高分子化学的基础知识
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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 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
H--NH(结C构H单2)元6NH--CO(C结H构2单)4元CO--nOH
+
(2n-1) H2O
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
由聚合度可计算出高分子的分子量：
式中:
M xn M0 DP M1 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
n H2N-(--CH2-)5-COOH
--NH-(--CH2-)5-CO--n + n H2O
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
M0是结构单元的分子量 M1是重复单元的分子量
Xn
DP==
M ==
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
10
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
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
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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：
n CH2 CH 聚合
CH2-CH-CH2-CH-CH2-CH
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）
H--NH(CH2)6NH--CO(CH2)4CO--nOH + (2n-1) H2O
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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
n H2N(CH2)6NH2 + HOOC(CH2)4COOH
H--NH(CH2)6NH--CO(CH2)4CO--nOH + (2n-1) H2O
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
xn DP n
1
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。
说明： 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 结构单元＝单体单元
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Xn 及 DP 。
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Mn DP (M01 M02 )得 : 20000 DP (60 132) 则DP 104 Xn DP 2 208
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1.1 高分子化合物的基本概念
共 聚 物 Copolymer
由两种或两种以上（真实的、隐含ຫໍສະໝຸດ Baidu或假设的）单体聚合 而成的聚合物。生成共聚物的聚合反应称为共聚反应。
例如：丁苯橡胶（由单体1,3-丁二烯和苯乙烯聚合而成） ----( CH2--CH=CH--CH2 -)x--(-CH 2--CH-)y--n--
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。
xn 2DP 2n
M xn M 0 DP M1
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1.1 高分子化合物的基本概念 比较
n H2N-(--CH2-)5-COOH
--NH-(--CH2-)5-CO--n + n H2O
n H2N(CH2)6NH2 + HOOC(CH2)4COOH
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
例：
氯乙烯单体
由对苯二甲酸和乙二醇反 应生成的“隐含单体”： HOOC-Ph-COOCH2CH2OH
“假设单体”：乙烯醇
生成均聚物的聚合反应称均聚反应（Homopolymerization)。
xn 2DP 2n M xn M0 2n M0 n M1
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 xn M0 DP M1
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 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
H--NH(结C构H单2)元6NH--CO(C结H构2单)4元CO--nOH
+
(2n-1) H2O
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
由聚合度可计算出高分子的分子量：
式中:
M xn M0 DP M1 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
n H2N-(--CH2-)5-COOH
--NH-(--CH2-)5-CO--n + n H2O
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
M0是结构单元的分子量 M1是重复单元的分子量
Xn
DP==
M ==
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
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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
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
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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：
n CH2 CH 聚合
CH2-CH-CH2-CH-CH2-CH
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）
H--NH(CH2)6NH--CO(CH2)4CO--nOH + (2n-1) H2O
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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
n H2N(CH2)6NH2 + HOOC(CH2)4COOH
H--NH(CH2)6NH--CO(CH2)4CO--nOH + (2n-1) H2O
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
xn DP n
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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。
说明： 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 结构单元＝单体单元
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Xn 及 DP 。
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Mn DP (M01 M02 )得 : 20000 DP (60 132) 则DP 104 Xn DP 2 208
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1.1 高分子化合物的基本概念
共 聚 物 Copolymer
由两种或两种以上（真实的、隐含ຫໍສະໝຸດ Baidu或假设的）单体聚合 而成的聚合物。生成共聚物的聚合反应称为共聚反应。
例如：丁苯橡胶（由单体1,3-丁二烯和苯乙烯聚合而成） ----( CH2--CH=CH--CH2 -)x--(-CH 2--CH-)y--n--
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。
xn 2DP 2n
M xn M 0 DP M1
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1.1 高分子化合物的基本概念 比较
n H2N-(--CH2-)5-COOH
--NH-(--CH2-)5-CO--n + n H2O
n H2N(CH2)6NH2 + HOOC(CH2)4COOH
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
例：
氯乙烯单体
由对苯二甲酸和乙二醇反 应生成的“隐含单体”： HOOC-Ph-COOCH2CH2OH
“假设单体”：乙烯醇
生成均聚物的聚合反应称均聚反应（Homopolymerization)。
xn 2DP 2n M xn M0 2n M0 n M1
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 xn M0 DP M1