高分子化 教材:潘祖仁主编《高分子化学》 主讲:张子勇(博士后)
高分子化学 教材：潘祖仁主编《高分子化学》 主讲：张子勇 （博士后）
1.绪论 ●高分子科学是当代发展最迅速的学 科之 高分子科学既是一门应用科学,又 是一门基础科学 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 本高分子的基本概念 章高分子化合物的基本特征 内口高分子化合物的命名和分类 容 聚合反应
1. 绪 论 ❑ 高分子的基本概念 ❑ 高分子化合物的基本特征 ❑ 高分子化合物的命名和分类 ❑ 聚合反应 1 ⚫ 高分子科学是当代发展最迅速的学 科之一 ⚫ 高分子科学既是一门应用科学，又 是一门基础科学 ⚫ 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 本章内容
1.1高分子的基本概念 什么是高分子? 高分子也叫 高分子化合 高分子化合物、大分子化合物、高物,是指分 分子、大分子、高聚物、聚合物子量很高并 这些术语一般可以通用 由共价键连 接的一类化 Macromolecules, High Polymer,合物 Polymer 高常用的高分子的分子量一般高达几万、几十万, 甚至上百万,范围在104~106
1.1 高分子的基本概念 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 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 高常用的高分子的分子量一般高达几万、几十万， 甚至上百万，范围在104～106 什么是高分子？
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 chCH聚合 CHb-CH-CHa-CH-CHo-CH 缩写成 CH2- CH n 0合成聚合物的起始原料称为单体( Monomer) 0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)
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） 聚合 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 1.由一种结构单元组成的高分子 CH2 CH CH2 -CH-CH2 -CH-CH2 n -CH CH2 CH 缩写成 n
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) 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 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: 以大分孑链中的结构单元数目表示,记作xn 以大分子链中的重复单元数目表示,记作DP
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： 以大分子链中的结构单元数目表示，记作 以大分子链中的重复单元数目表示，记作 结构单元＝单体单元＝重复单元＝链节 x n DP 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）
在这里两种聚合度相等,都等于n Xn= DP=n 由聚合度可计算出高分子的分子量: M=n·M=D尸.M 式中: 0M是高分子的分子量 M是结构单元的分子量 ●另一种情况: n H2N-(CH2-2COOH-NH-(CH2-)CO+n+nH2O 结构单元=重复单元=链节≠单体单元
在这里,两种聚合度相等，都等于 n ⚫ 另一种情况： 0 0 M = xn M = DPM 式中: M 是高分子的分子量 M0 是结构单元的分子量 由聚合度可计算出高分子的分子量： xn = DP = n 结构单元＝重复单元＝链节 单体单元 n H2 N-(--CH2 -)-COOH --NH-(--CH2 -)-CO-- n + n H2 O 5 5
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(CH2)6NH--CO(CH2)4CO1-OH+(2n-1)H2O 结构单元一→+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
H--NH(CH2 ) 6 NH--CO(CH2 ) 4 CO--OH n 此时 ，两种结构单元构成一个重复结构单元 结构单元 结构单元 重复结构单元 H2N(CH2) 6NH2 + HOOC(CH2) 4COOH 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： + (2n-1) H2 O
●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·M0=2DP·M0 注意:M两种结构单元的平均分子量 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
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 xn = 2DP = 2n M = xn M0 = 2DPM0 结构单元 重复单元 单体单元 ⚫ 单体在形成高分子的过程中要失掉一些原子 但, 重复单元＝链节 注意：Mo两种结构单元的平均分子量
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-CH2x(-CH2-cH x,y为任意值,故在分子链上结构单元的排 列是任意的: M,MM2M2M2 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
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 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 -)--(-CH2--CH-)---- x y n
1.2高分子化合物的基本特征 1.分子量大 分子量大是高分子的根本性质 高分子的许多特殊性质都与分子量大有关,如: 高分子的溶液性质 难溶,甚至不溶,溶解过程往往要经过溶胀阶段 溶液粘度比同浓度的小分子高得多 分子之间的作用力大只有液态和固态不能汽化 固体聚合物具有一定的力学强度可抽丝、能制膜
1.2 高分子化合物的基本特征 分子量大是高分子的根本性质 高分子的许多特殊性质都与分子量大有关，如： 高分子的溶液性质： 难溶，甚至不溶，溶解过程往往要经过溶胀阶段 溶液粘度比同浓度的小分子高得多 分子之间的作用力大,只有液态和固态,不能汽化 固体聚合物具有一定的力学强度,可抽丝、能制膜 1.分子量大