第五版高分子化学学习课件报告
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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》PPT课件
纤维增强效果
纤维增强可以显著提高高分子材料的拉伸强度、弯曲强度 、冲击强度等力学性能，同时还可以改善材料的耐塑料、复合材料等领域，如 玻璃纤维增强塑料（GFRP）、碳纤维增强塑料（CFRP） 等。
加工成型技术
加工成型方法
高分子材料的加工成型方法包括注塑成型、挤出成型、吹塑成型、压延成型等。这些方 法各有特点，适用于不同形状和尺寸的高分子制品的生产。
高分子催化剂
高分子催化剂在石油化工、有机合成 等领域具有催化效率高、选择性好等 优点。
生物医用高分子材料
生物医用高分子材料如人工器官、药 物载体、生物传感器等在医疗卫生领 域具有广泛应用前景。
发展趋势
向高性能、高功能化、智能化方向发 展，同时注重环保和可持续发展。
06
实验部分：高分子化学实验操作与注意事 项
汽车工业
轮胎、密封件、减震件等是汽车橡胶制品的 主要应用领域。
医疗卫生
医用手套、输液管、医用胶布等橡胶制品在 医疗卫生领域具有广泛应用。
日常生活
橡胶鞋、橡胶管、橡胶带等橡胶制品在日常 生活中随处可见。
发展趋势
向高性能、高耐磨、环保型橡胶方向发展， 如绿色轮胎、热塑性弹性体等。
纤维领域应用及发展趋势
发展历程
从天然高分子到合成高分子，经 历了漫长的岁月，随着科技的进 步，高分子化学得到了迅速的发 展。
高分子化合物分类与特点
分类
根据来源可分为天然高分子和合成高 分子；根据性能可分为塑料、橡胶、 纤维等。
特点
高分子化合物具有相对分子质量大、 分子链长、多分散性、物理和化学性 质独特等特点。
高分子化学研究意义
《高分子化学》PPT 课件
目录
• 高分子化学概述 • 高分子化合物合成方法 • 高分子化合物结构与性能 • 高分子材料改性与加工技术 • 高分子材料应用领域及发展趋势 • 实验部分：高分子化学实验操作与注意事
纤维增强可以显著提高高分子材料的拉伸强度、弯曲强度 、冲击强度等力学性能，同时还可以改善材料的耐塑料、复合材料等领域，如 玻璃纤维增强塑料（GFRP）、碳纤维增强塑料（CFRP） 等。
加工成型技术
加工成型方法
高分子材料的加工成型方法包括注塑成型、挤出成型、吹塑成型、压延成型等。这些方 法各有特点，适用于不同形状和尺寸的高分子制品的生产。
高分子催化剂
高分子催化剂在石油化工、有机合成 等领域具有催化效率高、选择性好等 优点。
生物医用高分子材料
生物医用高分子材料如人工器官、药 物载体、生物传感器等在医疗卫生领 域具有广泛应用前景。
发展趋势
向高性能、高功能化、智能化方向发 展，同时注重环保和可持续发展。
06
实验部分：高分子化学实验操作与注意事 项
汽车工业
轮胎、密封件、减震件等是汽车橡胶制品的 主要应用领域。
医疗卫生
医用手套、输液管、医用胶布等橡胶制品在 医疗卫生领域具有广泛应用。
日常生活
橡胶鞋、橡胶管、橡胶带等橡胶制品在日常 生活中随处可见。
发展趋势
向高性能、高耐磨、环保型橡胶方向发展， 如绿色轮胎、热塑性弹性体等。
纤维领域应用及发展趋势
发展历程
从天然高分子到合成高分子，经 历了漫长的岁月，随着科技的进 步，高分子化学得到了迅速的发 展。
高分子化合物分类与特点
分类
根据来源可分为天然高分子和合成高 分子；根据性能可分为塑料、橡胶、 纤维等。
特点
高分子化合物具有相对分子质量大、 分子链长、多分散性、物理和化学性 质独特等特点。
高分子化学研究意义
《高分子化学》PPT 课件
目录
• 高分子化学概述 • 高分子化合物合成方法 • 高分子化合物结构与性能 • 高分子材料改性与加工技术 • 高分子材料应用领域及发展趋势 • 实验部分：高分子化学实验操作与注意事
高分子化学第五版第4章课件ppt.ppt
无规共聚物：前为主单体，后为第二单体； 嵌段共聚物：前后代表单体聚合的次序； 接枝共聚物：前为主链，后为支链。
IUPAC命名中，在两种共聚单体间插入表明共聚物类 型的字节: co、alt、b、g分别为Copolymer、Alternating、 Block、Graft缩写。
11
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
ABS是综合性能非常好 的工程塑料，其高强度是因 为SAN上的 C N 有很强极 性，会相互聚集将ABS分子 链紧密结合在一起。同时， 具有橡胶性能的PB使ABS具 有良好的韧性和耐寒性。 ABS广泛用于汽车、飞机零 件、机电外壳等。
16
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
SBS是由St、Bd合成的三元嵌段共聚物，是一 种新型的热塑性弹性体，具有弹性高、抗张强度高、 不易变形、低温性能好，可制成电缆及非轮胎橡胶 制品。
15
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
将苯乙烯和丙烯腈加入到聚丁二烯乳液中进行接 枝共聚合，制得三元共聚物：ABS树脂（AcrylonitrileButadiene-Styrene Terpolymer）
如HIPS：以PB作主链，接枝上St作为支链，以提 高其抗冲性
10
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
2）共聚物的命名 《高分子化学命名原则》：共聚单体名称间加一短横
IUPAC命名中，在两种共聚单体间插入表明共聚物类 型的字节: co、alt、b、g分别为Copolymer、Alternating、 Block、Graft缩写。
11
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
ABS是综合性能非常好 的工程塑料，其高强度是因 为SAN上的 C N 有很强极 性，会相互聚集将ABS分子 链紧密结合在一起。同时， 具有橡胶性能的PB使ABS具 有良好的韧性和耐寒性。 ABS广泛用于汽车、飞机零 件、机电外壳等。
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在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
SBS是由St、Bd合成的三元嵌段共聚物，是一 种新型的热塑性弹性体，具有弹性高、抗张强度高、 不易变形、低温性能好，可制成电缆及非轮胎橡胶 制品。
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在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
将苯乙烯和丙烯腈加入到聚丁二烯乳液中进行接 枝共聚合，制得三元共聚物：ABS树脂（AcrylonitrileButadiene-Styrene Terpolymer）
如HIPS：以PB作主链，接枝上St作为支链，以提 高其抗冲性
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在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
2）共聚物的命名 《高分子化学命名原则》：共聚单体名称间加一短横
高分子化学(第五版)第3章 ppt课件
73笼蔽效应cageeffect在聚合体系中引发剂的浓度相对很低引发剂分子处于单体或溶剂的笼子包围中初级自由基形成后像处在笼子中一样而自由基在笼子内的平均寿命约为1011109s若不能及时扩散出来就可能发生副反应而形成稳定分子使引发剂效率降低
国家级精品课程──高分子化学
第三章 自由基聚合 Free-radical Polymerization
.
21
1）热力学的一般概念
热力学状态函数及其相互关系
H－焓
E－内能
S－熵 G－自由焓（自由能）
H =E +pV =G +TS G =H TS
对于某一过程，
H =E +pV =G +TS G =H TS
ΔH =H 2 H1 , E =E2 E1 , G =G2 G1 , ΔS =S2 S1
.
27
单体结构还将影响聚合热。通常: 单体的键能越大（化学位越低，越稳定），聚合热越小 聚合物的键能越大，聚合热越大
聚合热的影响因素
（1）取代基的位阻效应：
1,1 双取代
单体键能↓、聚合物键能↓ ↓
则 -H↓；
结构不对称， 键易断裂
位阻及不对称结构 使键易断裂
.
28
H ethylene =95.0 kJ mol-1 H isobutylene =51.5 kJ mol-1 H MMA =56.5 kJ mol-1 H MSt =35 kJ mol-1
乙烯基醚等） 。
.
20
3.3 聚合热力学和聚合-解聚平衡
热力学讨论范围：反应的可能性、反应进行的方向以 及平衡方面的问题。
α-甲基苯乙烯在0℃常压下 能聚合，但在61℃以上不加压就 无法聚合，这属于热力学范畴。
国家级精品课程──高分子化学
第三章 自由基聚合 Free-radical Polymerization
.
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1）热力学的一般概念
热力学状态函数及其相互关系
H－焓
E－内能
S－熵 G－自由焓（自由能）
H =E +pV =G +TS G =H TS
对于某一过程，
H =E +pV =G +TS G =H TS
ΔH =H 2 H1 , E =E2 E1 , G =G2 G1 , ΔS =S2 S1
.
27
单体结构还将影响聚合热。通常: 单体的键能越大（化学位越低，越稳定），聚合热越小 聚合物的键能越大，聚合热越大
聚合热的影响因素
（1）取代基的位阻效应：
1,1 双取代
单体键能↓、聚合物键能↓ ↓
则 -H↓；
结构不对称， 键易断裂
位阻及不对称结构 使键易断裂
.
28
H ethylene =95.0 kJ mol-1 H isobutylene =51.5 kJ mol-1 H MMA =56.5 kJ mol-1 H MSt =35 kJ mol-1
乙烯基醚等） 。
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20
3.3 聚合热力学和聚合-解聚平衡
热力学讨论范围：反应的可能性、反应进行的方向以 及平衡方面的问题。
α-甲基苯乙烯在0℃常压下 能聚合，但在61℃以上不加压就 无法聚合，这属于热力学范畴。
第五版高分子化学学习ppt课件
聚氯乙稀这样的聚合物，括号内的化 学结构称为结构单元。
5、重复单元（repeating unit） 聚氯乙稀分子链可以看作结构单元多次 重复构成，因此括号内的化学结构也可称 为重复单元或链节（chain element）。
6、聚合度（degree of polymerigation）
重复单元的数目，表征聚合物分子量大 小的一个物理参数。
2、大分子具有链状结构---- 大分子由 基本链节（结构相同的、简单的结构单 元）通过共价键或配位键重复连接而成。
例如：
3、具有多分散性 分子量有大小，即分子量的多分散性 %&& 结构也有差异，称结构多分散性
4、多种运动单元 链段运动 基团振动 大分子运动（蠕动）
聚乙烯大分子空间结构 示意图
蛋白质大分子空间结构 示意图
三、高分子科学的发展概况与趋势
1、高分子科学的发展概况
19世纪中叶以前 天然高分子的利用与加工
19世纪中叶～20世纪30年代
天然高分子的改性 • 1855年 英国 Parks 由硝纤维素和樟脑 制得赛璐塑料 • 1883年 法国 de Chardoniret 发明了人 造丝
20世纪20年代
还有一类聚合物是由两种单体聚合生 成高分子，如由己二胺和己二酸缩聚生成 的聚己二酰己二胺（尼龙66）
这类聚合物的结构单元和重复单元含义 不一样，也不存在单体单元。
三、分子量及分子量分布
分子量是聚合物的重要结构指标， 只有分子量很高的聚合物才具有高 的机械强度。
随着分子量增加（AB段），机械强度 增加，但过了B点后，再提高分子量，强 度上升很慢，C点为强度的饱和点。
二、高分子科学研究的内容
Chemistry
高分子化学(第五版)第7章课件
高分子化学(第五版)第7 章课件PPT
本课件为高分子化学第五版第7章的课程讲义，详细介绍高分子化学的基本知 识和合成方法。通过本章内容的学习，您将了解高分子合成的意义、方法及 其在各个领域的应用。
作者和出版信息
作者
Michael M. C. Billingham, F. G. Haworth, J. H. Hoar
3
高分子的共聚反应
介绍高分子的共聚反应机理和各种常用
高分子的交联反应
4
的方法。
解释高分子交联反应的过程和常用的交 联方法。
高分子的合成方法的应用
• 在医药领域中的应用 • 在材料科学中的应用 • 在环境保护中的应用 同时介绍高分子合成方法的最新研究进展。
总结和展望
本章内容回顾
对本章讲义进行简要回顾，总结本章的重点和要点。
出版时间
2021年第五版
出版商
John Wiley & Sons, Inc.
目录概述
1 章节1
高分子化学导论
2 章节2
高分子结构与性质
3 章节3
高分子的物理性质
第7章：高分子的合成方法
1高分子合成的意义 Nhomakorabea介绍高分子合成方法的重要性和应用领
高分子的聚合反应
2
域。
探讨高分子的聚合反应原理和多种常见
的合成方法。
未来高分子合成方法的发展趋势
探讨高分子合成方法未来的研究方向和发展趋势。
本课件为高分子化学第五版第7章的课程讲义，详细介绍高分子化学的基本知 识和合成方法。通过本章内容的学习，您将了解高分子合成的意义、方法及 其在各个领域的应用。
作者和出版信息
作者
Michael M. C. Billingham, F. G. Haworth, J. H. Hoar
3
高分子的共聚反应
介绍高分子的共聚反应机理和各种常用
高分子的交联反应
4
的方法。
解释高分子交联反应的过程和常用的交 联方法。
高分子的合成方法的应用
• 在医药领域中的应用 • 在材料科学中的应用 • 在环境保护中的应用 同时介绍高分子合成方法的最新研究进展。
总结和展望
本章内容回顾
对本章讲义进行简要回顾，总结本章的重点和要点。
出版时间
2021年第五版
出版商
John Wiley & Sons, Inc.
目录概述
1 章节1
高分子化学导论
2 章节2
高分子结构与性质
3 章节3
高分子的物理性质
第7章：高分子的合成方法
1高分子合成的意义 Nhomakorabea介绍高分子合成方法的重要性和应用领
高分子的聚合反应
2
域。
探讨高分子的聚合反应原理和多种常见
的合成方法。
未来高分子合成方法的发展趋势
探讨高分子合成方法未来的研究方向和发展趋势。
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。
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）
高分子化学ppt幻灯片课件
产业的发展。
02
高分子化合物结构 与性质
高分子化合物基本结构
链状结构
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。
网状结构
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。
聚集态结构
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。
高分子化合物聚集态结构
晶态结构
高分子化学ppt幻灯 片课件
目录
CONTENTS
• 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
01
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。
维。
后处理
纺织加工
对初生纤维进行拉伸、 热定形、卷曲等后处理， 改善纤维的物理机械性
能。
将纤维加工成纱线、织 物等纺织品，满足服装、 家居用品等领域的需求。
05
高分子材料性能与 应用领域
塑料性能及应用领域
塑料主要性能
质轻、绝缘、耐腐蚀、易加工成型等。
应用领域
包装、建筑、汽车、电子电器、农业等。
发展趋势
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。
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。
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
高性能化、功能化、环保化。
02
高分子化合物结构 与性质
高分子化合物基本结构
链状结构
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。
网状结构
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。
聚集态结构
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。
高分子化合物聚集态结构
晶态结构
高分子化学ppt幻灯 片课件
目录
CONTENTS
• 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
01
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。
维。
后处理
纺织加工
对初生纤维进行拉伸、 热定形、卷曲等后处理， 改善纤维的物理机械性
能。
将纤维加工成纱线、织 物等纺织品，满足服装、 家居用品等领域的需求。
05
高分子材料性能与 应用领域
塑料性能及应用领域
塑料主要性能
质轻、绝缘、耐腐蚀、易加工成型等。
应用领域
包装、建筑、汽车、电子电器、农业等。
发展趋势
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。
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。
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
高性能化、功能化、环保化。
高分子化学课件(第五版)潘祖仁6
ZnEt2
R / S= 50 / 50
光学活性引发剂
CH2
* * CH S CH2 CH S CH3 CH3
R / S = 75 / 25 光学活性聚合物
将这种光学引发剂优先选择一种对映体进 入聚合物链的聚合反应称为立构选择性聚合。
将侧基中含有手性C*的烯烃聚合
CH2 CH *CHCH3 CH2 CH3
间同立构
R R
无规立构
H
全同和间同立构聚合物统称为有规立构聚合物 如果每个结构单元上含有两个立体异构中心，则 异构现象就更加复杂。
但象其他含杂原子的聚合物的C*为真光活性中心。 聚环氧丙烷
O H2C * CH CH3 CH2 H H * C O CH2 C* O CH3 CH3
对于二烯烃：
有顺、反异构（1，4聚合），光活性（1，2；3，4聚合）
Al / Ti 的mol 比是决定引发剂性能的重要因素 适宜的Al / Ti比为 1. 5 ~ 2. 5
评价Z-N引发剂的依据
产物的立构规整度 质量 聚合速率 产量: g产物/gTi
两组分的Z-N引发剂称为第一代引发剂 500～1000 g / g Ti 引发剂活性随时间而变，通常需陈化1-2小时， 才达到最高活性。聚合物的立构规整度主要决定于过 渡金属组分。
由沸腾正庚烷萃取，无规及其他间规等均溶解。 聚丙烯的全同指数＝ （I I P） 沸腾正庚烷萃取剩余物重 未萃取时的聚合物总重
也可用红外光谱的特征吸收谱带测定
A975 IIP＝K A 1460
K为仪器常数
全同螺旋链段特征吸收，峰面积
甲基的特征吸收，峰面积
二烯烃聚合物的立构规整度用某种立构
体的百分含量表示 应用IR、NMR测定
高分子化学(第五版)第5章课件-PPT
得到固体聚合物后处理麻烦，成本较高 难以除尽乳化剂残留物
前三种聚合方法中，使聚合速率提高一些的因 素往往使分子量降低。而乳液聚合中，聚合速率和 分子量可同时提高。
26
乳化剂（Emulsifier）： 是一类可使互不相容的油和水转变成难以分
层的乳液的物质，属于表面活性剂。
亲水的极性基团 乳化剂分子通常由两部分组成
8
化学的角度更关心其中的科学问题：
均相高粘体系的聚合过程规律
各种非均相聚合过程规律 悬浮聚合 乳液聚合 沉淀聚合
分散聚合 淤浆聚合 气相聚合
聚合速率 聚合物分子量及其分布 共聚组成及其分布……
界面缩聚
……
9
5.2 本体聚合 自由基本体聚合（Bulk Polymerization）：不加其它
介质，只有单体本身，在引发剂、热、光等作用下进行的 聚合反应。
1 = Rt +
Rtr =
2kt R
2
p 2
+
CM + CI
[
I
] + CS
[S
]
Xn
Rp
k p [M ]
[M ] [M ]
2
建立这些方程应用了哪些假定？ 长链原理：链引发反应所消耗的单体可忽略不计； 双基终止； 等活性原理：链自由基的活性与链长无关； 稳态假定：链引发速度与链终止速度相等，自由基 浓度不随时间变化。 满足后两个假定的通常是： 低转化率的聚合体系； 高转化率的稀溶液聚合体系。
粒径增至6 ~10 nm
粒径约为 1000 nm
相相似似相相容容，，犹犹 如如增增加加了了单单体体在在水水 中中的的溶溶解解度度。。这这种种 溶溶有有单单体体的的胶胶束束称称 为为增增溶溶胶胶束束
高分子化学课件(第五版)潘祖仁5
氢卤酸的X－亲核性太强，不能作为阳离子聚合引发 剂，如HCl引发异丁烯
(CH3)3C Cl
(CH3)3C
Cl
HSO4－ H2PO4－的亲核性稍差，可得到低聚体。 HClO4，CF3COOH，CCl3COOH的酸根较弱，可 生成高聚物。
Lewis酸引 发 傅-克（俗称Friedel-Grafts催化剂）反应中的各种
X C Y CH2 CH2
X C Y
幅射引发最大特点：碳阳离子活性中心没有反离子存在
电荷转移络合物引发
能进行阳离子聚合的单体都是供电体，当 与适当的受电体配合时，能形成电荷转移络合 物。在外界能量的作用下，络合物会解离形成 阳离子而引发聚合。 如乙烯基咔唑和四腈基乙烯（TCE）的电荷转移 引发:
H2O
BF3 + H2O
H (BF3OH)
(H3O) (BF3OH)
氧鎓离子,活性较低
在工业上，一般采用反应速率较为适中的 AlCl3-H2O引发体系。 对有些阳离子聚合倾向很大的单体，可不需要 共引发剂，如烷基乙烯基醚。
其它
包括：I2，高氯酸乙酸酯，电离辐射
如碘分子歧化成离子对，再引发聚合：
I2 + I2
向反离子转移终止或自发终止
增长链重排导致活性链终止，再生出引发剂－共引 发剂络合物，继续引发单体，动力学链不终止。
CH 3 H CH 2 C CH 3 (BF3OH) n CH 2 C CH 3 CH 3
反应介质的性质对反应也有极大的影响，影响因 素复杂
意义：
1、将难以自由基方式聚合的单体，以离子聚合方式 合成新产品； 2、同一单体通过自由基和离子聚合得到的产物的结 构与性能不同； 3、在一定程度上可对产物的结构和性能进行设计。
高分子化学全套PPT课件
2024/1/28
33ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
THANKS
感谢观看
2024/1/28
34
塑料原料选择与预处理
包括合成树脂、填料、增塑剂、稳定剂等原料的 选择及预处理方法。
塑料加工设备与模具
介绍塑料加工中常用的设备如注塑机、挤出机、 吹塑机等，以及模具的设计与制造。
ABCD
2024/1/28
塑料成型工艺
详细阐述注塑、挤出、吹塑、压延等成型工艺的 原理、特点及应用。
塑料制品质量控制与检测
分析塑料制品常见的质量问题，提出相应的控制 措施及检测方法。
2024/1/28
高分子溶液粘度
粘度与分子量关系，粘度测定 方法
高分子溶液流变性
剪切变稀和剪切增稠现象，触 变性
高分子溶液稳定性
高分子聚集和沉淀，稳定性影 响因素
18
高分子凝胶性质
凝胶形成过程
溶胶-凝胶转变，凝胶结构和性质
凝胶强度与韧性
交联度对凝胶强度影响，增强凝胶韧性的方法
凝胶溶胀与消溶胀
溶胀动力学和热力学，消溶胀过程
发展历程
从天然高分子到合成高分子，经历了 漫长的发展历程，现已成为化学领域 的重要分支。
2024/1/28
4
高分子化合物分类与特点
分类
根据来源可分为天然高分子和合成高分子；根据结构可分为线型、支链型和体 型高分子。
特点
高分子化合物具有相对分子质量大、分子链长、多分散性、物理和化学性质独 特等特点。
24
纤维制备与加工
纤维原料与分类
介绍天然纤维、化学纤维等原料 的来源、分类及性能特点。
纤维制品性能检测与应用
阐述熔融纺丝、湿法纺丝、干法 纺丝等纺丝工艺的原理及设备。
高分子化学(第五版)第6章课件PPT
获得“活性聚合物”，可进行分子设计，合成预定
结构和性能的聚合物；
工业生产中：可生产许多性能优良的聚合物，
如丁基橡胶、溶液丁苯胶、异戊橡胶、聚甲醛、
SBS热塑性弹性体等。
01
03
02
04
05
06
6.2 阴离子聚合（Anionic Polymerization) 反应通式：
5
A B
A
+ M
M
Mn
B M
聚合度与引发剂及单体浓度有关，可定量计算。故
又称化学计量（Stoichiometric）聚合； 须加入水、醇等终止剂人为地终止聚合。
引发剂在引发前，先100%地迅速转变成阴离子
活性中心，然后以相同速率同时引发单体增长，至单 体耗尽仍保持活性，故称作活性聚合。
C. 活性阴离子聚合动力学
1
典型活性阴离子聚合的特点：
在室温条件下 它的性能与一般硫 化橡胶并无差别， 但却可以方便地采 用一般塑料的加工 方法如熔融注射挤 压成型进行生产。
制备嵌段共聚物的关键： 不同单体加料的先后次序：并非所有活性聚合物 都能引发另一种单体聚合。 活的聚合物能否引发另一单体聚合，取决于M1和 M2的相对碱性：pKa
04
14
活性阴离子聚合只有引发和增长两步基元反应。
A. 聚合机理
引发过程与溶剂性质有关：
在极性溶剂中，活性中心以自由离子状态存在（但反 离子始终伴在近旁） ； 在非极性溶剂中，则以离子对形式存在。
阴离子聚合无终止的原因：
15
在无终止聚合的情况下，当转化率达100%后，加
1
入水、醇、酸、胺等链转移剂使活性聚合物终止。
01
定义：当单体转化率达到100%时，聚合仍不终止，
结构和性能的聚合物；
工业生产中：可生产许多性能优良的聚合物，
如丁基橡胶、溶液丁苯胶、异戊橡胶、聚甲醛、
SBS热塑性弹性体等。
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6.2 阴离子聚合（Anionic Polymerization) 反应通式：
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A B
A
+ M
M
Mn
B M
聚合度与引发剂及单体浓度有关，可定量计算。故
又称化学计量（Stoichiometric）聚合； 须加入水、醇等终止剂人为地终止聚合。
引发剂在引发前，先100%地迅速转变成阴离子
活性中心，然后以相同速率同时引发单体增长，至单 体耗尽仍保持活性，故称作活性聚合。
C. 活性阴离子聚合动力学
1
典型活性阴离子聚合的特点：
在室温条件下 它的性能与一般硫 化橡胶并无差别， 但却可以方便地采 用一般塑料的加工 方法如熔融注射挤 压成型进行生产。
制备嵌段共聚物的关键： 不同单体加料的先后次序：并非所有活性聚合物 都能引发另一种单体聚合。 活的聚合物能否引发另一单体聚合，取决于M1和 M2的相对碱性：pKa
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活性阴离子聚合只有引发和增长两步基元反应。
A. 聚合机理
引发过程与溶剂性质有关：
在极性溶剂中，活性中心以自由离子状态存在（但反 离子始终伴在近旁） ； 在非极性溶剂中，则以离子对形式存在。
阴离子聚合无终止的原因：
15
在无终止聚合的情况下，当转化率达100%后，加
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入水、醇、酸、胺等链转移剂使活性聚合物终止。
01
定义：当单体转化率达到100%时，聚合仍不终止，
演示文稿高分子化学第五版
本例特点： 因两种单体参与聚合，故两种结构单元构成了一个重复
结构单元。
重复单元（链节） 结构单元
因聚合反应为官能团间的缩合反应，单体分子进入大分
子后失去了一些元素，故结构单元不能称单体单元。
11
第11页，共70页。
H--NH(CH2)6NH--CO(CH2)4CO--OH
n
5）聚合度（Degree of Polymerization）：聚合物分子量大
反应的影响因素 反应的实施方法
5
第5页，共70页。
什么是高分子？
由原子或原子团（结构单元）以共价键形式连结而成的 大分子量同系混合物
结构单元
共价键连结
大分子量（通常>104） 同系混合物（具有分子量的多分散性）
注：“分子量”一词国内有关标准规定称“相对分子质量”。但对 于高分子，国际上绝大多数专业书刊都称Molecular Weight， 且考虑到以后还将引入“平均分子量”、“分子量分布”等高分子 专有的概念，故我们仍坚持称“分子量”。
聚苯乙烯 PS
Polystyrene
聚甲基丙烯酯甲 PMMA Polymethylmetha
酯
crylate
聚氯乙烯 PVC Polyvinyl Chloride 聚醋酸乙烯
PVAc Polyvinyl Acetate
聚四氟乙烯 PTFE 聚丙烯酸 PAA
Polytetrafluoroethylene
表示二元酸的碳原子数，只附一个数字表示内酰胺或氨基
酸的碳原子数。
23
第23页，共70页。
尼龙-66 己二胺（Hexanediamine）和己二酸（Adipic Acid）
合成的产物，学名聚己二酰己二胺。
结构单元。
重复单元（链节） 结构单元
因聚合反应为官能团间的缩合反应，单体分子进入大分
子后失去了一些元素，故结构单元不能称单体单元。
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第11页，共70页。
H--NH(CH2)6NH--CO(CH2)4CO--OH
n
5）聚合度（Degree of Polymerization）：聚合物分子量大
反应的影响因素 反应的实施方法
5
第5页，共70页。
什么是高分子？
由原子或原子团（结构单元）以共价键形式连结而成的 大分子量同系混合物
结构单元
共价键连结
大分子量（通常>104） 同系混合物（具有分子量的多分散性）
注：“分子量”一词国内有关标准规定称“相对分子质量”。但对 于高分子，国际上绝大多数专业书刊都称Molecular Weight， 且考虑到以后还将引入“平均分子量”、“分子量分布”等高分子 专有的概念，故我们仍坚持称“分子量”。
聚苯乙烯 PS
Polystyrene
聚甲基丙烯酯甲 PMMA Polymethylmetha
酯
crylate
聚氯乙烯 PVC Polyvinyl Chloride 聚醋酸乙烯
PVAc Polyvinyl Acetate
聚四氟乙烯 PTFE 聚丙烯酸 PAA
Polytetrafluoroethylene
表示二元酸的碳原子数，只附一个数字表示内酰胺或氨基
酸的碳原子数。
23
第23页，共70页。
尼龙-66 己二胺（Hexanediamine）和己二酸（Adipic Acid）
合成的产物，学名聚己二酰己二胺。
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聚氯乙稀这样的聚合物，括号内的化 学结构称为结构单元。
5、重复单元（repeating unit） 聚氯乙稀分子链可以看作结构单元多次 重复构成，因此括号内的化学结构也可称 为重复单元或链节（chain element）。
6、聚合度（degree of polymerigation）
重复单元的数目，表征聚合物分子量大 小的一个物理参数。
高聚物合成方法简介
第一节
一、高分子科学的研究范围
衣：棉、麻、丝、毛及合成纤维 食：粮食（淀粉）；肉、蛋（蛋白质） 住：木材、塑料、粘合剂、涂料 行：汽车、自行车用的轮胎、塑料等 航天、航空中的复合材料 这些材料都是高分子化合物
二、高分子科学研究的内容
Chemistry
Physics
1、聚合物的平均分子量 由于测定分子量的方法有多种，各 种方法符合不同的统计数学模型，测定 的统计平均值互不相等。
4、高分子化学的发展方向
（1）对重要通用高分子的改进，提高其 使用性能和附加值。 化学共聚、交联、大分子基团反应 物理共混、增强、增塑、复合 差别化 高分子复合材料
（2）高性能、功能高分子研究
耐热高分子材料：碳纤维、氟高分子、 聚间苯二甲酰间苯二胺 高强高模：Kevlar、Nomax、聚乙烯 功能高分子：光致导电、光致变色 仿生高分子：人体胚器
2、大分子具有链状结构---- 大分子由 基本链节（结构相同的、简单的结构单 元）通过共价键或配位键重复连接而成。
例如：
3、具有多分散性 分子量有大小，即分子量的多分散性 %&& 结构也有差异，称结构多分散性
4、多种运动单元 链段运动 基团振动 大分子运动（蠕动）
聚乙烯大分子空间结构 示意图
蛋白质大分子空间结构 示意图
2、我国高分子科学研究概况 中国的高分子科学研究起步于20世纪50 年代初
1950年 合成橡胶和纤维素化学的研究 1952年 有机玻璃和尼龙-6 1953年 高分子溶液性质、高聚物粘弹性 及高分子辐射化学的研究 50年代末 高分子化学首先发展壮大并形 成学科基本内涵 60年代中 高分子物理学科形成 80年代后期 高分子工程领域初步形成 学科基础研究内涵
三、高分子科学的发展概况与趋势
1、高分子科学的发展概况
19世纪中叶以前 天然高分子的利用与加工
19世纪中叶～20世纪30年代
天然高分子的改性 • 1855年 英国 Parks 由硝纤维素和樟脑 制得赛璐塑料 • 1883年 法国 de Chardoniret 发明了人 造丝
20世纪20年代
二、高分子的一些基本概念
1、单体（monomer）
能够形成聚合物中结构单元的小分子化 合物称为单体。 例如： 氯乙烯
2、聚合物（high polymer） 由相同的化学结构多次重复通过共价键 或配位键连接而成的高分子化合物，称聚 合物。
3、单体单元（monomer unit） 由氯乙烯单体反应得到的聚氯乙稀， 其结构单元的元素、组成和排列都与单 体相同，仅电子结构发生变化，故又称 单体单元。 4、结构单元（structure unit）
（3）高分子应用基础和基础理论的 研究反应机理、聚合方法 改性方法 聚合反应引发体系 新类型聚合物合成 高分子设计理论
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第二节
一、高分子化合物的特征
1、分子量大
低分子化合物：
H2O O2 SO2
18 32 64
高分子化合物： 天然纤维素 2,000,000 粘胶 48,000～70,000 PET 20,000 PVA 75,000～80,000
Polymer
Technic
1、高分子化学
高分子化合物的合成 高分子的合成机理、动力学 合成反应与高分子的分子结构、相 对分子质量和相对分子质量分布之 间的关系 高分子化合物的化学反应、改性、防 老化等。
2、高分子物理 高分子的表征 高分子化合物的物理性质 高分子化合物结构与性能之间的关系 3、高分子工程学 高分子的生产工艺 高分子产品的成型
还有一类聚合物是由两种单体聚合生 成高分子，如由己二胺和己二酸缩聚生成 的聚己二酰己二胺（尼龙66）
这类聚合物的结构单元和重复单元含义 不一样，也不存在单体单元。
三、分子量及分子量分布
分子量是聚合物的重要结构指标， 只有分子量很高的聚合物才具有高 的机械强度。
随着分子量增加（AB段），机械强度 增加，但过了B点后，再提高分子量，强 度上升很慢，C点为强度的饱和点。
高 分 子 化 学
Polymer Chemistry
主讲教师： 余木火、顾 莉 琴 东华大学材料学院
有机化学
无机化学
化学
物理化学 高分子化学
分析化学
高 分 子 化 学
第一章
绪
论
–第一节
高分子科学研究的范围和内容
–第二节
–第三节
高分子化合物的基本概念
高聚物的结构
–第四节
–第五节
高分子化合物的命名
3、高分子在现代化建设中的重要作用
高分子材料生产的发展速度十分迅速
塑 料： 每隔十年产品增加1倍 合成橡胶：1970年 世界总产量550万吨 2000年 世界总产量4400万吨 合成纤维：80年代中期年产量已超过其它 各种天然纤维和人造纤维的总和 高分子材料在工业、农业、交通运输、 建筑、国防科学、卫生医药、人民生活各 个方面都得到广泛的应用。
高分子科学把合成、结构、性能和 应用这四方面的研究用“四角关系” 表示：
合成
结构
应用
性能
高分子化学领域的研究目标：
创造新物质及提高已有物质的性能。
高分子化学具体的研究思路：
研究高分子化合物的分子设计及合成； 研究高分子合成、改性的新聚合反应、新 聚合方法； 研究高分子有序结构及特定凝聚态结构的 控制合成或组装方法。
高分子概念的形成和高分子科学的出现 • 1920年 德国 staudinger 提出了高分 子的长链结构，形成高分子概念 • 20世纪初开始合成高分子 1907年 酚醛树脂 1927年 聚氯乙稀 • 20世纪30年代高分子研究的发展时期 1938年 尼龙（聚酰胺）66 1950年 PAN (聚丙烯腈纤维） 1953年 PET （聚酯纤维） 1957年 PP （聚丙烯纤维）