高分子化学与物理基础课件

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高分子化学与物理基础高分子化学与物理基础高分子化学与物理基础1高分子科学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科学高分子科学是当代发展最迅速的学科之一2高分子化学与物理基础课件3高分子材料的应用高分子材料的应用衣衣食食行行住住用用科技科技我国高分子工业振兴我国高分子工业振兴高分子材料的应用衣食行住用科技我国高分子工业振兴4高分子化学与物理基础课件5高分子化学与物理基础课件6外壳集成电路板(电路板黏合剂导热胶灌封胶等等)光盘构件外壳7高分子化学与物理基础课件8高分子化学与物理基础课件9高分子化学与物理基础课件10铁路铁路11高速公路高速公路12电子封装电子封装13弹头弹头推推进进剂剂发动机壳发动机壳(复合材料)复合材料)衬层衬层烧蚀层烧蚀层弹头推进剂发动机壳衬层烧蚀层14菲尔普斯全运会比赛时所选用的泳衣只能是速比涛(speedo)、蓝七十(blueseventy)、耐克(nike)三个品牌已被列入国际泳联于今年6月19日所公布的批准泳衣清单内的产品,以及国产品牌泳衣。其它品牌的快速泳衣不得使用。游泳世锦赛刚在罗马落下帷幕,高科技泳衣帮助泳池名将一共打破三十多项世纪纪录,其中在已经创造的单项世界纪录中(不包括接力):JAKED01和ARENAX-GLIDE“军团”并驾齐驱,都是打破了13项世界纪录。JAKED泳衣以允许运动员凭证免费领取一件的营销策略及其泳衣的高科技功效成为泳将们的“新宠”,菲尔普斯全运会比赛时所选用的泳衣只能是速比涛(speedo)15博尔特博尔特16伊辛巴耶娃伊辛巴耶娃17高分子家族高分子家族高分子家族18InsulationEasy moldingExtremely light weight 重量轻重量轻TransparencyColorability 色彩色彩General CharacteristicsHigh Toughness 高韧性高韧性High Elasticity 高弹性高弹性Chemical resistance 化学惰性化学惰性一般性质一般性质绝缘绝缘易加工易加工透明透明InsulationEasymoldingExtremel19最早的最早的“天然塑料物质天然塑料物质”高分子材料的发现和应用经过了从天然高分子材料的直接使用,到天然高分子材料的改造再利用,再到化学合成高分子材料的过程。2500多年前,南美印地安人将天然橡胶树汁涂覆在脚上,依赖空气中的氧连接天然橡胶树汁中的长链分子使其变硬,制成了早期的靴子。在一个多世纪前,依赖天然塑料物质-毛发、蹄脚、角质物等为原料,生产各式各祥的梳篦、风挡、刷把、钮扣等传统工艺产品。显然塑料工业的产生与发展也与其它化学化工产品一样。经历了一段自身发展的过程.毛发、蹄脚、角质物、羽毛等纤维蛋白都是含有高硫量的聚合物。它们对于溶剂和化学品是不溶性的,相对说来不起化学作用。这些天然塑料物质浸入热水中而后冷却至室温可以成型。在钮扣生产中,牛蹄脚是常常易于获得的一种固体材料。18世纪时老的制造工艺为热压模技术所代替,它通过磨碎蹄脚用热压模制造钮扣,因为存在于跷脚中的天然胶适合作为模压扣的胶结剂最早的“天然塑料物质”高分子材料的发现和应用经过了从天然高20高分子材料发展史大事记高分子材料发展史大事记 人类在长期的生产斗争中获得了利用天然有机材料的丰富知识,这些天然有机材料包括蚕丝、羊毛、皮革、棉花、木材以及天然橡胶等。它们的化学结构有很大的共同点,都是由天然高分子化合物所组成,因此它们可统称为天然高分子物或天然高聚物材料。15世纪美洲玛雅人用天然橡胶做容器,雨具等生活用品。1839美国人古德伊尔(CharlesGoodyear)发现天然橡胶与硫磺共热后明显地改变了性能,使它从硬度较低、遇热发粘软化、遇冷发脆断裂的不实用的性质,变为富有弹性、可塑性的材料。1869美国的海厄特(JohnWesleyHyatt,1837-1920)把硝化纤维、樟脑和乙醇的混合物在高压下共热,制造出了第一种人工合成塑料“赛璐珞”(cellulose)。1887CountHilairedeChardonnet用硝化纤维素的溶液进行纺丝,制得了第一种人造丝。1909美国人贝克兰(LeoBaekeland)用苯酚与甲醛反应制造出第一种完全人工合成的塑料-酚醛树酯。高分子材料发展史大事记人类在长期的生产斗争中获得21高分子材料发展史大事记高分子材料发展史大事记 1920施陶丁格(HermannStaudinger)发表了关于聚合反应(UberPolymerization)的论文提出:高分子物质是由具有相同化学结构的单体经过化学反应(聚合),通过化学键连接在一起的大分子化合物,高分子或聚合物一词即源于此。1926瑞典化学家斯维德贝格等人设计出一种超离心机,用它测量出蛋白质的分子量:证明高分子的分子量的确是从几万到几百万。1926美国化学家WaldoSemon合成了聚氯乙烯,并于1927年实现了工业化生产。1930聚苯乙烯(PS)发明1932施陶丁格(HermannStaudinger)总结了自己的大分子理论,出版了划时代的巨著高分子有机化合物成为高分子化学作为一门新兴学科建立的标志。1935杜邦公司基础化学研究所有机化学部的卡罗瑟斯(WallaceH.Carothers,1896-1937)合成出聚酰胺66,即尼龙。尼龙在1938年实现工业化生产。高分子材料发展史大事记1920施陶丁格(Hermann22高分子材料发展史大事记高分子材料发展史大事记 1930德国人用金属钠作为催化剂,用丁二烯合成出丁钠橡胶和丁苯橡胶。1940英国人温费尔德(T.R.Whinfield,1901-1966)合成出聚酯纤维(PET)。1940sPeterDebye发明了通过光散射测定高分子物质分子量的方法。1948PaulFlory建立了高分子长链结构的数学理论。1950s德国人齐格勒(KarlZiegler)与意大利人纳塔(GiulioNatta)分别用金属络合催化剂合成了聚乙烯与聚丙烯。1955美国人利用齐格勒-纳塔催化剂聚合异戊二烯,首次用人工方法合成了结构与天然橡胶基本一样的合成天然橡胶。1971S.LWolek发明可耐300oC高温的Kevlar1980基团转移聚合1990原子自由基转移聚合高分子材料发展史大事记1930德国人用金属钠作为催化剂23早期的塑料之王早期的塑料之王赛璐珞赛璐珞由由“象牙问题象牙问题”引发的研究引发的研究一个多世纪前,当利用骨头、蹄脚、龟甲等生产“天然塑料物质”制品被摒弃之时、象牙的需要量却不断增加。当时为了获取象牙,每年要杀死2万头以上的的大象。出乎意外的是苏格兰传教士和研究者李温士敦(DavidLivingstone,18131871)博士却认为大象的供给是消耗不完的。幸好英国的史毕尔(DanielSpill)和帕克斯(AlexanderParkes)及美国的J.W.海厄特(J.W.Hyatt)与I.S.海厄特(I.S.Hyatt)兄弟俩并未为上述见解所禁锢。他们试图通过研究发明代用的物质以解决这一“象牙问题”,因而导致了赛璐珞的出现。早期的塑料之王赛璐珞由“象牙问题”引发的研究24天然橡胶的硫化处理1826年,法拉第通过元素分析发现橡胶的单体分子是C5H8,后来人们测出C5H8的结构是异戊二烯。就这样,人们逐步了解了构成某些天然高分子化合物的单体。1839年,有个名叫古德意尔的美国人,偶然发现天然橡胶与硫磺共热后明显地改变了性能,使它从硬度较低、遇热发粘软化、遇冷发脆断裂的不实用的性质,变为富有弹性、可塑性的材料。这一发现的推广应用促进了天然橡胶工业的建立。天然橡胶这一处理方法,在化学上叫作高分子的化学改性,在工业上叫作天然橡胶的硫化处理。天然橡胶的硫化处理1826年,法拉第通过元素分析发现橡胶25纤维素硝酸酯纤维素硝酸酯-赛璐珞的合成赛璐珞的合成纤维素分子中的羟基与硝酸生成酯,称之纤维素硝酸酯,它是用硝酸硝化纤维素(多数情况下是棉花)制备的。纤维素分子中的羟基都与硝酸酯化。硝酸酯化程度较高的,含氮量12.613.4%的硝化纤维素称为火棉(Guncotton),它易燃烧和爆炸,是无烟火药的主要原料,也可用于生产硝基漆;含氮量1011%硝化度较低的硝化纤维素称为火棉胶纤维素,其乙醇、乙醚溶液就是一般封瓶口用的火棉胶。1869年海厄特(J.W.Hyatt,1837-1920)在寻求制台球的象牙代用品时,把硝化纤维、樟脑和乙醇的混合物在高压下共热,然后在常压下硬化,研制出第一个合成塑料-“赛璐珞”。“赛璐珞”是一种坚韧材料,具有很大的抗张强度,耐水,耐油、耐酸,能够低成本地生产各种颜色的产品,为现代塑料工业的发展开拓了道路。赛璐珞一度作为专利产品的还有眼镜框架、钢笔杆、安全(不碎)玻璃及弹子球等,在追本溯源塑料发展史时,尤其为了寻找象牙的代用品而发明赛璐珞这一史实,是值得科技界称道的!纤维素硝酸酯-赛璐珞的合成纤维素分子中的羟基与硝酸生成26创立高分子化学的施陶丁格创立高分子化学的施陶丁格(Hermann Staudinger 1881-1965)历史背景天然高分子的化学改性的实践和在合成塑料、合成橡胶方面的探索,使人们深切地感到必须弄清高分子化合物的组成、结构及合成方法。对于这个基础理论问题人们所知甚少,这一理论发展的缓慢与高分子本身的复杂特性有关。化学家们一直搞不清它们的分子量究竟是多少?它为什么难于透过半透膜而有点像像胶体?它为什么没有固定的熔点和沸点,不易形成结晶?这些独特的性质以当时流行的化学观来看是很难理解的。创立高分子化学的施陶丁格(HermannStauding27创立高分子化学的施陶丁格创立高分子化学的施陶丁格(Hermann Staudinger 1881-1965)早在1861年,胶体化学的奠基人,英国化学家格雷阿姆曾将高分子与胶体进行比较,认为高分子是由一些小的结晶分子所形成。并从高分子溶液具有胶体性质着眼,提出了高分子的胶体理论,得到许多学者的认同,格雷阿姆的高分子胶体理论的称为胶体论者。例如:认为纤维素是葡萄糖的缔合体。所谓缔合即小分子的物理集合。他们还因当时无法测出高分子的未端基团,而提出它们是环状化合物。创立高分子化学的施陶丁格(HermannStauding28创立高分子化学的施陶丁格创立高分子化学的施陶丁格(Hermann Staudinger 1881-1965)当时只有德国有机化学家施陶丁格等少数儿个人不同意胶体论者的上述看法。施陶丁格发表了“关于聚合反应”的论文,他从研究甲醛和丙二烯的聚合反应出发,认为聚合不同于缔合,它是分子靠正常的化学键结合起来。天然橡胶应该具有线性直链的价键结构式。这篇论文的发表,从而引起了一场激烈的论战。创立高分子化学的施陶丁格(HermannStauding29创立高分子化学的施陶丁格创立高分子化学的施陶丁格(Hermann Staudinger 1881-1965)1925年召开的德国化学会的会议上详细地介绍了自己的大分子理论,与胶体论者展开了面对面的辩论。辩论主要围绕着两个问题:一、施陶了格认为测定高分子溶液的粘度可以换算出其分子量,分子量的多少就可以确定它是大分子还是小分子。胶体论者则认为粘度和分子量没有直接的联系,当时由于缺乏必要的实验证明,施陶丁格显得较被动,处于劣势。施陶丁格没有却步,而是通过反复的研究,终于在粘度和分子量之间建立了定量关系式,这就是著名的施陶丁格方程。创立高分子化学的施陶丁格(HermannStauding30创立高分子化学的施陶丁格创立高分子化学的施陶丁格(Hermann Staudinger 1881-1965)二、双方都使用X射线衍射法来观测纤维素,都发现单体(小分子)与晶胞大小很接近。对此双方的看法截然不同。胶体论者认为一个晶胞就是一个分子,晶胞通过晶格力相互缔合,形成高分子。施陶丁格认为晶胞大小与高分子本身大小无关,一个高分子可以穿过许多晶胞。1926年瑞典化学家斯维德贝格等人设计出一种超离心机,用它测量出蛋白质的分子量:证明高分子的分子量的确是从几万到几百万。这一事实成为大分子理论的直接证据。创立高分子化学的施陶丁格(HermannStauding31创立高分子化学的施陶丁格创立高分子化学的施陶丁格(Hermann Staudinger 1881-1965)1932年,施陶丁格总结了自己的大分子理论,出版了划时代的巨著高分子有机化合物成为高分子科学诞生的标志。认清了高分子的面目,合成高分子的研究就有了明确的方向,从此新的高分子被大量合成,高分子合成工业获得了迅速的发展。为了表彰施陶丁格在建立高分子科学上的伟大贡献,1953年他被授予诺贝尔化学奖。创立高分子化学的施陶丁格(HermannStauding32创立高分子化学的施陶丁格创立高分子化学的施陶丁格(Hermann Staudinger 1881-1965)1881年3月23日,海尔曼施陶丁格出生在德国,施陶丁格在高分子科学研究中取得成功之后,他开始按照早年的设想,将研究的重点逐步转入植物学领域。事实上,他选择高分子课题时,就曾考虑到它与植物学的密切关系。在1926年他就预言大分子化合物在有生命的有机体中,特别是蛋白质之类化合物中起重要的作用。他顺理成章地将大分子的概念引人生物化学并和他的妻子、植物生理学家玛格达福特合作研究大分子与植物生理。1947年出版了著作大分子化学及生物学。在这一著作中,它尝试地描绘了分子生物学的概貌,为分子生物学这一前沿学科的建立和发展奠定了基础。为了配合高分子科学的发展,1947年起他主持编辑了高分子化学这一专业杂志。他晚年的兴趣主要在分子生物学的研究,由于年事已高,成就不多,但是培养了许多高分子研究方面的人才,1965年9月8日,施陶丁格安然去世,享年84岁。创立高分子化学的施陶丁格(HermannStauding33华莱士华莱士H卡罗瑟斯卡罗瑟斯(Wallace H.Carothers,18961937)卡罗瑟斯1896年4月27出生于美国洛瓦的伯灵顿。1928年杜邦公司在特拉华州威尔明顿的总部所在地成立了基础化学研究所,32岁的卡罗瑟斯博士受聘担任该所有机化学部的负责人。卡罗瑟斯来到杜邦公司的时候,正值国际上对德国有机化学家施陶丁格提出的高分子理论展开了激烈的争论,卡罗瑟斯赞扬并支持施陶丁格的观点,决心通过实验来证实这一理论的正确性,因此他把对高分子的探索作为有机化学部的主要研究方向。一开始卡罗瑟斯选择了二元醇与二元羧酸的反应,想通过这一被人熟知的反应来了解有机分子的结构及其性质间的关系。在进行缩聚反应的实验中,得到了分子量约为5000的聚酯分子。为了进一步提高聚合度,卡罗瑟斯改进了高真空蒸馏器并严格控制反应的配比,使反应进行得很完全,在不到两年的时间里使聚合物的分子量达到10000-20000。华莱士H卡罗瑟斯(WallaceH.Carothe34华莱士华莱士H卡罗瑟斯卡罗瑟斯(Wallace H.Carothers,18961937)1930年卡罗瑟斯用乙二醇和癸二酸缩合制取聚酯,在实验中卡罗瑟斯的同事希尔在从反应器中取出熔融的聚酯时发现了一种有趣的现象:这种熔融的聚合物能像棉花糖那样抽出丝来,而且这种纤维状的细丝即使冷却后还能继续拉伸,拉伸长度可以达到原来的几倍,经过冷拉伸后纤维的强度和弹性大大增加。这种从未有过的现象使他们预感到这种特性可能具有重大的应用价值,有可能用熔融的聚合物来纺制纤维。他们随后又对一系列的聚酯化合物进行了深入的研究。由于当时所研究的聚酯都是脂肪酸和脂肪醇的聚合物,具有易水解、熔点低(100)、易溶解在有机溶剂中等缺点,卡罗瑟斯因此得出了聚酯不具备制取合成纤维的错误结论,最终放弃了对聚酯的研究。卡罗瑟斯放弃了这一研究以后,英国的温费尔德在汲取这些研究成果的基础上,改用芳香族羧酸(对苯二甲酸)与二元醇进行缩聚反应,1940年合成了聚酯纤维涤纶,这对卡罗瑟斯不能不说是一件很遗憾的事情。华莱士H卡罗瑟斯(WallaceH.Carothe35华莱士华莱士H卡罗瑟斯卡罗瑟斯(Wallace H.Carothers,18961937)为了合成出高熔点和高性能的聚合物,卡罗瑟斯和他的同事们将注意力转到二元胺与二元羧酸的缩聚反应上,几年的时间里卡罗瑟斯和他的同事们从二元胺和二元酸的不同聚合反应中制备出了多种聚酰胺,然而这此物质的性能并不太理想。1935年初卡罗瑟斯决定用戊二胺和癸二酸合成聚酰胺(即聚酰胺510),实验结果表明,这种聚酰胺拉制的纤维其强度和弹性超过了蚕丝,而且不易吸水,很难溶,不足之处是熔点较低,所用原料价格很高,还不适宜于商品生产。紧接着卡罗瑟斯又选择了己二胺和己二酸进行缩聚反应,终于在1935年年2月月28日日合成出聚酰胺66。这种聚合物不溶于普通溶剂,具有263的高熔点,由于在结构和性质上更接近天然丝,拉制的纤维具有丝的外观和光泽,其耐磨性和强度超过当时任何一种纤维,而且原料价格也比较便宜,杜邦公司决定进行商品生产开发。1938年年10月月27日日杜邦公司正式宣布世界上第一种合成纤维正式诞生了,并将聚酰胺66这种合成纤维命名为尼龙(nylon),这个词后来在英语中变成了聚酰胺类合成纤维的通用商品名称。华莱士H卡罗瑟斯(WallaceH.Carothe36Paul J.Flory(1910-1985)1910年6月19日生于伊利诺伊州斯特灵。1985年9月9日逝世。1934年在俄亥俄州州立大学获物理化学博士学位,后任职于杜邦公司,进行高分子基础理论研究。1948年在康奈尔大学任教授。1957年任梅隆科学研究所执行所长。1961年任斯坦福大学化学系教授,1975年退休。1953年当选为美国科学院院士。Flory在高分子物理化学方面的贡献,几乎遍及各个领域。他是实验家又是理论家,是高分子科学理论的主要开拓者和奠基人之一。著有高分子化学原理和长链分子的统计力学等。1974年获诺贝尔化学奖。PaulJ.Flory(1910-1985)1910年37Karl Ziegler(1898-1973)Giulio Natta(1903-1979)1953年,德国科学家Zieglar.和后来的意大利科学家Natta,发明了三乙基铝和三氧化钛组成的金属络合催化剂合成低压聚乙烯与聚丙烯的方法。这种催化剂被统称为齐格勒纳塔型催化剂,大幅度地扩大了合成高分子材料的原料来源,得到了一大批新的合成高分子材料,使聚乙烯和聚丙烯这类通用合成高分子材料走人了干家万户,1963年12月10日,他们共享诺贝尔化学奖的崇高荣誉。齐格勒纳塔KarlZiegler(1898-1973)Giul38吉尼(Pierre-GillesdeGennes)法国科学家吉尼(Pierre-GillesdeGennes)成功地将研究简单体系中有序现象的方法推广到高分子、液晶等复杂体系。1991年被授予诺贝尔物理学奖。吉尼(Pierre-GillesdeGennes)法国科39白川英树(HidekiShirakawa)艾伦G麦克迪尔米德(Alan G.MacDiarmid)艾伦-J-黑格(Alan J.Heeger)2000年10月10日,日本筑波大学白川英树与美国加利福尼亚大学的艾伦-J-黑格、美国宾夕法尼亚大学的艾伦-G-马克迪尔米德因对导电聚合物的发现和发展而获得2000年度诺贝尔化学奖。改变了高分子只能是绝缘体的观念,在塑料导电研究领域取得突破性的发现,具有光、电、磁活性的导电聚合物成为对物理学家和化学家都具有重要意义的研究领域白川英树麦克迪尔米德黑格白川英树(HidekiShirakawa)艾伦G麦40聚甲醛(POM)项目 杜邦杜邦-旭化成张家港旭化成张家港POM项目由项目由2万吨万吨/年聚甲醛和年聚甲醛和5万吨万吨/年甲年甲醛两个生产装置和全厂公用工程及辅助生产设施构成醛两个生产装置和全厂公用工程及辅助生产设施构成 单体及聚合装置体及聚合装置聚合及包装聚合及包装聚合及包装聚甲醛(POM)项目杜邦-旭化成张家港POM项目41公用工程及管廊单体装置、罐区及主管廊公用工程及管廊单体装置、罐区及主管廊4243大型合成装置大型合成装置实验装置小试装置大型合成装置实验装置小试装置44高分子的基本概念高分子的基本概念高分子高分子也叫也叫高分子化合高分子化合物物,是指分,是指分子量很高并子量很高并由共价键连由共价键连接的一类化接的一类化合物合物高分子化合物、大分子化合物、高高分子化合物、大分子化合物、高高分子化合物、大分子化合物、高高分子化合物、大分子化合物、高分子、大分子、高聚物、聚合物分子、大分子、高聚物、聚合物分子、大分子、高聚物、聚合物分子、大分子、高聚物、聚合物 这些术语一般可以通用这些术语一般可以通用这些术语一般可以通用这些术语一般可以通用Macromolecules,High Polymer,Polymer常用的高分子的分子量一般高达几万、几十万,常用的高分子的分子量一般高达几万、几十万,常用的高分子的分子量一般高达几万、几十万,常用的高分子的分子量一般高达几万、几十万,甚至上百万,范围在甚至上百万,范围在甚至上百万,范围在甚至上百万,范围在10104 410106 6什么是高分子?什么是高分子?什么是高分子?什么是高分子?高分子的基本概念高分子也叫高分子化合物,是指分子量很高并由共45l l合成聚合物的起始原料称为单体(Monomer)l l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(Structureunit)聚合聚合一个大分子往往是由许多相同的、简单的结构单元一个大分子往往是由许多相同的、简单的结构单元一个大分子往往是由许多相同的、简单的结构单元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。通过共价键重复连接而成。通过共价键重复连接而成。通过共价键重复连接而成。例如:聚苯乙烯例如:聚苯乙烯例如:聚苯乙烯例如:聚苯乙烯1.1.由一种结构单元组成的高分子由一种结构单元组成的高分子缩写成缩写成合成聚合物的起始原料称为单体(Monomer)聚合一个大分子46高聚物的基本概念高聚物的基本概念氯乙烯单体聚氯乙烯己内酰胺开环聚合得到聚己内酰胺或称尼龙6:高聚物的基本概念氯乙烯单体聚氯乙烯己内47l lnn表示重复单元数,也称为链节数表示重复单元数,也称为链节数,在此等于在此等于聚合度聚合度l l聚合度聚合度(DegreeofpolymerizationDegreeofpolymerization)聚合度是衡量高分子大小的一个指标。聚合度是衡量高分子大小的一个指标。有两种表示法:有两种表示法:oo以大分子链中的结构单元数目表示,记作以大分子链中的结构单元数目表示,记作oo以大分子链中的重复单元数目表示,记作以大分子链中的重复单元数目表示,记作结构单元单体单元重复单元链节结构单元单体单元重复单元链节结构单元单体单元重复单元链节结构单元单体单元重复单元链节l l结构单元有时也称为结构单元有时也称为单体单元单体单元(MonomerMonomerunitunit)重复单元重复单元(Repeatingunit(Repeatingunit),链节链节(Chain(Chainelementelement)n表示重复单元数,也称为链节数,在此等于聚合度结构单元48两种聚合度相等,都等于两种聚合度相等,都等于nn另一种情况:式中式中:M M 是高分子的分子量是高分子的分子量 M M0 0 是结构单元的分子量是结构单元的分子量由聚合度可计算出高分子的分子量:由聚合度可计算出高分子的分子量:由聚合度可计算出高分子的分子量:由聚合度可计算出高分子的分子量:结构单元重复单元链节结构单元重复单元链节结构单元重复单元链节结构单元重复单元链节 单体单元单体单元单体单元单体单元两种聚合度相等,都等于n另一种情况:式中:由聚合度可计算出49此时此时此时此时 ,两种结构单元构成一个重复结构单元两种结构单元构成一个重复结构单元两种结构单元构成一个重复结构单元两种结构单元构成一个重复结构单元结构单元结构单元结构单元结构单元 结构单元结构单元结构单元结构单元重复结构单元重复结构单元重复结构单元重复结构单元2.2.由两种结构单元组成的高分子由两种结构单元组成的高分子合成尼龙合成尼龙合成尼龙合成尼龙-66-66-66-66则具有另一特征:则具有另一特征:则具有另一特征:则具有另一特征:此时,两种结构单元构成一个重复结构单元结构单元503.由无规排列的结构单元组成的高分子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由一种单体聚合而成的高分子称为均聚物均聚物结构单元结构单元 重复单元重复单元 单体单元单体单元单体在形成高分子的过程中要失掉一些原子单体在形成高分子的过程中要失掉一些原子但,重复单元链节重复单元链节注意:注意:MMo o两种结构单元的平均分子量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结构单元重复单元51x,yx,y为任意值,故在分子链上结构单元的排列是任为任意值,故在分子链上结构单元的排列是任意的:意的:M1M2M1M1M2M1M2M2M2在这种情况下,无法确定它的重复单元,仅在这种情况下,无法确定它的重复单元,仅结构单元单体单元结构单元单体单元由两种或两种以上的单体聚合而成的高分子由两种或两种以上的单体聚合而成的高分子则称为则称为共聚物共聚物例如:丁苯橡胶例如:丁苯橡胶x,y为任意值,故在分子链上结构单元的排列是任52高分子化合物的基本特征高分子化合物的基本特征l l分子量大是高分子的根本性质分子量大是高分子的根本性质 高分子的许多特殊性质都与分子量大有关,如:高分子的许多特殊性质都与分子量大有关,如:高分子的溶液性质:高分子的溶液性质:难溶,甚至不溶,溶解过程往往要经过溶胀阶段难溶,甚至不溶,溶解过程往往要经过溶胀阶段 溶液粘度比同浓度的小分子高得多溶液粘度比同浓度的小分子高得多 分子之间的作用力大分子之间的作用力大,只有液态和固态只有液态和固态,不能汽化不能汽化 固体聚合物具有一定的力学强度固体聚合物具有一定的力学强度,可抽丝、能制膜可抽丝、能制膜1 1.分子量大分子量大分子量大分子量大高分子化合物的基本特征分子量大是高分子的根本性质1.分子量大53分子量多大才算是高分子?分子量多大才算是高分子?其实,并无明确界限,一般其实,并无明确界限,一般高分子的强度与分子量密切相关-1000 -10000 -1000 -10000 MMw wMMv vMMn n,MMv v略低于略低于MMw wBBMMn n靠近聚合物中低分子量的部分,即低分子量靠近聚合物中低分子量的部分,即低分子量部分对部分对MMn n影响较大影响较大BBMMw w靠近聚合物中高分子量的部分,即高分子靠近聚合物中高分子量的部分,即高分子量部分对量部分对MMw w影响较大影响较大BB一般用一般用MMw w来表征聚合物比来表征聚合物比MMn n更恰当,因为聚更恰当,因为聚合物的性能如强度、熔体粘度更多地依赖于样合物的性能如强度、熔体粘度更多地依赖于样品中较大的分子品中较大的分子讨论讨论:MzMwMvMn,Mv略低于Mw讨论:65高分子分子量多分散性的表示方法高分子分子量多分散性的表示方法 单独一种平均分子量不足以表征聚合物的性能,单独一种平均分子量不足以表征聚合物的性能,还需要了解分子量多分散性的程度还需要了解分子量多分散性的程度以以分子量分布指分子量分布指数表示数表示即重均分子量与数均分子量的比值,即重均分子量与数均分子量的比值,MMw w/MMn nMwMw/MnMn分子量分布情况分子量分布情况 11均一分布均一分布接近接近1(1.521(1.52)分布较窄分布较窄远离远离1(2050)1(2050)分布较宽分布较宽高分子分子量多分散性的表示方法66以以分子量分布曲线分子量分布曲线表示表示将高分子样品分成不同分将高分子样品分成不同分子量的级分,这一实验操作子量的级分,这一实验操作称为称为分级分级重量分率重量分率平均分子量平均分子量高聚物的分子量分布曲线高聚物的分子量分布曲线高聚物的分子量分布曲线高聚物的分子量分布曲线以被分离的各级分的以被分离的各级分的以被分离的各级分的以被分离的各级分的重量分率对平均分子重量分率对平均分子重量分率对平均分子重量分率对平均分子量作图,得到量作图,得到量作图,得到量作图,得到分子量分子量分子量分子量重量分率分布曲线重量分率分布曲线重量分率分布曲线重量分率分布曲线。可通过曲线形状,直可通过曲线形状,直可通过曲线形状,直可通过曲线形状,直观判断分子量分布的观判断分子量分布的观判断分子量分布的观判断分子量分布的宽窄宽窄宽窄宽窄分级的实验方法分级的实验方法 逐步沉淀分级逐步沉淀分级 逐步溶解分级逐步溶解分级 GPC(凝胶渗透色谱凝胶渗透色谱以分子量分布曲线表示重量分率平均分子量高聚物的分子量分67分子量分布是影响聚合物性能的因素之一分子量分布是影响聚合物性能的因素之一分子量过高的部分使聚合物强度增加,但加工分子量过高的部分使聚合物强度增加,但加工成型时塑化困难成型时塑化困难低分子量部分使聚合物强度降低,但易于加工低分子量部分使聚合物强度降低,但易于加工不同用途的聚合物应有其合适的分子量分布不同用途的聚合物应有其合适的分子量分布:合成纤维合成纤维分子量分布易窄分子量分布易窄塑料薄膜塑料薄膜橡胶橡胶分子量分布可较宽分子量分布可较宽分子量分布可较宽分子量分布可较宽分子量分布是影响聚合物性能的因素之一分子量分布可较宽68数均分子量测定方法之一:端基分析法HOOCCOOHHOOHH2NNH2数均分子量测定方法之一:端基分析法HOOCCOOHHOOHH69以端羟基聚丁二烯(丁羟橡胶)为例HOOH先用滴定法测定羟值OHV(每克含多少摩尔羟基):设使用c个N(即每1000毫升c摩尔)的溶液x毫升滴定m克聚合物到等当点。以端羟基聚丁二烯(丁羟橡胶)为例HOOH先用滴定法测定羟值O70例:2.7克丁羟橡胶用15mL0.1N的盐酸滴定至等当点,求该橡胶的分子量。解每克聚合物中有摩尔羟基,即有摩尔分子链倒过来:例:2.7克丁羟橡胶用15mL0.1N的盐酸滴定至等当点,求71数均分子量测定方法之二:核磁共振法(CH3)3CCCOOOCO(CH3)3OOxPhPhPhPhPhPh数均分子量测定方法之二:核磁共振法(CH3)3CCCOOOC72(CH3)3CCCOOOCO(CH3)3OOxPhPhPhPhPhPh7531(ppm)端氢芳环氢端氢(CH3)3CCCOOOCO(CH3)3OOxPhPhPhP73(CH3)3CCCOOOCO(CH3)3OOxPhPhPhPhPhPh端氢芳环氢端氢(CH3)3CCCOOOCO(CH3)3OOxPhPhPhP74线形高分子线形高分子其长链可能比较伸展,也可能卷曲成团,取决于链的柔其长链可能比较伸展,也可能卷曲成团,取决于链的柔顺性和外部条件,一般为无规线团顺性和外部条件,一般为无规线团适当溶剂可溶解,加热可以熔融,即适当溶剂可溶解,加热可以熔融,即可溶可熔可溶可熔l l 高分子的链结构高分子的链结构高分子的链结构高分子的链结构oo 高分子链的几何形状大致有三种:高分子链的几何形状大致有三种:高分子链的几何形状大致有三种:高分子链的几何形状大致有三种:线形线形线形线形、支链形支链形支链形支链形、体形体形体形体形3.3.高分子的结构复杂高分子的结构复杂线形高分子高分子的链结构3.高分子的结构复杂75支链高分子支链高分子线形高分子上带有侧枝线形高分子上带有侧枝,侧枝的长短和数量可不同侧枝的长短和数量可不同高分子上的支链,有的是聚合中自然形成的;有的则是人高分子上的支链,有的是聚合中自然形成的;有的则是人为的通过反应接枝上去的为的通过反应接枝上去的可溶解在适当溶剂中可溶解在适当溶剂中,加热可以熔融,即加热可以熔融,即可溶可熔可溶可熔体形高分子体形高分子可看成是线形或支链形大分子间以化学键交联而成,许多可看成是线形或支链形大分子间以化学键交联而成,许多大分子键合成一个整体,已无单个大分子可言大分子键合成一个整体,已无单个大分子可言交联程度浅的交联程度浅的,受热可软化,适当溶剂可溶胀受热可软化,适当溶剂可溶胀交联程度深的交联程度深的,既不溶解既不溶解,又不熔融,即又不熔融,即不溶不熔不溶不熔支链高分子76序列结构具有取代基的乙烯基单体可能存在头尾或头头或尾尾连接p 高分子链的微结构复杂高分子链的微结构复杂高分子链的微结构复杂高分子链的微结构复杂在高分子链中,结构单元的化学组成相同时,连接在高分子链中,结构单元的化学组成相同时,连接在高分子链中,结构单元的化学组成相同时,连接在高分子链中,结构单元的化学组成相同时,连接方式和空间排列也会不同方式和空间排列也会不同方式和空间排列也会不同方式和空间排列也会不同头头-尾结构尾结构头头-头、尾头、尾-尾结构尾结构有取代基的碳原子为头,无取代基的碳原子为尾有取代基的碳原子为头,无取代基的碳原子为尾有取代基的碳原子为头,无取代基的碳原子为尾有取代基的碳原子为头,无取代基的碳原子为尾聚氯乙烯分子中的头头结构多达聚氯乙烯分子中的头头结构多达聚氯乙烯分子中的头头结构多达聚氯乙烯分子中的头头结构多达1616序列结构高分子链的微结构复杂在高分子链中,结构单元的化学77 立体异构立体异构立体异构立体异构 当高分子链当高分子链当高分子链当高分子链中含有不对称碳中含有不对称碳中含有不对称碳中含有不对称碳原子时,则会形原子时,则会形原子时,则会形原子时,则会形成立体异构体成立体异构体成立体异构体成立体异构体 全同立构全同立构全同立构全同立构IsotacticIsotactic间同立构间同立构间同立构间同立构SyndiotacticSyndiotactic高分子链的立构规整性高分子链的立构规整性无规立构无规立构无规立构无规立构AtacticAtactic连有四个不相同的原连有四个不相同的原连有四个不相同的原连有四个不相同的原子或基团的碳原子称子或基团的碳原子称子或基团的碳原子称子或基团的碳原子称为不对称碳原子为不对称碳原子为不对称碳原子为不对称碳原子 高分子链上高分子链上高分子链上高分子链上有取代基的碳原有取代基的碳原有取代基的碳原有取代基的碳原子可以看成是不子可以看成是不子可以看成是不子可以看成是不对称碳原子对称碳原子对称碳原子对称碳原子 将锯齿形碳将锯齿形碳将锯齿形碳将锯齿形碳链排在一个平面链排在一个平面链排在一个平面链排在一个平面上,取代基在空上,取代基在空上,取代基在空上,取代基在空间有不同的排列间有不同的排列间有不同的排列间有不同的排列方式方式方式方式立体异构全同立构间同立构高分子链的立构规整性无规立构连有四78顺反异构顺反异构大分子链中存在双键时,会存在顺、反异构体大分子链中存在双键时,会存在顺、反异构体 分子链中的结构差异,对聚合物的性能影响很大分子链中的结构差异,对聚合物的性能影响很大顺式聚丁二烯是性能很好的橡胶顺式聚丁二烯是性能很好的橡胶反式聚丁二烯则是塑料反式聚丁二烯则是塑料顺式(天然橡胶)顺式(天然橡胶)反式(古塔波胶)反式(古塔波胶)顺反异构分子链中的结构差异,对聚合物的性能影响很79l 高分子的聚集态结构高分子的聚集态结构高分子的聚集态结构高分子的聚集态结构高分子的聚集态结构,是指高聚物材料整体的高分子的聚集态结构,是指高聚物材料整体的内部结构,即高分子链与链之间的排列和堆砌内部结构,即高分子链与链之间的排列和堆砌结构。分为:结构。分为:非晶态结构非晶态结构高聚物可以是完全的非晶态高聚物可以是完全的非晶态非晶态高聚物的分子链处于无规线团状态非晶态高聚物的分子链处于无规线团状态这种缠结、混杂的状态存在着一定程度的有序这种缠结、混杂的状态存在着一定程度的有序非晶态高分子没有熔点,在比容非晶态高分子没有熔点,在比容-温度曲线上有一转折点,温度曲线上有一转折点,此点对应的温度称为此点对应的温度称为玻璃化转变温度玻璃化转变温度,用,用TgTg表示表示高分子的聚集态结构高分子的聚集态结构,是指高聚80oo晶态结构晶态结构高聚物可以高度结晶,但不能达到高聚物可以高度结晶,但不能达到100100,即结晶高聚物可处于晶态和非晶态两相共存即结晶高聚物可处于晶态和非晶态两相共存的状态的状态结晶熔融温度,结晶熔融温度,T Tmm,是结晶高聚物的主要热是结晶高聚物的主要热转变温度转变温度o液晶态结构o取向态结构晶态结构81高分子化合物的命名和分类高分子化合物的命名和分类1 1 1 1 命名命名以单体名称为基础,在前面加以单体名称为基础,在前面加“聚聚”字字 乙烯乙烯 丙烯丙烯 氯乙烯氯乙烯 甲基丙烯酸甲酯甲基丙烯酸甲酯 聚乙烯聚乙烯 聚丙烯聚丙烯 聚氯乙烯聚氯乙烯 聚甲基丙烯酸甲酯聚甲基丙烯酸甲酯取单体简名,在后面加取单体简名,在后面加“树脂树脂”、“橡胶橡胶”二字二字 如如 苯苯酚酚 甲甲醛醛 酚醛树脂酚醛树脂 尿尿素素 甲甲醛醛 脲醛树脂脲醛树脂 甘油甘油 邻苯二甲酸酐邻苯二甲酸酐 醇酸树脂醇酸树脂 丁丁二烯二烯 苯苯乙烯乙烯 丁苯橡胶丁苯橡胶高分子化合物的命名和分类1命名以单体名称为基础,在前面加“82商品名商品名 合成纤维最普遍,我国以合成纤维最普遍,我国以“纶纶”作为合成纤维的后缀作为合成纤维的后缀 涤纶涤纶 聚对苯二甲酸乙二醇酯(聚酯)聚对苯二甲酸乙二醇酯(聚酯)丙纶丙纶 聚丙烯聚丙烯 锦纶锦纶 聚酰胺(尼龙),后面加数字区别聚酰胺(尼龙),后面加数字区别聚酰胺聚酰胺聚酰胺聚酰胺 聚酯聚酯聚酯聚酯 聚氨酯聚氨酯聚氨酯聚氨酯 聚醚聚醚聚醚聚醚l 以高分子链的结构特征命名以高分子链的结构特征命名 第一个数字表示二元胺的碳原子数第一个数字表示二元胺的碳原子数第一个数字表示二元胺的碳原子数第一个数字表示二元胺的碳原子数第二个数字表示二元酸的碳原子数第二个数字表示二元酸的碳原子数第二个数字表示二元酸的碳原子数第二个数字表示二元酸的碳原子数只附一个数字表示内酰胺或氨基酸的碳原子数只附一个数字表示内酰胺或氨基酸的碳原子数只附一个数字表示内酰胺或氨基酸的碳原子数只附一个数字表示内酰胺或氨基酸的碳原子数数字含义数字含义数字含义数字含义商品名聚酰胺聚酯聚氨酯83IUPACIUPAC命名命名命名程序:命名程序:确定重复单元结构确定重复单元结构排出次级单元(排出次级单元(subunitsubunit)的次序,两个原则)的次序,两个原则:对乙烯基聚合物,先写有取代基的部分对乙烯基聚合物,先写有取代基的部分连接元素最少的次级单元写在前面连接元素最少的次级单元写在前面给重复单元命名,在前面加给重复单元命名,在前面加“聚聚”字字例子例子:聚聚(1苯基乙烯苯基乙烯)Poly(1-phenylethylene)IUPAC命名聚(1苯基乙烯)84聚1-(甲氧基羰基)-1-甲基乙烯Poly1-(methoxycarbonyl)-1-methylethylene聚(亚胺基六次甲基亚胺基己二酰)Poly(iminohexamethyleneiminoadipoyl)聚聚(氧羰基氧氧羰基氧-1,4-1,4-苯撑苯撑异丙叉异丙叉-1,4-1,4-苯撑苯撑)Poly(oxycarbonyloxy-1,4-phenylene-isopropylidene-1,4-phenylene)聚1-(甲氧基羰基)-1-甲基乙烯聚(亚胺基六852.2.分类分类根据材料的性能和用途分类根据材料的性能和用途分类 功能高分子功能高分子是指在高分是指在高分子主链和侧枝上带有反应子主链和侧枝上带有反应性功能基团,并具有可逆性功能基团,并具有可逆或不可逆的物理功能或化或不可逆的物理功能或化学活性的一类高分子学活性的一类高分子塑料塑料塑料塑料橡胶橡胶橡胶橡胶纤维纤维纤维纤维涂料涂料涂料涂料 胶粘剂胶粘剂胶粘剂胶粘剂功能高分子功能高分子功能高分子功能高分子产量最大,与国民经济、人民生活关系密切产量最大,与国民经济、人民生活关系密切产量最大,与国民经济、人民生活关系密切产量最大,与国民经济、人民生活关系密切故称为故称为故称为故称为“三大合成材料三大合成材料三大合成材料三大合成材料”涂料涂料是涂布于物体表面能结是涂布于物体表面能结是涂布于物体表面能结是涂布于物体表面能结成坚韧保护膜的涂装材料成坚韧保护膜的涂装材料成坚韧保护膜的涂装材料成坚韧保护膜的涂装材料胶粘剂胶粘剂是指具有良好的粘是指具有良好的粘是指具有良好的粘是指具有良好的粘合性能,可将两种相同或合性能,可将两种相同或合性能,可将两种相同或合性能,可将两种相同或不相同的物体粘接在一起不相同的物体粘接在一起不相同的物体粘接在一起不相同的物体粘接在一起的连接材料的连接材料的连接材料的连接材料2.分类功能高分子是指在高分子主链和侧枝上带86通常所说的塑料、橡胶,正是按照通常所说的塑料、橡胶,正是按照T Tmm和和TTg g在在室温室温之上或室温之下划分的之上或室温之下划分的大部分纤维是晶态高聚物大部分纤维是晶态高聚物TTmm应高于室温应高于室温150150以上以上也有非晶态高聚物也有非晶态高聚物分子排列要有一定规则和取向分子排列要有一定规则和取向塑料塑料塑料塑料晶态高聚物晶态高聚物晶态高聚物晶态高聚物 处于部分结晶态处于部分结晶态处于部分结晶态处于部分结晶态 ,TmTmTmTm是使用的上限温度是使用的上限温度是使用的上限温度是使用的上限温度非晶态高聚物非晶态高聚物非晶态高聚物非晶态高聚物 处于玻璃态,处于玻璃态,处于玻璃态,处于玻璃态,TgTgTgTg是使用的上限温度是使用的上限温度是使用的上限温度是使用的上限温度橡胶橡胶橡胶橡胶 只能是非晶态高聚物,处于高弹态只能是非晶态高聚物,处于高弹态只能是非晶态高聚物,处于高弹态只能是非晶态高聚物,处于高弹态 Tg Tg Tg Tg是使用的下限温度,是使用的下限温度,是使用的下限温度,是使用的下限温度,Tg Tg Tg Tg应低于室温应低于室温应低于室温应低于室温70707070以上以上以上以上 T T T Tf f f f 是使用的上限温度是使用的上限温度是使用的上限温度是使用的上限温度纤维纤维纤维纤维通常所说的塑料、橡胶,正是按照Tm和Tg在室温之87l l根据高分子的主链结构分类oo碳链聚合物碳链聚合物大分子主链完全由碳原子组成大分子主链完全由碳原子组成绝大部分烯类、二烯类聚合物属于这一类绝大部分烯类、二烯类聚合物属于这一类如:如:PEPE,PPPP,PSPS,PVCPVCoo杂链聚合物杂链聚合物大分子主链中除碳原子外,还有大分子主链中除碳原子外,还有OO、N N、S S等杂原子等杂原子如:聚酯、聚酰胺、聚氨酯、聚醚如:聚酯、聚酰胺、聚氨酯、聚醚oo元素有机聚合物元素有机聚合物大分子主链中没有碳原子,主要由大分子主链中没有碳原子,主要由SiSi、B B、AlAl、OO、N N、S S、PP等原子组成,侧基则由有机基团组成等原子组成,侧基则由有机基团组成如:硅橡胶如:硅橡胶根据高分子的主链结构分类碳链聚合物882.链状分子的基本形式1.由重复单元相互连接构成3.足够长聚合过程赋予高分子三个特征2.链状分子的基本形式1.由重复单元相互连接构成3.足89足够长:聚合物(Polymer):多到增加或减少几个单元不会影响bulk性质(玻璃化温度、热容、密度、热胀系数、模量、拉伸强度、导热系数、折光指数.)足够长:聚合物(Polymer):多到增加或减少几个单元不会90 聚合反应聚合反应 由低分子单体合成聚合物的反应称为由低分子单体合成聚合物的反应称为由低分子单体合成聚合物的反应称为由低分子单体合成聚合物的反应称为聚合反应聚合反应聚合反应聚合反应1.1.按反应机理分类按反应机理分类按反应机理分类按反应机理分类l l连锁聚合反应连锁聚合反应(ChainPolymerizationChainPolymerization)也称也称 链式链式 反应反应,反应需要活性中心。,反应需要活性中心。反应中一旦形成单体活性中心,就能很快传递下去,瞬间反应中一旦形成单体活性中心,就能很快传递下去,瞬间形成高分子。平均每个大分子的生成时间很短(零点几秒形成高分子。平均每个大分子的生成时间很短(零点几秒到几秒)到几秒)连锁聚合反应的特征:连锁聚合反应的特征:聚合反应由低分子单体合成聚合物的反应称为聚合反应连91自由基聚合:活性中心为自由基自由基聚合:活性中心为自由基自由基聚合:活性中心为自由基自由基聚合:活性中心为自由基阳离子聚合:活性中心为阳离子阳离子聚合:活性中心为阳离子阳离子聚合:活性中心为阳离子阳离子聚合:活性中心为阳离子阴离子聚合:活性中心为阴离子阴离子聚合:活性中心为阴离子阴离子聚合:活性中心为阴离子阴离子聚合:活性中心为阴离子配位离子聚合:活性中心为配位离子配位离子聚合:活性中心为配位离子配位离子聚合:活性中心为配位离子配位离子聚合:活性中心为配位离子oo聚合过程由链引发、链增长和链终止几步基元反聚合过程由链引发、链增长和链终止几步基元反应组成,各步反应速率和活化能差别很大应组成,各步反应速率和活化能差别很大oo反应体系中只存在单体、聚合物和微量引发剂反应体系中只存在单体、聚合物和微量引发剂oo进行连锁聚合反应的单体主要是烯类、二烯类化进行连锁聚合反应的单体主要是烯类、二烯类化合物合物oo根据活性中心不同,连锁聚合反应又分为根据活性中心不同,连锁聚合反应又分为:自由基聚合:活性中心为自由基聚合过程由链引发、链增长和链终止92l l逐步聚合逐步聚合(StepPolymerizationStepPolymerization)在低分子转变成聚合物的过程中反应是逐步进行的在低分子转变成聚合物的过程中反应是逐步进行的oo反应早期反应早期,单体很快转变成二聚体、三聚体、四聚体等中间产单体很快转变成二聚体、三聚体、四聚体等中间产物,以后反应在这些低聚体之间进行物,以后反应在这些低聚体之间进行oo聚合体系由单体和分子量递增的中间产物所组成聚合体系由单体和分子量递增的中间产物所组成oo大部分的缩聚反应(反应中有低分子副产物生成)都属于逐步大部分的缩聚反应(反应中有低分子副产物生成)都属于逐步聚合,聚合,oo单体通常是含有官能团的化合物单体通常是含有官能团的化合物两种聚合机理的区别:两种聚合机理的区别:两种聚合机理的区别:两种聚合机理的区别:主要反映在平均每一个主要反映在平均每一个主要反映在平均每一个主要反映在平均每一个分子链增长所需要的时间上分子链增长所需要的时间上分子链增长所需要的时间上分子链增长所需要的时间上逐步聚合(StepPolymerization)两种聚合机93l l加聚反应(加聚反应(AdditionPolymerization)AdditionPolymerization)单体加成而聚合起来的反应称为单体加成而聚合起来的反应称为加聚反应加聚反应,反应产物,反应产物称为称为加聚物加聚物。其特征是:。其特征是:oo加聚反应往往是烯类单体加聚反应往往是烯类单体 键加成的聚合反应,无官能键加成的聚合反应,无官能团结构特征,多是碳链聚合物团结构特征,多是碳链聚合物oo加聚物的元素组成与其单体相同,仅电子结构有所改变加聚物的元素组成与其单体相同,仅电子结构有所改变oo加聚物分子量是单体分子量的整数倍加聚物分子量是单体分子量的整数倍2。按单体和聚合物在组成和结构上发生的变化分按单体和聚合物在组成和结构上发生的变化分类类加聚反应(AdditionPolymerization)294缩聚反应(缩聚反应(CondensationPolymerizationCondensationPolymerization)是缩合反应多次重复结果形成聚合物的过程是缩合反应多次重复结果形成聚合物的过程兼有缩合出低分子和聚合成高分子的双重含义兼有缩合出低分子和聚合成高分子的双重含义反应产物称为反应产物称为缩聚物缩聚物。其特征是:。其特征是:缩聚反应通常是官能团间的聚合反应缩聚反应通常是官能团间的聚合反应反应中有低分子副产物产生,如水、醇、胺等反应中有低分子副产物产生,如水、醇、胺等缩聚物中往往留有官能团的结构特征缩聚物中往往留有官能团的结构特征,如如-OCO-OCO-NHCO-NHCO-,故大部分缩聚物都是杂链聚合物,故大部分
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