高分子科学第1章绪论
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一、高分子材料的发展简介
二战期间——合成橡胶迅速发展 二战后——合成高分子进入迅速发展阶段 1947年 ——环氧树脂 1948年 ——ABS树脂 1950’s ——PAN基碳纤维、聚甲醛、聚碳酸酯、以丙
橡胶、聚酰亚胺、聚苯醚、PTFE、维尼纶、顺丁橡 胶….
一、高分子材料的发展简介
Robert Bruce Merrifield (USA, *15.7.1921) USA, Rockefeller University, New York, NY, “for his development of methodology for chemical synthesis on a solid matrix”.将功能化PS用于多 肽和蛋白质合成——1984年诺贝尔化学奖 。
结构单元
结构单元
重复单元
Xn= n =DP
Xn= 2n =2DP
Mn
五、聚合度和分子量
2. 分子量:
（1）数均分子量：M n
结构单元的平均分子量
Mn = Xn ×M0
（2）重均分子量：M w
Mw = Xw ×M0
Mn
五、聚合度和分子量
3. 分子量分布指数:
分子量分布指数
PDI = X w Xn
CH2 CH2 n
CH2 CH
CH2 O n
n
共聚物：含有两种或两种以上结构单元的聚合物。
二、合成高分子 2. 按结构单元的种类数和排列方式分类
共聚物的类型：（以二元共聚物为例） ¾无规共聚物：M1和M2两种结构单元无规排布。
¾交替共聚物：M1和M2两种结构单元严格交替相间。
PVC ：
CH2 CH Cl
Nylon-66 ：
《高分子化学》第1章 绪论ppt课件
高分子化学 高分子物理 高分子材料 高分子工艺
6
1.1 高分子化学 研究对象
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 聚合方法 ，以便合成出具有指定相对分子质量和相对分子 质量分布、指定性能、能满足实际需要的高分子化合物。
（注：这些术语一般可以通用）
Macromolecules, High Polymer, Polymer
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。
13
1.2 高分子的基本概念
聚合物分子结构必须是由多个重复单元所组成，并且这 些重复单元是由相应的小分子衍生而来。
料使用。这也是高分子不同于一般化合物之处。又因高分子一般具有 长链结构，每个分子好像一条长长的线，许多分子纠集在一起，就成
了一个扯不开的线团，这就是高分子化合物具有较高强度，可以作
为结构材料使用的根本原因。另一方面，还可以通过各种手段，用物 理的或化学的方法，或者使高分子与其他物质相互作用后产生物理或 化学变化，从而使高分子成为能完成特殊功能的功能高分子材料。
Polymerization 高 分 子
结构单元（Structure unit）
在大分子链中出现的以单体结构为基础的原子团。 即构成大分子链的基本结构单元。
15
1.2 高分子的基本概念
单体单元（ Monomer unit ）
CH2CH CH2 CH
Cl 和
Cl
聚合物中具有与单体相同化学组成而不同电子结构的单元。
高分子化学习题与解答
4．
1天然无机高分子：石棉、金刚石、云母
天然有机高分子：纤维素、土漆、天然橡胶
生物高分子：蛋白质、核酸
2碳链聚合物：聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯
杂链聚合物：聚甲醛、聚酰胺、聚酯
35.在100毫升甲基丙烯酸甲酯中加入克过氧化二苯甲酰,于60OC下聚合,反应小时后得到3克聚合物,用渗透压法测得相对分子质量为831,500.知60OC下引发剂的半衰期为48小时,f=,CI= ,CM=×10-4,甲基丙烯酸甲酯密度为 g/ml.求：
1甲基丙烯酸甲酯在60OC下的kp2/kt值.
2在该温度下歧化终止和偶合终止所占的比例.
1求kd、kp、kt的大小,建立三个常数的数量级概念.
2比较单体浓度和自由基浓度的大小.
3比较Ri、Rp、Rt的大小.
22.单体浓度L,过氧类引发剂浓度为×10-3mol/L,在60OC下加热聚合.如引发剂半衰期为44hr,引发剂引发效率f=,kp=145L/mol·s,kt=×107L/mol·s,欲达5%转化率,需多少时间
2.什么是聚合上限温度、平衡单体浓度根据表3-3数据计算丁二烯、苯乙烯40、80OC自由基聚合时的平衡单体浓度.
3.什么是自由基聚合、阳离子聚合和阴离子聚合
4.下列单体适合于何种机理聚合：自由基聚合,阳离子聚合或阴离子聚合并说明理由.
CH2=CHCl,CH2=CCl2,CH2=CHCN,CH2=CCN2,CH2=CHCH3,CH2=CCH32,CH2=CHC6H5,：聚合物主链完全由碳原子构成的聚合物.
杂链聚合物：主链除碳外还含有氧、氮、硫等杂原子的聚合物.
高分子材料与应用各章习题总结
高分子材料及应用各章试题总结第一章绪论1【单选题】材料研究的四要素是？∙A、合成/加工、结构/成分、性质、实用性能∙∙B、合成/加工、结构/成分、性质、使用性能∙∙C、分子结构、组分、性质、使用性能∙∙D、分子结构、组分、性质、实用性能∙我的答案：B2【多选题】未来新一代材料主要表现在哪些方面？∙A、既是结构材料又具有多种功能的材料∙∙B、具有感知、自我调节和反馈等能力的智能型材料∙∙C、制作和废弃过程中尽可能减少污染的绿色材料∙∙D、充分利用自然资源，能循环作用的可再生材料∙我的答案：ABCD3【判断题】材料的性能可分为两类，一种是材料本身所固有的称之为功能物性，另一种是通过外场刺激所转化的性能称为特征性能。
∙我的答案：∙4【判断题】材料的特征性能是指在一定条件下和一定限度内对材料施加某种作用时，通过材料将这种作用转换为另一种作用的性质。
例如许多材料具有把力、热、电、磁、光、声等物理量通过“物理效应”、“化学效应”、“生物效应”进行相互转换的特性。
∙我的答案：∙5【判断题】材料的功能物性是指材料本身所固有的性质，包括热学、电学、磁学、力学、光学等。
∙我的答案：6【简答题】材料科学的内容是什么？∙我的答案：一是从化学角度出发，研究材料的化学组成，健性，结构与性能的关系规律；二是从物理学角度出发，阐述材料的组成原子，分子及其运动状态与各种物性之间的关系。
在此基础上为材料的合成，加工工艺及应用提出科学依据。
∙7【简答题】材料的基本要素有哪些？∙我的答案：1，一定的组成和配比∙2，具有成型加工性∙3，具有一定的物理性质，并能够保持∙4，回收，和再生性∙5，具有经济价值∙8【简答题】材料科学的主要任务是什么？∙我的答案：就是以现代物理学，化学等基础学科理论为基础，从电子，原子，分子间结合力，晶体及非晶体结构，显微组织，结构缺陷等观点研究材料的各种性能，以及材料在制造和应用过程中的行为，了解结构-性能-应用之间的规律关系，提高现有材料的性能，发挥材料的潜力并探索和发展新型材料以满足工业，农业，生产，国防建设和现代技术发展对材料日益增长的需求。
高分子科学导论-绪论
comprises the multiple repetition of units derived, actually or conceptually, from
molecules of low relative molecular mass. 相对高分子质量的分子，其结构主要是由相对低分子质量的分子按实际
高分子物理 （Polymer Physics）
高分子的结构与性能：高分子链的构型与构象，高分子的聚集态及 分子运动、固态与液态聚合物的物性（热学、力学、电学、光学、 磁学、流变学等性能）,高分子溶液与分子量等；
高分子工程 （Polymer Engineering）
高分子成型加工与聚合反应工程：高分子成形加工的理论基础及方
4.0
包装箱/容器
148.7
11.8
5.3
日用品
301.9
22.9
10.8
其他
675.0
14.5
合计
2,801.9
17.9
24.1
8
100
Introduction to Polymer Science
高分子科学的基本内涵
高分子化学 （Polymer Chemistry）
高分子的合成和化学反应：聚合反应理论，新的聚合方法及改性方 法，高分子的基团反应，高分子的降解、老化与交联等；
O
O O
O
NH2 NN H2N N NH2
L-lactide Dimer of L-lactic acid
Melamine
15
Trimer of cyanamide
Introduction to Polymer Science
Definition and Foundation
高分子化学课件第一章绪论
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1章 绪论
★ ★ ★
应用广，与人们的衣食住行息息相关 产量大，其产量超过其它材料的总和 高分子科学的知识是我们认识世界、改 造世界的有力武器
8
聚苯乙烯
纤维
我被高分子 聚氯乙烯 包围了呀！ 有机玻璃 淀粉
涤纶
酚醛塑料
蜜胺塑料
环保漆
PE塑料
9
Hyundai QarmaQ
（龙途拉力）
Lexan®（PC）
Xenoy iQ ®（PBT）聚对苯
34
第二种情况：聚合时有小分子生成
n H2N-(--CH 2-)-COOH
5
--NH-(--CH 2-)-CO-- + n H2O n 5
因为聚合时有小分子生成，结构单元比其单体少了 些原子（如：氢原子和氧原子），所以此时的结构 单元不等于单体单元。
结构单元＝重复单元＝链节 单体单元
Attention!
n
结构单元 重复单元
结构单元
结构单元 重复单元 单体单元；重复单元＝链节 结构单元数
xn 2DP 2n
M xn M 0 2DP M 0
注意：Mo为两种结构单元的平均分子量
38
易混淆的
x n 、n及 DP
O C OH
H H O H O C C OH + HO C H H H H O H O C C O C H H
参考书目：
贾红兵主编《高分子化学（第四版）导读与题解》
何旭敏，董炎明《高分子化学学习指导》.2007.8
焦书科主编.《高分子化学习题及解答》. 2004.7
韩哲文主编，《高分子化学》. 2001.12
董炎明，张海良编著.《高分子科学教程》. 2004.9
高分子化学习题与解答
第一章绪论习题1. 说明下列名词和术语：(1)单体，聚合物，高分子，高聚物(2)碳链聚合物，杂链聚合物，元素有机聚合物，无机高分子(3)主链，侧链，侧基，端基(4)结构单元，单体单元，重复单元，链节(5)聚合度，相对分子质量，相对分子质量分布(6)连锁聚合，逐步聚合，加聚反应，缩聚反应(7)加聚物，缩聚物，低聚物2．与低分子化合物比较，高分子化合物有什么特征？3. 从时间～转化率、相对分子质量～转化率关系讨论连锁聚合与逐步聚合间的相互关系与差别。
4. 举例说明链式聚合与加聚反应、逐步聚合与缩聚反应间的关系与区别。
5. 各举三例说明下列聚合物(1)天然无机高分子，天然有机高分子，生物高分子。
(2)碳链聚合物，杂链聚合物。
(3)塑料，橡胶，化学纤维，功能高分子。
6. 写出下列单体的聚合反应式和单体、聚合物的名称(1) CH2=CHF(2) CH2=CH(CH3)2CH3|(3) CH2=C|COO CH3(4) HO-( CH2)5-COOH(5) CH2CH2CH2O|__________|7. 写出下列聚合物的一般名称、单体、聚合反应式，并指明这些聚合反应属于加聚反应还是缩聚反应，链式聚合还是逐步聚合？(1) -[- CH2- CH-]-n|COO CH3-(2) -[- CH2- CH-]n|OCOCH3-(3) -[- CH2- C = CH- CH2-]n|CH3(4) -[-NH(CH2)6NHCO(CH2)4CO-]n-(5) -[-NH(CH2)5CO-]n-8. 写出合成下列聚合物的单体和反应式：(1) 聚苯乙烯(2) 聚丙烯(3) 聚四氟乙烯 (4) 丁苯橡胶 (5) 顺丁橡胶 (6) 聚丙烯腈 (7) 涤纶(8) 尼龙6,10 (9) 聚碳酸酯 (10) 聚氨酯9. 写出下列单体形成聚合物的反应式。
指出形成聚合物的重复单元、结构单元、单体单元和单体，并对聚合物命名，说明聚合属于何类聚合反应。
高分子化学第一章绪论分析
高分子大事记
1956年，M.Szwarc发现了在阴离子聚合反响过 程中可使链终止反响停顿进展，从而得到活的高 分子阴离子。用此方法可制得多种嵌段共聚物、 其他“分子设计〞成的高分子，以及单分散高分 子等。
同时以聚碳酸酯为代表的多种工程塑料在不断 问世。
至此，高分子科学日趋完善。
随后，伴随石油化学工业的迅速开展，以塑料、 合成橡胶、合成纤维这主的高分子合成材料工业 形成了一个新兴的工业体系，在整个社会生产和 生活中发挥越来越大的作用。
★
第四阶段：20世纪70年代以后，高分子的发展 进入了一个三维立体式发展的阶段。
高分子时代------高分子工业体系在整个经济 中占有举足轻重的地位，在人类文明开展史上 ，科技史学家称人类进入了高分子时代。
高分子材料以多功能化的面貌出现。
高分子材料与其它学科出现了多重的穿插与 渗透。
新时期——对高分子提出更高的要求
高分子化学第一章绪 论分析
课程安排
❖ 主要内容：1～8章； ❖ 考试形式：闭卷; ❖成绩：考试成绩〔70％〕+ 平时成绩〔30％〕
一、什么是高分子 What is a ‘Polymer’?
Polymer is a synthetic or natural material consisting of molecules stringing together to form a long chain.
高分子大事记
1930 / PS聚苯乙烯 1934 / PMMA有机玻璃、PVC聚氯乙烯 1939 / PE聚乙烯、PA聚酰胺 1943 / PTFE聚四氟乙烯、PUR聚氨酯 1946 / PU聚酯 1947 / PE环氧树酯 1953 / PET聚酯、ABS工程塑料、HDPE聚乙烯 1957 / PP聚丙烯 1959 / PC聚碳酸酯 1960 / PI聚酰亚胺
高分子化学课件第一章
“聚”。
聚 (1－氯代亚乙基 )
CH CH 2 n
聚 (1－苯基亚乙基 )
CH 3 C CH 2 n COOCH 3
聚[1-(甲氧基羰基)-1-甲基亚乙基]
NH2 ()6C NH HC2)O 4C(O n CH
聚(亚胺基亚己基亚胺基己二酰）
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。
杂链聚合物可按其结构特征命名
O
O
O
£ - C - N H - - C - O - - N H - C - O - - O -
聚酰胺 聚酯 聚氨酯 聚醚
商品名
合成纤维最普遍，我国以“纶”作为合成纤维的后缀
涤纶 聚对苯二甲酸乙二醇酯（聚酯）
丙纶 聚丙烯
锦纶 聚酰胺（尼龙），后面加数字区别
数字含义
第一个数字表示二元胺的碳原子数 第二个数字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
单体：能通过聚合反应形成高分子化合物的低 分子化合物，即合成聚合物的原料。
例如：聚苯乙烯
nC2HC聚H 合 C2-H CH 2--C CH H 2--C CH H
(完整版)高分子化学知识点总结
第一章绪论1.1 高分子的基本概念高分子化学：研究高分子化合物合成与化学反应的一门科学。
单体：能通过相互反应生成高分子的化合物。
高分子或聚合物(聚合物、大分子)：由许多结构和组成相同的单元相互键连而成的相对分子质量在10000以上的化合物。
相对分子质量低于1000的称为低分子。
相对分子质量介于高分子和低分子之间的称为低聚物（又名齐聚物）。
相对分子质量大于1 000 000的称为超高相对分子质量聚合物。
主链：构成高分子骨架结构，以化学键结合的原子集合。
侧链或侧基：连接在主链原子上的原子或原子集合，又称支链。
支链可以较小，称为侧基；也可以较大，称为侧链。
端基：连接在主链末端原子上的原子或原子集合。
重复单元：大分子链上化学组成和结构均可重复出现的最小基本单元，可简称重复单元，又可称链节。
结构单元：单体分子通过聚合反应进入大分子链的基本单元。
（构成高分子链并决定高分子性质的最小结构单位称为~）。
单体单元：聚合物中具有与单体的化学组成相同而键合的电子状态不同的单元称为~。
聚合反应：由低分子单体合成聚合物的反应。
连锁聚合：活性中心引发单体，迅速连锁增长的聚合。
烯类单体的加聚反应大部分属于连锁聚合。
连锁聚合需活性中心，根据活性中心的不同可分为自由基聚合、阳离子聚合和阴离子聚合。
逐步聚合：无活性中心，单体官能团之间相互反应而逐步增长。
绝大多数缩聚反应都属于逐步聚合。
加聚反应：即加成聚合反应，烯类单体经加成而聚合起来的反应。
加聚反应无副产物。
缩聚反应：缩合聚合反应，单体经多次缩合而聚合成大分子的反应。
该反应常伴随着小分子的生成。
1.2 高分子化合物的分类1) 按高分子主链结构分类：可分为：①碳链聚合物：大分子主链完全由碳原子组成的聚合物。
②杂链聚合物：聚合物的大分子主链中除了碳原子外，还有氧、氮，硫等杂原子。
③元素有机聚合物：聚合物的大分子主链中没有碳原子孙，主要由硅、硼、铝和氧、氮、硫、磷等原子组成。
④无机高分子：主链与侧链均无碳原子的高分子。
高分子化学与物理-第1章-绪论
涂料与粘合剂
01
涂料是一种能够涂覆在物体表面 并形成保护膜的高分子材料，具 有装饰和保护作用。
02
粘合剂是一种能够将两个物体粘 结在一起的物质，广泛应用于建 筑、机械、电子等领域。
05
高分子化学与物理的未来发展
高分子材料的绿色化
高分子结晶学
高分子结晶的结构与形态
01
描述高分子结晶的结构特点，以及不同形态的高分子结晶的形
成机制。
高分子结晶的成核与生长
02
研究高分子结晶的成核和生长过程，以及成核剂和生长因子对
高分子结晶形成的影响。
高分子结晶的动力学与热力学
03
探讨高分子结晶的动力学和热力学性质，如结晶速率、晶体熔
点和热稳定性等对高分子结晶性质的影响。
高分子化学与物理-第1章绪论
• 绪论 • 高分子的基本概念 • 高分子化学与物理的基本理论 • 高分子材料 • 高分子化学与物理的未来发展
01
绪论
高分子化学与物理的定义
01
02
03
高分子化学
研究高分子化合物的合成、 反应、结构和性能的化学 分支。
高分子物理
研究高分子物质的结构、 运动和转变的物理分支。
塑料的回收和再利用是当前研究的热 点，旨在减少环境污染和资源浪费。
橡胶
01
02
03
04
橡胶是一种具有高弹性和耐摩 擦性能的高分子材料，常用于 制造轮胎、密封件、减震器等
。
天然橡胶主要来源于橡胶树， 而合成橡胶则是由多种单体聚 合而成，如丁苯橡胶、顺丁橡
胶等。
橡胶的硫化是制造橡胶制品的 重要过程，通过硫化可以使其 具有更好的力学性能和耐久性
高分子科学第1章 绪论 PPT课件
CH 2-CH CH 2-CH CH 2-CH
实际上 Cl
Cl
Cl
H2C CH Cl
聚氯乙烯
CH2 CH OH
概念上
聚乙烯醇 CH2 CH OH
1.2 高 分 子 基 本 概 念
高分子化合物 Polymeric Substance
或称聚合物（polymer)，是由许多单个高分子（聚合物分 子）组成的物质。
（4） “聚”+高分子主链结构中的特征功能团：
指的是一类的高分子，而非单种高分子，如：
聚酯：
O HO ( C
O C OCH 2CH2O)nH
聚酰胺：
H [ HN (CH2)6 NHCO (CH2)4 CO ]nOH
复习回顾
结 构 单 元：构成高分子链并决定高分子结构以一定方式连接 起来的原子组合。 重 复 单 元：聚合物中化学组成相同的最小单位，又称链节。 单体 单 元：聚合物中具有与单体相同化学组成不同电子结构的 单元。
例1：以氯乙烯单体为原料，聚合得到的聚氯乙烯的分子量，根
据其用途不同可在5万至15万之间，其结构单元的分子量 为62.5，计算其聚合度。
解：
M
X == M 0 == 50000-150000/62.5=800-2400
通过计算可知，聚氯乙烯的平均聚合度应在800-2400聚氯乙烯 分子约由800-2400个氯乙烯单元组成。
高分子科学基础总结(1)
高分子科学基础总结第一章绪论1.高分子：也称聚合物分子或大分子，分子量较高(一般为104～106)，其分子结构必须是由许多相同的、简单的基本单元通过共价键重复连接而成的。
2.聚合物：也称高分子化合物，是由许多单个聚合物分子（高分子）组成的物质。
3.单体：能够进行聚合反应，并形成高分子中基本结构组成单元的小分子化合物。
4.重复单元：高分子链上化学组成和结构均可重复的最小单元，也称链节。
5.结构单元：由一种单体分子通过聚合反应而进入聚合物重复单元的那一部分叫做结构单元。
6.单体单元：与单体的元素组成和排列相同，只是电子结构不同的结构单元。
7. 聚合物的多分散性：聚合物是由一系列不同分子量（或聚合度）的同系物高分子组成的混合物，这些同系物高分子之间的分子量差为重复单元分子量的倍数，这种同种聚合物分子小不一的特性称为聚合物的多分散性。
8.聚合反应分类：（1）根据单体与其生成的聚合物之间在分子组成与结构上的变化把聚合反应分为加聚反应和缩聚反应。
（2）根据反应机理和动力学性质的不同，分为逐步聚合反应和链式聚合反应9.聚合物的分类：a.按主链元素组成：碳链高分子：主链完全由C原子组成。
杂链高分子：构成主链的元素除C外，还含O,N,S,P等一些杂原子。
元素有机高分子:主链无碳原子，完全由 Si,B,Al,O,Ti, N,S,P等杂原子组成，但侧基却是含C,H,O 的有机基团。
b.按性质和用途：塑料，纤维，橡胶，涂料，胶黏剂，功能高分子。
第二章逐步聚合反应1. 逐步聚合反应：由低分子化合物经多次逐步进行的相似的化学反应形成大分子的过程。
2. 缩聚反应：缩合聚合反应的简称，是指带有两个或两个以上官能团的单体经过许多次的重复缩合反应而逐步形成聚合物的过程。
3. 单体官能度（f )：一个单体分子中能参与聚合反应的官能团数目称为单体官能度，以f 表示。
4. 平均官能度( f )：是指聚合反应体系中实际上能参与聚合反应的官能团数相对于体系中单体分子总数的平均值，用f 表示。
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聚合物中化学组成相同的最小单位，又称链节。
单体 单 元 Monomeric Unit
聚合物中具有与单体相同化学组成不同电子结构的单元。
HH HH HH CC CC CC H CH 3 H CH 3 H CH 3
《高分子化学》 潘祖仁 ，第五版；化学工业出版社 《高分子化学(第5版)导读与题解》贾红兵；化学工业出版社 《高分子物理(第4版) 》金日光；化学工业出版社 《高分子物理》何曼君；复旦大学出版社 《高分子加工原理与技术》 ；化学工业出版社 《高分子化学实验》 ；化学工业出版社 《Principles of Polymer Chemistry》 Paul J. Flory
20世纪30~40年代
新聚合方法、新型聚合物及新结构、性能等
70-80年代
1.1 高 分 子 科 学 简 史
Staudinger : 把“高分子”这个概念引进科学领域，并确立了 高分子溶液的粘度与分子量之间的关系（1953年诺贝尔奖）。 Carothers : 建立缩聚反应理论。 Karl Ziegler, Giulio Natta : 乙烯、丙烯配位聚合 （1963年诺 贝尔奖） Paul J. Flory : 聚合反应原理、高分子物理性质与结构的关系 （1974年诺贝尔奖）。 Hideki Shirakawa, Alan G. MacDiarmid, Alan J. Heeger ：对 导电聚合物的发现和发展（2000年诺贝尔奖）。
1.2 高 分 子 基 本 概 念
根据IUPAC1996年之建议：Excerpt from Pure Appl. Chem. 1996, 68, 2287 -
23高11 分 子 Polymer molecule, Macromolecule
由多种原子以相同的、多次重复的结构单元通过共价键 连接起来的分子量是104～107的大分子，又称聚合物分 子。
1.1 高 分 子 科 学 简 史
割胶刀
汽车轮胎
橡胶树种
1900年 硬橡胶电话机 1880年 硬橡胶手镯
1.1 高 分 子 科 学 简 史
1920年轮胎压力表 酚醛树脂、橡胶制备
1920年 添加矿物油的电木时钟
1920年 电木扬声器
1924年 玩具火车头
1924年 化装盒
1.1 高 分 子 科 学 简 史
(
CH2CH
)n
CH3
1.2 高 分 子 基 本 概 念
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。
例如：聚苯乙烯
n CH2 CH 聚合
CH2-CH-CH2-CH-CH2-CH
缩写成
CH2 CH n
结构单元＝单体单元＝重复单元＝链节
n 表示重复单元数，也称为链节数, 在此等于聚合度
高分子科学教程
材料专业为什么学习高分子科学？
重要的材料科学领域
➢ 金属材料 ➢ 无机非金属材料 ➢ 高分子材料
材料专业考研必须 具备的知识
材料专业工作必须 具备的知识
日常生活小常识
烟台万华；泰和新材；六塑
日常生活小常识：
➢ 不耐高温 ➢ 不要反复使用 ➢ 05：微波
怎样学习高分子科学？
参考教材：
小分子 单体
聚合反应
Polymerization Monomer
高分子
能够进行聚合反应，并构成高分子基本结构组成单元 的小分子。
1.2 高 分 子 基 本 概 念
链 原 子 Chain Atoms
构成高分子主链骨架的单个原子。
聚丙烯 HH HH HH CC CC CC H CH 3 H CH 3 H CH 3
1930年 水果榨汁机
1930年 热水瓶
1930年 照相机 1930年 麦克风
1.1 高 分 子 科 学 简 史
天然高分子 的直接利用
天然高分子 的化学改性
高分子 合成
高分子 时代
淀粉、蛋白质、棉麻丝、竹、木等
800年前
天然橡胶的硫化, 硝化纤维的合成等
19世纪中期
自由基、配位、离子聚合 、缩聚反应等
高 分 子 加 工 研究聚合物加工成型的原理与工艺。
1.1 高 分 子 科 学 简 史
“在人类历史上,几乎没有什么科学技术象高分子科学这样对 人类社会做出如此巨大的贡献.”
制 约 因 素 ：高分子制品废弃后对环境的污染
解决途径
（1）延长使用寿命：减少废弃 （2）回收利用：低性能应用；降解 （3）自然降解：自然分解回归自然
理论联系实际；感兴趣
第一章 绪论
航空航天 体育用品 汽车工业
聚苯乙烯
有机玻璃
聚丙烯
我被高分子 聚氯乙烯 包围了呀！
涤纶
酚醛塑料
塑料
聚四氟乙烯
6
第一章 绪论
高分子科学是当代发展最迅速的学 科之一
1
高分子是研究高分子合成和化学反 应的一门科学
高分子科学已经发展成高分子化学 和高分子物理两个主要分支
CH 2-CH CH 2-CH CH 2-CH
实际上 Cl
Cl
Cl
H2C CH Cl
聚氯乙烯
CH2 CH OH
概念上
聚乙烯醇 CH2 CH OH
1.2 高 分 子 基 本 概 念
高分子化合物 Polymeric Substance
或称聚合物（polymer)，是由许多单个高分子（聚合物分 子）组成的物质。
聚乙二醇
HH HH HH CCOCCOCCO HH HH HH
链 单 元 Chain Units
由链原子及其取代基组成的原子或原子团。
HH HH HH
HH HH HH
CC CC CC H CH 3 H CH 3 H CH 3
CCOCCOCCO HH HH HH
1.2 高 分 子 基 本 概 念
结 构 单 元 Constitutional Unit
1.1 高 分 子 科 学 简 史
高分子科学既是一门应用学科，也是一门基础学科，它是建立 在有机化学、物理化学、生物化学、物理学和力学等学科的基 础上逐渐发展而成的一门新兴学科。
高分子化学
研究聚合反应和高分子化学反应原理， 选择原料、确定路线、寻找催化剂、制 订合成工艺等。
高分子科学
高分子物理
研究聚合物的结构与性能的关系，为设 计合成预定性能的聚合物提供理论指导， 是沟通合成与应用的桥梁。
1.2 高 分 子 基 本 概 念