高分子化学 教材：潘祖仁主编《高分子化学》（第四版） 2024-10-7
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1.绪论 ● 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 高分子的基本概念 本章内容 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 2024-10-7 2
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1.1高分子的基本概念 1.2高分子化合物的基本特征 1.3高分子的聚集态结构 1.4高分子化合物的命名和分类 1.5聚合反应 1.6高分子化学发展简史 2024-10-7 3
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1.1高分子的基本概念 什么是高分子？ 高分子也叫高 分子化合物， 高分子化合物、大分子化合物、高 是指由多种原子 以相同的、多次 分子、大分子、高聚物、聚合物 重复的结构单元 这些术语一般可以通用 主要通过共价键 连接起来的，分 Macromolecules,High Polymer, 子量在10000以 上的大分子所组 Polymer 成的化合物 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104~10% 2024-10-7 4
2024-10-7 4 高分子也叫高 分子化合物， 是指由多种原子 以相同的、多次 重复的结构单元 主要通过共价键 连接起来的，分 子量在10000以 上的大分子所组 成的化合物 Macromolecules, High Polymer, Polymer
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 CH,CH 聚合WCH2-CH-CH2-CH-CH2-CH ⊙ 缩写成 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) 2024-10-7
2024-10-7 5 聚合 1. CH2 CH CH2 -CH-CH2 -CH-CH2 n -CH CH2 CH 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 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xn 口以大分子链中的重复单元数目表示，记作 DP 2024-10-7 6
2024-10-7 6 xn DP
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=XnMo DP.Mo 式中： M是高分子的分子量 M0是结构单元的分子量 。另一种情况： n H2N-(-CH2)COOH>NH-(-CH2)CO]+nH2O 结构单元=重复单元=链节≠单体单元 2024-10-7
2024-10-7 7 ： 0 0 M xn M DP M xn DP n n H2N-(-CH2 -)-COOH -NH-(-CH2 -)-CO-n + n H2O 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)CO-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 2024-10-7 8
2024-10-7 8 H-NH(CH2 )6NH-CO(CH2 )4CO-OH n H2N(CH2)6NH2 + HOOC(CH2)4COOH 2. + (2n-1) H2O
● 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.Mo 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 2024-10-7
2024-10-7 9 3. xn 2DP 2n M xn M 0 2DP M 0 但
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 cHcH-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 MM M MM MMM2~ 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 2024-10-7 10
2024-10-7 10 M1M2M1M1M2M1M2M2M2 -( CH2-CH=CH-CH 2 -)-(-CH 2-CH-)- x y n