高分子科学基础 课程总结
课 程 总 结 高 分 子 科 学 基 础
第一章绪论 基本概念 高分子:具有高的相对分子量,其结构必须是由多个重复单元 所组成,并且这些重复单元实际上或概念上是由相应的小分子 衍生而来。 高分子化合物:或称聚合物,是由许多单个高分子组成的物质。 单体:可进行聚合反应,并构成高分子基本结构组成单元的小 分子。 结构单元:构成高分子主链结构一部分的单个原子或原子团, 可包含一个或多个链单元
一、基本概念 高分子：具有高的相对分子量，其结构必须是由多个重复单元 所组成，并且这些重复单元实际上或概念上是由相应的小分子 衍生而来。 高分子化合物：或称聚合物，是由许多单个高分子组成的物质。 单体：可进行聚合反应，并构成高分子基本结构组成单元的小 分子。 结构单元：构成高分子主链结构一部分的单个原子或原子团， 可包含一个或多个链单元。 第 一 章 绪 论
第一章绪论 重复结构单元:重复组成高分子分子结构的最小的结构单元 单体单元:聚合物分子结构中由单个单体分子生成的最大的结 构单元 聚合度:单个聚合物分子(或链段)所含单体单元的数目 全同立构高分子:主链上的C*的立体构型全部为D型或L型。 间同立构高分子:主链上的c*的立体构型各不相同,即D型与L 型相间连接 立构规整性高分子:c*的立体构型有规则连接,简称等规高分子。 无规立构高分子:主链上的C*的立体构型素乱无规则连接
重复结构单元：重复组成高分子分子结构的最小的结构单元 单体单元：聚合物分子结构中由单个单体分子生成的最大的结 构单元 聚合度：单个聚合物分子（或链段）所含单体单元的数目。 全同立构高分子：主链上的C*的立体构型全部为D型或L 型。 间同立构高分子：主链上的C*的立体构型各不相同, 即D型与L 型相间连接。 立构规整性高分子: C*的立体构型有规则连接，简称等规高分子。 无规立构高分子：主链上的C*的立体构型紊乱无规则连接。 第 一 章 绪 论
第一章绪论 遥爪高分子:含有反应性末端基团、能进一步聚合的高分子。 均聚物:由一种(真实的、隐含的或假设的)单体聚合而成的 聚合物。 共聚物:由一种以上(真实的、隐含的或假设的)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。 逐步聚合反应:是指在反应过程中,聚合物链是由体系中所有 聚合度分子之间通过缩合或加成反应生成的 链式聚合反应:是指在聚合反应过程中,聚合物链是仅由单体 和聚合物链上的反应活性中心之间的反应生成,并且在新的聚 合物链上再生反应活性点
遥爪高分子：含有反应性末端基团、能进一步聚合的高分子。 均聚物：由一种（真实的、隐含的或假设的）单体聚合而成的 聚合物。 共聚物：由一种以上（真实的、隐含的或假设的）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。 逐步聚合反应：是指在反应过程中，聚合物链是由体系中所有 聚合度分子之间通过缩合或加成反应生成的。 链式聚合反应：是指在聚合反应过程中，聚合物链是仅由单体 和聚合物链上的反应活性中心之间的反应生成，并且在新的聚 合物链上再生反应活性点。 第 一 章 绪 论
第一章绪论 聚合物的多分散性:聚合物是由一系列分子量不等的同系 物高分子组成,这些同系物高分子之间的分子量差为重复 结构单元分子量的倍数,这种同种聚合物分子长短不一的 特征称为聚合物的多分散性。 平均分子量:聚合物的分子量或聚合度是统计的,是一个 平均值,叫平均分子量或平均聚合度
聚合物的多分散性：聚合物是由一系列分子量不等的同系 物高分子组成，这些同系物高分子之间的分子量差为重复 结构单元分子量的倍数，这种同种聚合物分子长短不一的 特征称为聚合物的多分散性。 平均分子量：聚合物的分子量或聚合度是统计的，是一个 平均值，叫平均分子量或平均聚合度。 第 一 章 绪 论
第一章绪论 数均分子量和重均分子量及多分散系数: Mn=∑NM ∑n ∑:M1∑n2M2 M=∑WM1= d=M/M
∑niMi Mn = ∑NiMi = = w/n ∑ni 数均分子量和重均分子量及多分散系数： ∑wiMi ∑niMi 2 Mw = ∑WiMi = = ∑wi ∑niMi d = Mw/ Mn 第 一 章 绪 论
第一章绪论 二、基本理论: 1、聚合物的分类: 来源:天然高分子、半天然高分子和合成高分子 主链元素组成:碳链高分子、杂链高分子和元素有机高分子 性质和用途:塑料、纤维和橡胶,以及功能高分子、胶粘剂和 涂料 2、聚合物的命名:习惯命名和 TUPAC命名
第 一 章 绪 论 二、基本理论： 1、聚合物的分类： 来源：天然高分子、半天然高分子和合成高分子 主链元素组成：碳链高分子、杂链高分子和元素有机高分子 性质和用途：塑料、纤维和橡胶，以及功能高分子、胶粘剂和 涂料 2、聚合物的命名：习惯命名和IUPAC命名
第二章逐步聚合反应 一、基本概念 缩合聚合和逐步加成聚合,线形逐步聚合反应和非线形逐 步聚合反应,平衡线形逐步聚合反应和不平衡线形逐步聚合 反应,单体功能度和平均功能度,均缩聚和混缩聚,熔融缩 聚、界面缩聚和固态缩聚,凝胶化现象和凝胶点,无规预聚 体和确定结构预聚体
第 二 章 逐 步 聚 合 反 应 一、基本概念 缩合聚合和 逐步加成聚合，线形逐步聚合反应和非线形逐 步聚合反应，平衡线形逐步聚合反应和不平衡线形逐步聚合 反应，单体功能度和平均功能度，均缩聚和混缩聚，熔融缩 聚、界面缩聚和固态缩聚，凝胶化现象和凝胶点，无规预聚 体和确定结构预聚体
第二章逐步聚合反应 二、基本理论 1逐步聚合反应的特征: a.反应是逐步进行的;b.每一步反应的速率和活化能 大致相同;c.反应体系始终由单体和分子量递增的一系 列中间产物组,单体以及任何中间产物两分子间都能发 生反应;d.聚合产物的分子量是逐步增大的
二、基本理论 第 二 章 逐 步 聚 合 反 应 1.逐步聚合反应的特征： a. 反应是逐步进行的； b. 每一步反应的速率和活化能 大致相同； c. 反应体系始终由单体和分子量递增的一系 列中间产物组，单体以及任何中间产物两分子间都能发 生反应；d. 聚合产物的分子量是逐步增大的
第二章逐步聚合反应 2.线形逐步聚合反应聚合产物分子量的控制与稳定 (1)数均聚合度与功能基摩尔比、反应程度的关系 1+r 若r41,P指量少功能基的反应 1+r-2rP 程度 (2)反应程度的影响因素:平衡常数 (3)单功能基化合物的作用:a.分子量调节剂 N(N+2Ng)b单功能基化合物对聚合物进行封端,起稳 定分子量的作用分子量稳定剂 1+r M=M M +r-2rP 单体单元的平均分子量
（1）数均聚合度与功能基摩尔比、反应程度的关系 1+ r Xn = 1+ r - 2rP 若r≠1, P指量少功能基的反应 程度 （2）反应程度的影响因素：平衡常数 （3）单功能基化合物的作用：a. 分子量调节剂，[ r = NA/(NB+2NB’)]; b. 单功能基化合物对聚合物进行封端，起稳 定分子量的作用(分子量稳定剂）。 Mn = M0Xn 单体单元的平均分子量 1 + r =M0 ( ) 1 + r - 2rP 第 二 章 逐 步 聚 合 反 应 2. 线形逐步聚合反应聚合产物分子量的控制与稳定