关于高分子化学的基础知识课件

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注意:Mo为两种结构单元的平均分子量
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1.1 高分子化合物的基本概念 例1:以氯乙烯单体为原料得到聚氯乙烯,其分子 量根据用途不同可在5万至15万之间,其结构单 元的分子量为62.5,计算聚合度范围。
解 :由 M xnM 0DM P1
M0是结构单元的分子量 M1是重复单元的分子量
Xn
=D=P
==M
式中:
MxnM 0DPM 1 M 是高分子的分子量
另一种情况:
M0 是结构单元的分子量 M1是重复单元的分子量
n2 N H-2 (-5 -)--C CH O --O NH 2 -5 )--n (C + -n -O 2 C O H -H -
结构单元=重复单元 单体单元
结构单元比其单体少了些原子(氢原子和氧原子),因为聚合时 有小分子生成,所以此时的结构单元不等于单体单元。
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1.1 高分子化合物的基本概念
➢ 单体单元(Monomer unit):结构单元与原料相比,除了电 子结构变化外,其原子种类与各种原子的个数完全相同
➢ 重复单元(Repeating unit):在聚合物的大分子链中重复出 现的,组成相同的最小基本单元。
➢ n 表示重复单元数,也称为链节数, 在此等于聚合度
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1.1 高分子化合物的基本概念
Polymer,High Polymer 聚合物(高聚物) Macromolecules 大分子 聚合物(高聚物)通常指有一定重复单元的合成产物,一 般不包括天然高分子; 大分子指相对分子质量很大的一类化合物,包括天然高分 子和合成高分子,也包括无一定重复单元的复杂大分子。
n 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
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1.1 高分子化合物的基本概念
例:单个聚合物分子所含单体单元的数目
均聚物 Homopolymer
由一种(真实的、隐含的或假设的)单体聚合而成的聚合物。 判别均聚物 聚合物分子有且只有一种重复结构单元,并且该重复结构 单元可以只由一种(真实的、隐含的或假设的)单体衍生 而来。
齐聚物(oligomer):由几个或十几个单元相互键连而成
思考:齐聚物是高分子吗? 均聚物:由一种单体聚合而成的聚合物。 共聚物:由两种或两种以上单体共聚而成的聚合物。
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1.1 高分子化合物的基本概念 2.由两种结构单元组成的高分子
合成尼龙-66则具有另一特征:
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
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1.1 高分子化合物的基本概念
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:
nC2HC聚H 合 C2-H CH 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)
➢ 单体在大分子链中形成的单元称为结构单元(Structure unit)
结构单元
结构单元
单体在形成高分
重复结构单元
子的过程中要失 掉一些原子
重复单元由两种结构单元组成,且结构单元与单体的组成不 尽相同,故不能称为单体单元。
xn2DP 2n
MxnM 0DP M 1
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1.1 高分子化合物的基本概念 比较
n2 N H-2 (-5 -)--C CH O --O NH 2 -5 )--n (C + -n -O 2 C O H -H -
共 聚 物 Copolymer
解:已知-O(CH2)2O-结构单元分子量为60, -OC-C6H4-CO-结构单元分子量为132。
由M n DP (M 01 M 02 )得 : 20000 DP (60 132 ) 则DP 104 X n DP 2 208
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1.1 高分子化合物的基本概念
3. 由无规排列的结构单元组成的高分子
M0
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。
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1.1 高分子化合物的基本概念
例2:以对苯二甲酸与乙二醇为原料,经缩聚制得聚对 苯二甲酸乙二醇酯,其分子量一般在2万左右,计算X n 及 DP。
关于高分子化学的基础知 识
1.1 高分子化合物的概念 高分子化合物:
分子量很高并由共价键连接的一类化合物
- - - - - < 1000 < - - - - - - < 10000 < - - - - - 1000000 < - - - - 低分子 中等分子 高分子 超高分子
高分子化合物和高分子材料相同吗? 高分子材料往往由高分子化合物经过加工或加入某些添 加物而成
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1.1 高分子化合物的基本概念
例:
CH2CH Cl
氯乙烯单体
O
O
由对苯二甲酸和乙二醇反
C
COC 2CH2 H O
应生成的“隐含单体”:
HOOC-Ph-
COOCH2CH2OH
wenku.baidu.com
CH2CH OH
“假设单体”:乙烯醇
生成均聚物的聚合反应称均聚反应(Homopolymerization)。
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1.1 高分子化合物的基本概念
➢ 聚合度(Degree of polymerization) 聚合度是衡量高分子分子量大小的一个指标。 有两种表示法:
x 以大分子链中的结构单元数目表示,记作
n
以大分子链中的重复单元数目表示,记作 DP n
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1.1 高分子化合物的基本概念
在这里,两种聚合度相等,都等于 n
xnDPn
由聚合度可计算出高分子的分子量:
n 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
xn2DP 2n M x n M 0 2 n M 0 n M 1
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