11/15
4
航天技术
1957年10月，苏联第 一颗人造卫星的成功发 射，标志着空间技术的 诞生。
2020/11/15
5
2020/11/15
6
合成有机高分子材料改变了我们的生活
塑料
耐高温、耐 腐蚀的塑料 王－－特氟 隆
合成纤维
一座年产万吨 的合成纤维厂 相当于30万亩 棉田或250万头 绵羊的棉毛产 量。
合成橡胶
一座年产8万 吨的合成橡胶 厂相当于145 万亩橡胶园的 年产量。
聚氯乙烯 聚丙烯： 聚苯乙烯
聚乙烯
酚醛塑料
聚
四聚
氟 乙 烯
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。
2020/11/15
18
《高分子化学》
高分子化学
讲授内容及课时分配
第一章 绪论………………………….…（6h） 第二章 自由基聚合…………………….（8h） 第三章 自由基共聚合………………….（8h） 第四章 聚合方法…………………….... （5h） 第五章 离子聚合………………….…….（2h） 第六章 配位聚合………………………..（2h） 第七章 逐步聚合…………………….....（2h） 第八章 聚合物的化学反应……………..（3h）
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、建筑等各个领域。
功能高分子材料：导电高分子、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。
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高分子化学
教材：《高分子化学》潘祖仁主编
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复合材料—隐形飞机上的特殊材料
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航天技术
1957年10月，苏联第 一颗人造卫星的成功发 射，标志着空间技术的 诞生。
2020/11/15
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6
合成有机高分子材料改变了我们的生活
塑料
耐高温、耐 腐蚀的塑料 王－－特氟 隆
合成纤维
一座年产万吨 的合成纤维厂 相当于30万亩 棉田或250万头 绵羊的棉毛产 量。
合成橡胶
一座年产8万 吨的合成橡胶 厂相当于145 万亩橡胶园的 年产量。
聚氯乙烯 聚丙烯： 聚苯乙烯
聚乙烯
酚醛塑料
聚
四聚
氟 乙 烯
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。
2020/11/15
18
《高分子化学》
高分子化学
讲授内容及课时分配
第一章 绪论………………………….…（6h） 第二章 自由基聚合…………………….（8h） 第三章 自由基共聚合………………….（8h） 第四章 聚合方法…………………….... （5h） 第五章 离子聚合………………….…….（2h） 第六章 配位聚合………………………..（2h） 第七章 逐步聚合…………………….....（2h） 第八章 聚合物的化学反应……………..（3h）
潘祖仁高分子化学(共89张PPT)
聚酯 -R-COO-RCOO-RCOO-
聚酰胺 –R1CONH-R2CONH-R1CONH聚氨酯 –R1-OCONHR2NHCOO-R1-0聚脲（己二胺＋己二异氰酸 见后面） 聚砜（砜＋双酚A 见后面）
1.2 聚合物的分类和命名
1.2.2 聚合物的命名
系统命名法较严谨，但往往名称很长，使用 不太方便。
在这种情况下，无法确定它的重复单元，仅 结构单元＝单体单元
例1 聚乙烯
n C H 2 C H 2 C H 2 C H 2 n
单体单元＝结构单元＝ 重复单元 ＝链节
例2 尼龙66
单体单元重复单元结构单元 H2N(CH2)6NH2
HOOC-(CH2)4COOH
1.2 聚合物的分类和命名
1.2.1 聚合物的分类
缩合聚合（缩聚反应）1234
乙烯 丙烯 氯乙烯 甲基丙烯酸甲酯
结构单元＝重复单元 ＝链节
分加子成量 聚大合是（高加分聚子反的应通根）本过性质单体分子中的某些官能团之间的缩合聚合成高分子的
反应称为缩合反应。 加聚产物的结构单元中元素组成与其单体相同，仅是电子结构发生变化。
IUPAC不反对在一般场合使用习惯命名法和 其他能反映聚合物特征的命名法，但在学术性 较强的论文中鼓励使用系统命名法。
IUPAC不提倡采用商品名和俗称。
高分子化合物的命名
1 命名
以单体名称为基础，在前面加“聚”字
乙烯 丙烯 氯乙烯 甲基丙烯酸甲酯
聚乙烯 聚丙烯 聚氯乙烯 聚甲基丙烯酸甲酯
取单体简名，在后面加“树脂” 、“橡胶”二字
共聚物（由两种或两种以上单体进行聚合） 无规共聚物 嵌段共聚物 交替共聚物 接枝共聚物
无规共聚、交替共聚、接枝共聚、嵌段共聚
聚酰胺 –R1CONH-R2CONH-R1CONH聚氨酯 –R1-OCONHR2NHCOO-R1-0聚脲（己二胺＋己二异氰酸 见后面） 聚砜（砜＋双酚A 见后面）
1.2 聚合物的分类和命名
1.2.2 聚合物的命名
系统命名法较严谨，但往往名称很长，使用 不太方便。
在这种情况下，无法确定它的重复单元，仅 结构单元＝单体单元
例1 聚乙烯
n C H 2 C H 2 C H 2 C H 2 n
单体单元＝结构单元＝ 重复单元 ＝链节
例2 尼龙66
单体单元重复单元结构单元 H2N(CH2)6NH2
HOOC-(CH2)4COOH
1.2 聚合物的分类和命名
1.2.1 聚合物的分类
缩合聚合（缩聚反应）1234
乙烯 丙烯 氯乙烯 甲基丙烯酸甲酯
结构单元＝重复单元 ＝链节
分加子成量 聚大合是（高加分聚子反的应通根）本过性质单体分子中的某些官能团之间的缩合聚合成高分子的
反应称为缩合反应。 加聚产物的结构单元中元素组成与其单体相同，仅是电子结构发生变化。
IUPAC不反对在一般场合使用习惯命名法和 其他能反映聚合物特征的命名法，但在学术性 较强的论文中鼓励使用系统命名法。
IUPAC不提倡采用商品名和俗称。
高分子化合物的命名
1 命名
以单体名称为基础，在前面加“聚”字
乙烯 丙烯 氯乙烯 甲基丙烯酸甲酯
聚乙烯 聚丙烯 聚氯乙烯 聚甲基丙烯酸甲酯
取单体简名，在后面加“树脂” 、“橡胶”二字
共聚物（由两种或两种以上单体进行聚合） 无规共聚物 嵌段共聚物 交替共聚物 接枝共聚物
无规共聚、交替共聚、接枝共聚、嵌段共聚
高分子化学课件第一章绪论
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
2. 按反应机理分类
连锁聚合反应（Chain Polymerization） 也称 链式反应，反应需要活性中心。 反应中一旦形成单体活性中心，就能很快传递下 去，瞬间形成高分子。平均每个大分子的生成时 间很短（零点几秒到几秒） 连锁聚合反应的特征：
高分子 化学
高分子 科学
高分子 物理
分子量多大才算是高分子？ 其实，并无明确界限，一般
- - - - - < 1000 < - - - - - - - - - - - - < 10000 < - - - - -
低分子
过渡区（齐聚物）
高聚物
一般高分子的分子量在 104 ～106 范围 超高分子量的聚合物分子量高达106 以上
H 2 N ( C H 2 ) 6 N H 2 + H O O C ( C H 2 ) 4 C O O H
H --N H (C H 2 )6 N H --C O (C H 2 )4 C O -- n O H + (2n-1) 2HO
结构单元
结构单元
重复结构单元
此时 ，两种结构单元构成一个重复结构单元
分子化学结构有规律，一般由一种或几种简单化 合物经不断重复连接而成。
由一种结构单元组成的高分子
一个大分子往往是由许多相同的、简单的结构单元 通过共价键重复连接而成。 例如：聚苯乙烯
nC2HC聚H 合 C2-HCH 2--C CH H 2--C CH H
缩写成
CH2 CH n
合成聚合物的起始原料称为单体（Monomer）
酚醛树脂
尿素 甲醛
脲醛树脂
甘油 邻苯二甲酸酐 醇酸树脂
2. 按反应机理分类
连锁聚合反应（Chain Polymerization） 也称 链式反应，反应需要活性中心。 反应中一旦形成单体活性中心，就能很快传递下 去，瞬间形成高分子。平均每个大分子的生成时 间很短（零点几秒到几秒） 连锁聚合反应的特征：
高分子 化学
高分子 科学
高分子 物理
分子量多大才算是高分子？ 其实，并无明确界限，一般
- - - - - < 1000 < - - - - - - - - - - - - < 10000 < - - - - -
低分子
过渡区（齐聚物）
高聚物
一般高分子的分子量在 104 ～106 范围 超高分子量的聚合物分子量高达106 以上
H 2 N ( C H 2 ) 6 N H 2 + H O O C ( C H 2 ) 4 C O O H
H --N H (C H 2 )6 N H --C O (C H 2 )4 C O -- n O H + (2n-1) 2HO
结构单元
结构单元
重复结构单元
此时 ，两种结构单元构成一个重复结构单元
分子化学结构有规律，一般由一种或几种简单化 合物经不断重复连接而成。
由一种结构单元组成的高分子
一个大分子往往是由许多相同的、简单的结构单元 通过共价键重复连接而成。 例如：聚苯乙烯
nC2HC聚H 合 C2-HCH 2--C CH H 2--C CH H
缩写成
CH2 CH n
合成聚合物的起始原料称为单体（Monomer）
酚醛树脂
尿素 甲醛
脲醛树脂
甘油 邻苯二甲酸酐 醇酸树脂
《高分子化学第一章》PPT课件
C O O H + C H 3 C H 2 O H
O C O C H 2 C H 3
单体所含的反响点可以是功能团，也可以是不饱和键〔每个不饱和 键都含有两个反响点〕。概括起来主要有以下三大类：
〔a〕含两个〔或以上〕末端功能基的单体，如： 羟基酸：HO-R-COOH 氨基酸：H2N-R-COOH 二元 胺：H2N-R-NH2 二元羧酸：HOOC-R-COOH 二元醇：HO-R-OH等
这类单体的聚合反响通过单体功能基之间的反响进展，为 逐步聚合反响。
〔b〕含多重键的单体，如： C=C双键：乙烯、丙烯、苯乙烯等 C≡C三键：乙炔及取代乙炔 C=O双键：甲醛等
可通过多重键与聚合反响活性中心加成进展链式聚合反响。
〔c〕杂环单体，可进展开环链式聚合反响，如：
O
O
H O
O
NC
CO
〔3〕均聚合反响与共聚合反响
如果聚合物分子构造中只有一种重复构造单元、并且该重复构造 单元可以只由一种〔事实上的、隐含的或假想的〕单体衍生而来， 那么该聚合物为均聚物，否那么为共聚物。
何谓事实上的、隐含的或假设的单体？
CH 2CH Cl
氯乙烯单体 〔事实上的〕
O
O
由对苯二甲酸和乙二醇反响
C
CO2 C C2 H O H
生成的“隐含单体〞：
加聚反响是指聚合产物重复构造单元的组成与单体分子一样的聚 合反响，其聚合产物称加聚物，如由氯乙烯合成聚氯乙烯.
n H 2 C C H C l
(C H 2 C H )n C l
缩聚反响是指聚合产物的重复构造单元组成比单体分子少假设 干原子的聚合反响，在聚合反响过程中伴随有水、醇等小分子副产 物生成，其聚合产物称缩聚物。如己二酸和己二胺合成聚酰胺-6,6 〔尼龙-6,6〕：
高分子化学 课件 潘祖仁1 绪论(简版)
封圈，衬垫，护套等。
PVC 车顶内衬，车内蒙皮，绝缘软管，加油口漏
聚氯乙烯 斗，车门饰条，排水板沙垫，各种薄膜，波
2020/8/5
纹管，密封条高等分子。化学
36
塑料
主要应用范围
POM 锁拉杆安全套，导线架，保持架，出风阀门 酚醛树脂 操纵杆，夹头等
ABS 仪表板，板手，行李箱衬里，中间孔衬里， 抗冲聚苯 排水挡板，烟灰缸总成，进风格栅，阻风门
14
人类的文明史 = 材料的发展史
2020/8/5
高分子化学
15
金属材料 无机非金属材料 高分子材料
2020/8/5
高分子化学
16
什么是高分子?
又称高分子化合物、大分子化 合物、高分子、大分子、高聚 物、聚合物。
（注：这些术语一般可以 通用） Macromolecules, High Polymer, Polymer
子化合物。
11
高分子化学
2020/8/5
12
高分子化学
自我介绍
1992.9-1999.7 1999.9-2003.6 2003.9-2006.6 2006.6-今 2010.03开始 讲授高分子化学与物理
2020/8/5
13
高分子化学 高分子合成工艺学
高分子物理 高分子成型加工工艺学
2020/8/5
高分子化学
2020/8/5
高分子化学
39
高分子科学研究目的
高分子科学是研究高分子化合物的合成、改性、结
构、性能、成型加工等内容的一门综合性科学。
高分子化学是高分子科学的基础，高分子化学主要
研究聚合反应机理和聚合方法。
学习高分子化学的目的是了解聚合反应的机理和聚
PVC 车顶内衬，车内蒙皮，绝缘软管，加油口漏
聚氯乙烯 斗，车门饰条，排水板沙垫，各种薄膜，波
2020/8/5
纹管，密封条高等分子。化学
36
塑料
主要应用范围
POM 锁拉杆安全套，导线架，保持架，出风阀门 酚醛树脂 操纵杆，夹头等
ABS 仪表板，板手，行李箱衬里，中间孔衬里， 抗冲聚苯 排水挡板，烟灰缸总成，进风格栅，阻风门
14
人类的文明史 = 材料的发展史
2020/8/5
高分子化学
15
金属材料 无机非金属材料 高分子材料
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高分子化学
16
什么是高分子?
又称高分子化合物、大分子化 合物、高分子、大分子、高聚 物、聚合物。
（注：这些术语一般可以 通用） Macromolecules, High Polymer, Polymer
子化合物。
11
高分子化学
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12
高分子化学
自我介绍
1992.9-1999.7 1999.9-2003.6 2003.9-2006.6 2006.6-今 2010.03开始 讲授高分子化学与物理
2020/8/5
13
高分子化学 高分子合成工艺学
高分子物理 高分子成型加工工艺学
2020/8/5
高分子化学
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高分子化学
39
高分子科学研究目的
高分子科学是研究高分子化合物的合成、改性、结
构、性能、成型加工等内容的一门综合性科学。
高分子化学是高分子科学的基础，高分子化学主要
研究聚合反应机理和聚合方法。
学习高分子化学的目的是了解聚合反应的机理和聚
高分子化学潘祖仁第四版全书课件
低转化率，<5%，且各速率常数恒定 低活性引发剂，短期内引发剂的变化可忽略；
ln 1 1C
kp(
fkd kt
)1/2[I]1/2t
ln 1 10.50
145*(0.8*74.0.3*7150*7106
)1/2(4.0*103)1/2t
t
0.693 145*2.236*107
*0.0632
3.38*105s
k p [M ] R M p[• ] 8 .5 0 .2 * 2 1 .3 * 5 1 9 * 8 4 1 5 0 8 2 0 2 .1* 6 12 ( 3 m 0/l.s o ) l kt2 [M R t•]22 * 1 (.1 6 .38 * * 8 1 1 5 2 8 8 0 0 )5 2 4 .4* 17(0 l/m.s)ol
3
聚合机理的分类
高分子化学潘祖仁第四版 全书
• 按单体和聚合物组成结构变化分(Carothers) ：
-- 加聚 (addition polymerization)
-- 缩聚 (polycondensation )
• 按聚合polymerization) ：活性中心引
Rt = -d[M•]/dt = 2kt[M•]2, 其中kt = ktc +ktd
10
高分子化学潘祖仁第四版
• 偶合终止（Coupling）：两链自由基独电子相互结合成全书共价键
• 大分子聚合度DP为两个链自由基重复单元数之和； • 引发剂引发且无链转移时，大分子两端均为引发剂残基。
• 歧化终止（Disproportionation）：某链自由基夺取另一自由基氢原子或者
夺取原子
链自由基
溶剂 单体 引发剂 大分子
高分子化学 (潘祖仁 第五版)第一章
1.2
高分子化合物的基本特点
特点三：分子形态呈多样性。绝大多数聚合物呈长链线 型，因此有“分子链”之称。 Linear
线型高分子
Star
星型高分子
Branched
支链高分子
Crosslinked network
体型高分子
Dendrimer
树状高分子
32
1.2
高分子化合物的基本特点
线型高分子：
1）其长链可能比较伸展，也可能卷曲成团，取决于链的柔顺性和外部 条件，一般为无规线团； 2）适当溶剂可溶解，加热可以熔融，即可溶可熔； 3) 可由仅含2个官能团的单体（包括单烯类单体、环状单体）聚合而成。
特点二：组成简单、结构有规 组成高分子的原子数目虽然成千上万，但所涉及的元 素种类却十分有限，以C、H、O、N 四种非金属元素最为 普遍，S、Cl、F、Si 也存在于一些高分子中。 高分子的主链多由重复结构单元以共价键形式相连接。 共价键：非金属原子间通过共用电子对（电子云的重叠）所 形成的化学键。
HOOC
COOH
CH2=CH
HOCH 2CH2OH
33
1.2
高分子化合物的基本特点
支链高分子： 1）支链的长短和数量可不同； 2）适当溶剂可溶解，加热可以熔融，即可溶可熔。 3）有的是在线型高分子形成后人为地通过反应接枝 (Grafting)上去的；有的则是在聚合过程中自然形成的，如： ¾ 聚合过程中向聚合物的链转移 ¾ 与大分子单体共聚
28
1.2
高分子化合物的基本特点
实际上，分子量的大小并无明确的界限，一般 -- -- - --< 1,000 < - - - - - - < 10,000 < - - - - - < 1,000,000 < - - - - 低分子物 齐聚物 （Oligomer） 高聚物 (Polymer)