潘祖仁_高分子化学__课件

H--NH(CH2)6NH--CO(CH2)4CO--nOH
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（链节）
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单体在形成高分子的过程中要失掉一些原子 结构单元 重复单元 单体单元
但, 重复单元＝链节
xn 2DP 2n
M xn M 0 2DP M 0
注意：Mo两种结构单元的平均分子量
合成高分子：LDPE HDPE PP 天然高分子 有机：棉 麻 丝 毛 革 木 竹 蛋白质 淀粉
无机：石棉 石墨 金刚石 云母
改性高分子
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根据聚合物的性能和用途分类
塑料 橡胶 纤维
产量最大，与国民经济、人民生活关系密切 故称为“三大合成材料”
涂料
胶粘剂
涂料是涂布于物体表面能结
功能高分子
成坚韧保护膜的涂装材料
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1、只由一种单体形成的聚合物,两种聚合度相等，都等于 n
xn DP n
由聚合度可计算出高分子的分子量：
M xn M0 DP M0
式中: M 是高分子的分子量 M0 是结构单元的分子量
结构单元＝重复单元 ＝链节
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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：
H2N(CH2)6NH2 + HOOC(CH2)4COOH
结构单元 单体单元 重复单元 链节
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1.1 高分子的基本概念
n 表示重复单元数，也称为链节数, 在此等于聚合度 聚合度（Degree of polymerization）
聚合度是衡量高分子大小的一个指标。 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
结构单元＝单体单元
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例1 聚乙烯
nCH2
CH2
CH2
CH2
n
单体单元＝结构单元＝ 重复单元 ＝链节
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例2 尼龙66
H--NH(CH2)6NH--CO(CH2)4CO--nOH
单体单元重复单元结构单元
H2N(CH2)6NH2 HOOC-(CH2)4COOH
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1.2 聚合物的分类和命名
1.2.1 聚合物的分类 按聚合物的来源
非晶态高聚物 处于玻璃态，Tg是使用的上限温度
橡胶 只能是非晶态高聚物，处于高弹态
Tg是使用的下限温度， Tg应低于室温70℃以上 Tf 是使用的上限温度
纤维
大部分纤维是晶态高聚物 Tm应高于室温150℃以上 也有非晶态高聚物 分子排列要有一定规则和取向
聚集态和热转变 高分子材料和力学性能 高分子化学发展简史
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1.1 高分子的基本概念
什么是高分子？
高分子化合物、大分子化合物、高分子、大分子、 高聚物、聚合物 这些术语一般可以通用
Macromolecules, High Polymer, Polymer 高分子化合物与一般小分子相比具有以下特点：
价键连接：德国的Staudinger提出的长链型分子结构 相对分子质量大：一般为104～106 多种原子：C H O N S Cl P Si F
功能高分子是指在高分子主链和 侧枝上带有反应性功能基团， 并具有可逆或不可逆的物理功 能或化学活性的一类高分子
胶粘剂是指具有良好的粘 合性能，可将两种相同或 不相同的物体粘接在一起 的连接材料
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通常所说的塑料、橡胶，正是按照Tm和 Tg在室 温之上或室温之下划分的
塑料 晶态高聚物 处于部分结晶态 ，Tm是使用的上限温度
高分子也叫 高分子化合 物，是指分 子量很高并 由共价键连 接的一类化 合物
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1.1 高分子的基本概念
端基
主链 A~~~CH2-CH-CH2-CH-CH2-CH~~~B
-
Cl
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Cl
侧基
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1.1 高分子的基本概念
端基
主链 A~~~CH2-CH-CH2-CH-CH2-CH~~~B
CH2
CH2 CH2
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3. 由无规排列的结构单元组成的高分子
由一种单体聚合而成的高分子称为均聚物 由两种或两种以上的单体聚合而成的高分子则 称为共聚物 例如：丁苯橡胶
----( CH2--CH=CH--CH2 -)x--(-CH2--CH-y)--n--
x, y为任意值，故在分子链上结构单元的排 列是任意的：
M1M2M1M1M2M1M2M2M2 在这种情况下，无法确定它的重复单元，仅
CH2-CH-CH2-CH-CH2-CH
缩写成
CH2 CH n
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1.1 高分子的基本概念
合成聚合物的起始原料称为单体（Monomer） 在大分子链中出现的以单体结构为基础的原子团称为结 构单元（Structure unit） 结构单元有时也称为单体单元（Monomer unit） 重复单 元(Repeating unit）, 链节(Chain element）
CH2
CH2 CH2
CH2
CH2 CH2
CH3
CH3 CH3
侧链
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1.1 高分子的基本概念
结构单元组成
由一种结构单元组成 由两种结构单元组成
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1.1 高分子的基本概念
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：聚苯乙烯
n CH2 CH 聚合
高分子化学
教材：潘祖仁等主编《高分子化学》 主讲：李东立
☎ 60261112 ☎13126676578 E-mail：lidongli@bigc.edu.cn 答疑地点：教E104
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主要参考书目
George Ordian. Principles of Polymerization. Third edition, John Wiley & Sons, Inc. 1991 Robert D, Forger. Fundamental Principles of Polymeric Materials, 1993 焦书科, 孙以实. 高分子化学习题及解答. 清华大学 出版社, 1990 潘祖仁. 高分子化学. 化学工业出版社, 2007
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授课计划
本学期1～16周，64学时 要求：
平时作业： 25分 课堂考勤： 5分 高分子试验： 10分 期末考试： 60分
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作业
思考题：书上3、 4、5、6、8题 计算题：1、2
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第一章 绪 论
高分子化学是研究高分子化合物合成和化学 反应的一门科学。
高分子的基本概念 聚合物的分类和命名
本 聚合反应 章 分子量及其分布 内 大分子微结构 容 线形、支链形和交联