103有机分子 本节主要内容 1高分子基本概念 2.高分子化合物的结构 3高分子化合物的性能 主讲:甘孟瑜
10.3 有机高分子材料 本节主要内容 1.高分子基本概念 2. 高分子化合物的结构 3.高分子化合物的性能 主讲：甘孟瑜
10.3.1高分子化合物概迷 (1)基本概念 高分子化合物—相对分子量特别大的一类化合物,简称高分子或聚合物 低分子化合物 高分子化合物 原子数目:几个~几十个 几千~几万或几十万 相对分子质量:<1000 104~106 分子大小: 较小 很大,长度102~104mm 组成:聚氯乙烯 nCH2,=CH→…CH2CHCH,CHCH,CH 简写:「CH2CH 链节—重复的结构单元 聚合度—链节的数目 单体—合成高分子所用的低分子原料
10.3.1 高分子化合物概述 （1）基本概念 高分子化合物——相对分子量特别大的一类化合物，简称高分子或聚合物 简写：—CH2—CH—n Cl 链节——重复的结构单元 聚合度——链节的数目 单体——合成高分子所用的低分子原料 组成：聚氯乙烯 nCH2=CH → ···—CH2—CH—CH2—CH—CH2—CH—··· Cl Cl Cl Cl 低分子化合物 高分子化合物 原子数目： 几个~几十个 几千~几万或几十万 相对分子质量： ＜1000 104 ~ 106 分子大小： 较小 很大，长度102~104nm
高分子的相对分子量 Mr=n×m n聚合度 链节的分子量 例:聚氯乙烯 m=62 当n=2500 则Mr=2500×62=155000 1)高分子的相对分子质量指平均相对分子质量 如:聚苯乙烯相对分子质量:10~30万 氯丁橡胶相对分子质量:10-12万 2)聚合物的强度及加工性能与其相对分子质量密切相关
高分子的相对分子量 Mr = n×m n——聚合度 m ——链节的分子量 例： 聚氯乙烯 m = 62 当 n = 2500 则 Mr = 2500 ×62 = 155000 1）高分子的相对分子质量——指平均相对分子质量 如：聚苯乙烯 相对分子质量：10~30万 氯丁橡胶 相对分子质量：10~12万 2）聚合物的强度及加工性能与其相对分子质量密切相关
(2)高分子化合物的分类及命名 1)分类 按材料的性能塑料、橡胶、纤维、涂料、胶粘剂、功能高分子等。 和用途分类 按聚合物分子碳链聚合物:大分子主链全部由碳原子组成。如,聚 结构分类 乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等。 杂链聚合物:大分子主链上除碳原子外,还有氧、硫、 氮等元素。如,聚酯、聚醚、聚酰胺、聚胺酯 元素有机聚合物:大分子主链上没有碳原子,由硅 硼、铝、氧、氮、硫等元素组成,但侧基由有机基团 组成。如,有机硅橡胶、有机硅树脂。 按聚合物的热热塑性聚合物:加热变软,冷却变硬。 行为分类 热固性聚合物:加热时,其化学结构发生变化,形成 不溶解、不熔化的固体
（2）高分子化合物的分类及命名 1）分类 按材料的性能 和用途分类 塑料、橡胶、纤维、涂料、胶粘剂、功能高分子等。 按聚合物分子 结构分类 碳链聚合物：大分子主链全部由碳原子组成。如，聚 乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等。 杂链聚合物：大分子主链上除碳原子外，还有氧、硫、 氮等元素。如，聚酯、聚醚、聚酰胺、聚胺酯 元素有机聚合物：大分子主链上没有碳原子，由硅、 硼、铝、氧、氮、硫等元素组成，但侧基由有机基团 组成。如，有机硅橡胶、有机硅树脂。 按聚合物的热 行为分类 热塑性聚合物：加热变软，冷却变硬。 热固性聚合物：加热时，其化学结构发生变化，形成 不溶解、不熔化的固体
2)聚合物的命名 聚合物有系统命名法和通俗命名法,主要 采用通俗命名法。 天然高分子,一般按来源和性质有专有名 词。如纤维素、蛋白质等 合成高分子,是在单体名称前冠以“聚” 字 由两种单体缩聚而成的聚合物,如果结构 比较复杂或不太明确,往往在单体名称后 加上“树脂”二字来命名
2）聚合物的命名 • 聚合物有系统命名法和通俗命名法，主要 采用通俗命名法。 • 天然高分子，一般按来源和性质有专有名 词。如纤维素、蛋白质等。 • 合成高分子，是在单体名称前冠以“聚” 字。 • 由两种单体缩聚而成的聚合物，如果结构 比较复杂或不太明确，往往在单体名称后 加上“树脂”二字来命名
聚合物的通俗名称、商品名称及简写代号 通俗名称 商品名称 简写代号 聚氯乙烯 氯纶 PVc 聚丙烯 丙纶 PP 丙烯腈丁二烯苯乙ABS树脂ABS 聚对苯二甲酸乙二涤纶 PET 酯 聚甲基丙烯酸甲酯有机玻璃PMMA 聚苯乙烯聚苯乙烯PS
聚合物的通俗名称、商品名称及简写代号 通俗名称 商品名称 简写代号 聚氯乙烯 氯纶 PVC 聚丙烯 丙纶 PP 丙烯腈-丁二烯-苯乙 烯 ABS树脂 ABS 聚对苯二甲酸乙二 酯 涤纶 PET 聚甲基丙烯酸甲酯 有机玻璃 PMMA 聚苯乙烯 聚苯乙烯 PS
10.3.2高分 (1)高分子链的结构 长链型: 支链型 许多链节相互连成 特点:1)分子链柔川 2)弹性好,塑性好,硬度、脆性较小。 3)具有溶、熔性,易于加工。 如:合成纤维、聚乙烯、聚丙烯、聚酯等
10.3.2 高分子化合物的结构 长链型： 支链型： （1）高分子链的结构 许多链节相互连成一个很长的分子链。 特点：1）分子链柔顺，易卷曲。 2）弹性好，塑性好，硬度、脆性较小。 3）具有溶、熔性，易于加工。 如：合成纤维、聚乙烯、聚丙烯、聚酯等
体型:线型或支链型之间以化学键交联而成。 体型(c 特点:1)具有空间网状结构 2)弹性、塑性差,硬度、脆性较大 3)不具有溶、熔性。 如:酚醛树脂、环氧树脂、离子交换树脂等
体 型：线型或支链型之间以化学键交联而成。 特点：1）具有空间网状结构 2）弹性、塑性差，硬度、脆性较大。 3）不具有溶、熔性。 如：酚醛树脂、环氧树脂、离子交换树脂等
(2)高分子链的柔顺性 高分子链的柔顺性—高分子链中各单键自由旋转,使高分子链 具有强烈卷曲的倾向的特性。 影响高分子链柔顺性的因素: 1)与链段长短有关 链段—具有独立运动能力的链的最小部分。 链段短,高分子链的柔顺性大; 链段长,高分子链的柔顺性差。 2)与链的结构有关
（2）高分子链的柔顺性 高分子链的柔顺性——高分子链中各单键自由旋转, 使高分子链 具有强烈卷曲的倾向的特性。 内旋转示意图 影响高分子链柔顺性的因素： 1）与链段长短有关 链段——具有独立运动能力的链的最小部分。 链段短，高分子链的柔顺性大； 链段长，高分子链的柔顺性差。 2）与链的结构有关
高分子链的结构对高分子链柔顺性的影响 1)主链结构的影响 主链全部由单键组成,柔顺性好。 如:Si0Si0>C0C0>C-CCC 主链中含有孤立双键时,分子链的柔顺性大, 比不含双键时更好。 例:聚异戊二烯橡 CH3 CH,C=C—CH CH,--CH+ n H CH3
高分子链的结构对高分子链柔顺性的影响 1）主链结构的影响 主链全部由单键组成，柔顺性好。 如：—Si—O—Si—O—＞ —C—O—C—O— ＞ —C—C—C—C— 主链中含有孤立双键时，分子链的柔顺性大， 比不含双键时更好。 例：聚异戊二烯橡 —CH2—CH— │ n CH3 CH3 │ —CH2—C=C—CH2— │ H n ＞