高分子物理授课教案 第一章高分子链的结构 1.1高分子结构的特点和内容 高分子与低分子的区别在于前者相对分子质量很高,通常将相对分子质量高于约1万 的称为高分子,相对分子质量低于约1000的称为低分子。相对分子质量介于高分子和低分 子之间的称为低聚物(又名齐聚物)。一般高聚物的相对分子质量为104~106,相对分子质量 大于这个范围的又称为超高相对分子质量聚合物 英文中“高分子”或“高分子化合物”主要有两个词,即 polymers和 Macromolecules 前者又可译作聚合物或高聚物:后者又可译作大分子。这两个词虽然常混用,但仍有一定区 别,前者通常是指有一定重复单元的合成产物,一般不包括天然高分子,而后者指相对分子 质量很大的一类化合物,它包括天然和合成高分子,也包括无一定重复单元的复杂大分子。 与低分子相比,高分子化合物的主要结构特点是 (1)相对分子质量大,相对分子质量往往存在着分布 (2)分子间相互作用力大;分子链有柔顺性; (3)晶态有序性较差,但非晶态却具有一定的有序性 高分子的结构是非常复杂的,整个高分子结构是由不同层次所组成的,可分为以下三 个主要结构层次(见表1-1): 表1-1高分子的结构层次及其研究内容 内容 级结构 结构单元的化学组成 指单个大分子与基本 结(近程结构) 键接方式 结构单元有关的结构 构 构型(旋光异构,几何异构) 几何形状(线形,支化,网状等) 共聚物的结构 级结构 构象(高分子链的形状) 指由若干重复单元组 远程结构) 相对分子质量及其分布 成的链段的排列形状 三级结构(聚集态结晶态 指在单个大分子二级 构、聚态结构、超分子|非晶态 结构的基础上,许多这 结构) 取向态 样的大分子聚集在 液晶态 起而成的聚合物材料 织态 的结构 由于高分子结构的如上特点,使高分子具有如下基本性质:比重小,比强度高,弹性, 可塑性,耐磨性,绝缘性,耐腐蚀性,抗射线。 此外,高分子不能气化,常难溶,粘度大等特性也与结构特点密切相关 1.2高分子链的近程结构 高分子链的化学结构可分为四类: (1)碳链高分子,主链全是碳以共价键相连; (2)杂链高分子,主链除了碳还有氧、氮、硫等杂原子; (3)元素有机高分子,主链上全没有碳 (4)梯形和螺旋形高分子高分子物理授课教案 第一章 高分子链的结构 1.1 高分子结构的特点和内容 高分子与低分子的区别在于前者相对分子质量很高，通常将相对分子质量高于约 1 万 的称为高分子，相对分子质量低于约 1000 的称为低分子。相对分子质量介于高分子和低分 子之间的称为低聚物（又名齐聚物）。一般高聚物的相对分子质量为 104~106，相对分子质量 大于这个范围的又称为超高相对分子质量聚合物。 英文中“高分子”或“高分子化合物”主要有两个词，即 polymers 和 Macromolecules。 前者又可译作聚合物或高聚物；后者又可译作大分子。这两个词虽然常混用，但仍有一定区 别，前者通常是指有一定重复单元的合成产物，一般不包括天然高分子，而后者指相对分子 质量很大的一类化合物，它包括天然和合成高分子，也包括无一定重复单元的复杂大分子。 与低分子相比，高分子化合物的主要结构特点是： （1） 相对分子质量大，相对分子质量往往存在着分布； （2） 分子间相互作用力大；分子链有柔顺性； （3） 晶态有序性较差，但非晶态却具有一定的有序性。 高分子的结构是非常复杂的，整个高分子结构是由不同层次所组成的，可分为以下三 个主要结构层次（见表 1－1）： 表 1-1 高分子的结构层次及其研究内容 名称 内容 备注 链 结 构 一级结构 （近程结构） 结构单元的化学组成 键接方式 构型（旋光异构，几何异构） 几何形状（线形，支化，网状等） 共聚物的结构 指单个大分子与基本 结构单元有关的结构 二级结构 （远程结构） 构象（高分子链的形状） 相对分子质量及其分布 指由若干重复单元组 成的链段的排列形状 三级结构（聚集态结 构、聚态结构、超分子 结构） 晶态 非晶态 取向态 液晶态 织态 指在单个大分子二级 结构的基础上，许多这 样的大分子聚集在一 起而成的聚合物材料 的结构 由于高分子结构的如上特点，使高分子具有如下基本性质： 比重小，比强度高，弹性， 可塑性，耐磨性，绝缘性，耐腐蚀性，抗射线。 此外，高分子不能气化，常难溶，粘度大等特性也与结构特点密切相关。 1.2 高分子链的近程结构 高分子链的化学结构可分为四类： （1） 碳链高分子，主链全是碳以共价键相连； （2） 杂链高分子，主链除了碳还有氧、氮、硫等杂原子； （3） 元素有机高分子，主链上全没有碳； （4） 梯形和螺旋形高分子