第一章高分子链的结构 高分子结构的层次: 物质的结构:指在平衡态分子中原子之间或平衡态分子间在空间的几何排列 高分子链的结构:高分子的链结构又称一级结构,指的是单个分子的结构和形态,它研 宄的是单个分子链中原子或基团的几何排列情况。包含一次结构和二次结构。 高分子的一次结构:研究的范围为高分子的组成和构型,指的是单个高分子内一个或几 个结构单元的化学结构和立体化学结构,故又称化学结构或近程结构 高分子的二次结构:研究的是整个分子的大小和在空间的形态(构象)。 例如:是伸直链、无规线团还是折叠链、螺旋链等。这些形态随着条件和环境的变化而 变化,故又称远程结构 ●高分子的聚集态结构:高分子的聚集态结构又称二级结构,是指具有一定构象的高分子 链通过范德华力或氢键的作用,聚集成一定规则排列的高分子聚集体结构 §1.1组成和构造 1、结构单元的化学组成 按化学组成不同聚合物可分成下列几类: ①碳链高分子(C)分子链全部由碳原子以共价键相连接而组成,多由加聚反应制得。 如:聚苯乙烯(PS)、聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯(PP)、聚丙烯腈(PAN)、聚甲基丙烯酸甲酯PMA ②杂链高分子(C、0、N、S)分子主链上除碳原子以外,还含有氧、氮、硫等二种或二种 以上的原子并以共价键相连接而成。由缩聚反应和开环聚合反应制得 如:聚酯、聚醚、聚酰胺、聚砜。POM、PA66(工程塑料)PPS、PEK。 ③元素高分子(Sⅰ、P、Al等)主链不含碳原子,而由硅、磷、锗、铝、钛、砷、锑等元 素以共价键结合而成的高分子。 侧基含有有机基团,称作有机元素高分子,如:有机硅橡胶有机钛聚合物 侧基不含有机基团的则称作无机高分子,例如 梯形和双螺旋型高分子,分子的主链不是一条单链而是像“梯子”和“双股螺线”那样的高 分子链 ※表1-1,一些通用高分子的化学结构,俗称 2、高分子的构型 构型( configuration):指分子中由化学键所固定的原子在空间的几何排列。这种排列是稳 定的,要改变构型必须经过化学键的断裂和重组 (1)旋光异构(空间立构) 饱和碳氢化合物分子中的碳,以4个共价键与4个原子或基团相连,形成一个正四面体,当 4个基团都不相同时,该碳原子称作不对称碳原子,以C*表示,这种有机物能构成互为镜 影的两种异构体,d型、1型,表现出不同的旋光性,称为旋光异构体。高分子一般内消旋5 第一章 高分子链的结构 高分子结构的层次： ⚫ 物质的结构：指在平衡态分子中原子之间或平衡态分子间在空间的几何排列。 ⚫ 高分子链的结构：高分子的链结构又称一级结构，指的是单个分子的结构和形态，它研 究的是单个分子链中原子或基团的几何排列情况。包含一次结构和二次结构。 ⚫ 高分子的一次结构：研究的范围为高分子的组成和构型，指的是单个高分子内一个或几 个结构单元的化学结构和立体化学结构，故又称化学结构或近程结构。 ⚫ 高分子的二次结构：研究的是整个分子的大小和在空间的形态(构象)。 例如：是伸直链、无规线团还是折叠链、螺旋链等。这些形态随着条件和环境的变化而 变化，故又称远程结构。 ⚫ 高分子的聚集态结构：高分子的聚集态结构又称二级结构，是指具有一定构象的高分子 链通过范德华力或氢键的作用，聚集成一定规则排列的高分子聚集体结构。 §1.1 组成和构造 1、结构单元的化学组成： 按化学组成不同聚合物可分成下列几类： ① 碳链高分子（C）分子链全部由碳原子以共价键相连接而组成，多由加聚反应制得。 如：聚苯乙烯(PS)、聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯(PP)、聚丙烯腈(PAN)、聚甲基丙烯酸甲酯 PMMA。 ② 杂链高分子（C、O、N、S）分子主链上除碳原子以外，还含有氧、氮、硫等二种或二种 以上的原子并以共价键相连接而成。由缩聚反应和开环聚合反应制得。 如：聚酯、聚醚、聚酰胺、聚砜。POM、PA66（工程塑料）PPS、PEEK。 ③ 元素高分子（Si、P、Al 等）主链不含碳原子，而由硅、磷、锗、铝、钛、砷、锑等元 素以共价键结合而成的高分子。 侧基含有有机基团，称作有机元素高分子，如: 有机硅橡胶 有机钛聚合物 侧基不含有机基团的则称作无机高分子，例如： 梯形和双螺旋型高分子，分子的主链不是一条单链而是像“梯子”和“双股螺线”那样的高 分子链。 ※表 1-1，一些通用高分子的化学结构，俗称 2、高分子的构型： 构型（configurafiom）：指分子中由化学键所固定的原子在空间的几何排列。这种排列是稳 定的，要改变构型必须经过化学键的断裂和重组。 (1) 旋光异构(空间立构) 饱和碳氢化合物分子中的碳，以 4 个共价键与 4 个原子或基团相连，形成一个正四面体，当 4 个基团都不相同时，该碳原子称作不对称碳原子，以 C ＊表示，这种有机物能构成互为镜 影的两种异构体，d 型、l 型，表现出不同的旋光性，称为旋光异构体。高分子一般内消旋