第一次课

nullnullnull姓名:江治 电话:2080313 13779208183 E-mail: cold0402@126.com null高分子的相关网站：中国聚合物网 高分子材料网 中国化学化工论坛 小木虫 。。。。。。。 null什么是高聚物？塑料是高聚物null什么是高聚物？橡胶是高聚物null什么是高聚物？合成纤维是高聚物null什么是高聚物？涂料、粘合剂是高聚物nullnullnullnull高聚物产品生产技术设计合成出所需结构和性能的高分子null十九世 纪中叶 1.1.1 高分子这门学科研究的内容1932 1909 1970 21世纪 萌芽期 初创期 繁荣期 发展期 天然高分子 及改性 1838 C.N.Goodyear 天然橡胶硫化 1845 C.F.Schobein 硝化纤维 1907 L.Backeland 酚醛树脂（第一种人工合成树脂）高分子概念 的确立 1920 H.Staudinger 《论聚合》 1932 《高分子有机化合物》 1953 获Nobel Prize充实理论 丰富品种 1929~40 W.H.Carthorse, P.J.Flory 缩聚反应理论 1974 Flory获Nobel Prize 1953~56 Ziegler-Natta 催化剂和配位阴离子聚合 1963获Nobel Prize提高产量 改进性能 发展功能 1974 R.B.Merrifield 生物功能高分子 1984获Nobel Prize 1977 白川英树等 导电高分子 2000获Nobel Prizenull1、十九世纪之前：天然高分子的加工利用2、十九世纪中叶：天然高分子的化学改性3、二十世纪初叶：高分子工业和科学的创立的准备时期4、二十世纪30~40年代：高分子工业和科学的创立时期5、二十世纪50年代：现代高分子工业确立、高分子合成化学大发展时期6、二十世纪60年代：高分子物理大发展时期7、二十世纪70年代：高分子工程科学大发展时期8、二十世纪末期：高分子科学的扩展与深化null中国的高分子研究起步于二十世纪50年代，作出杰出贡献的有：王葆仁先生：在我国高分子科学的形成、发展中进行了重要的组织工作，培 养了一大批学科骨干。冯新德先生：在自由基聚合、氧化还原引发体系等领域开展了系统的基础研 究，并开创了国内医用高分子研究领域。钱人元先生：对我国高分子物理的发展起了奠基作用，开拓了我国高分子溶 液、高分子凝聚态、有机金属导体等一些重要的研究领域。何炳林先生：开拓了我国离子交换与吸附树脂的研究领域，并在将基础研究 和应用研究相结合推动产业发展方面做出富有成果的尝试。 钱保功先生：在组织高分子化学、高分子物理进行学科联合，共同开发我国 新品种橡胶研究方面做出了重要贡献。唐敖庆先生：开展了高分子统计理论研究，在高分子化学、高分子物理理论 研究方面开创了一个重要领域。徐 僖先生：长期开展的塑料成型研究为我国高分子成型科学基础研究的发 展起了重要奠基的推动作用。null1.1.2 基本术语（1）单体：能形成高聚物的低分子原料称为单体。 （2）结构：由一种单体分子通过聚合反应而进入聚合物重复单元的那一部分称为结构单元。 （3）重复结构单元（链节）：大分子链上化学组成和结构均可以重复的最小单位。 （4）均聚物：由一种单体参加的聚合反应称为均聚合反应，结构单元等于重复结构单元。1.1.2 基本术语null（5）共聚合物：由两种或两种以上单体参加的反应称为共聚合反应，结构单元不等于重复结构单元。 （6）高分子：是高分子化合物的简称，是由成千上万个原子通过化学键连接而成的化合物。 null加聚反应与缩聚反应null1.1.3高聚物命名与分类1.1.3.1高聚物的命名 高聚物有许多命名法，也比较复杂，但主要有通俗命名法和系统命名法（IUPAC法）。这里重点介绍常用的通俗命名法。 （1）单体名称前冠以“聚”字命名高聚物 （2）单体名称（或简称）后缀“树脂”两字命名高聚物 （3）单体名称中各取代字后缀“橡胶”两字命名高聚物 （4）高聚物的结构特征命名高聚物null1.1.3.2高聚物的分类a.按性能与用途性 能 和 用 途塑 料 plastic纤 维 fibre涂 料 coating黏合剂 adhesive功能高分子 functional polymer以聚合物为基础，加入各种助剂和填料，经加工形成的塑性材料或刚性材料。一定形变纤细而柔软的丝状物，长度至少为直径的100倍。很小形变涂布于物体表面能成坚韧的薄膜、起装饰和保护作用的聚合物材料能通过粘合的方法将两种以上的物体连接在一起的聚合物材料具有特殊功能与用途但用量不大的精细高分子材料橡 胶 rubber具有可逆形变的高弹性材料。高形变null CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2聚乙烯聚四氟乙烯CF2CF2CF2CF2CF2CF2CF2CF2CF2CF21. 碳链高分子b. 按主链元素1.1.3.2高聚物的分类nullCH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2尼龙CH2OCH2CH2CH2CH2OOOOO聚甲醛2. 杂链高分子（除C以外，还含N，O，S）NHCNH1.1.3.2高聚物的分类nullSiOOOOOOSiSiSiSiSiCH3CH3CH3CH3CH3CH3CH3CH3CH3CH3CH3聚二甲基硅氧烷3. 元素有机高分子（主链不含C）1.1.3.2高聚物的分类nullc.根据基本结构单元连接方式（1）线型高聚物：它是由许多支链彼此相连，没有支链的长链分子所组成的，且大多数呈卷曲状。 （2）支链型高聚物：是指主链上带有长支链或短支链的高聚物。 （3）交联型高聚物：是指线型或支链型高聚物以化学键交联形成的网状结构或体型结构的高聚物。1.1.3.2高聚物的分类d.根据高聚物凝聚态结晶态高聚物 非结晶（无定形）态高聚物null1.1.4高聚物相对分子质量及其分布1.1.4.1高聚物相对分子质量与强度的关系 聚合物的相对分子质量对其物理性质有着重大的影响。材料共同的基本要求是强度，聚合物的强度与其相对分子质量有密切的关系，因此在聚合物合成、成型加工和应用等科学技术中，相对分子质量总是首先要考虑的指标。null1.1.4高聚物相对分子质量及其分布1.1.4.2高聚物相对分子质量表示方法 合成高聚物是由许多相对分子质量大小不等的同系物高聚物分子合成的混合物。因此高聚物的相对分子质量都是统计平均值，统计测定方法不同，所得到的高聚物相对分子质量也不同。如数均相对分子质量 、重均相对分子质量 、黏均相对分子质量 和Z均相对分子质量 。null1.1.4高聚物相对分子质量及其分布1.1.4.3四种平均相对分子质量计算方法数均相对分子质量重均相对分子质量null1.1.4高聚物相对分子质量及其分布1.1.4.3四种平均相对分子质量计算方法Z均相对分子质量黏均相对分子质量null1.1.4高聚物相对分子质量及其分布1.1.4.3四种平均相对分子质量计算方法对于相对分子量不均一的聚合物四种相对 分子质量的大小排序如下：null1.1.4.4相对分子质量分布 多分散系数（HI）表示相对分子质量分布的宽窄。对典型聚 合物，HI在1.5-2.0到20-50的范围内；对单分散聚合物，HI=1相对分子质量分布曲线表示的是高聚物相对分子质量的多分散程度。Mi单分散 monodisperse多分散 polydispersenull相对分子质量Mn=DP×M0=n× M0=(800~2400) × 62.5=5~15万 M0=重复单元相对分子质量聚氯乙烯（PVC） DP=Xn 1.1.4.5高聚物相对分子质量与聚合度的关系null相对分子质量Mn=DP×M0=Xn×M0= (53-80) ×(114+112）=1.2-1.8万 聚己二酰己二胺（尼龙-66）2DP=Xn 1.1.4.5高聚物相对分子质量与聚合度的关系null1.1.5 高聚物形成反应按单体和聚合物反应前后组成和结构的变化分类加聚反应 addition polymerization 缩聚反应 condensation polymerization 按聚合机理与动力学分类逐步聚合 step polymerization 连锁聚合（链式聚合） chain polymerization 小分子高分子null（1）加聚反应：烯烃类单体（单烯类、双烯类、三键的单体）反复多次的加成 反应过程称为加聚反应。加聚物的元素组成与原料单体相同， 仅仅是电子结构有所改变。反应过程中无小分子物质。 （2）缩聚反应：聚合反应过程中除形成聚合物外，同时还有低分子副产物产生 的反应。缩聚物的元素组成与原料单体不同，反应过程中有小 分子物质析出。缩聚反应一般是含有官能团单体的反应。缩聚 物通常都为杂链的高聚物。 1.1.5.1按聚合物反应过程中有无小分子物质生成分类null1.1.5.2按反应机理分类形象描述/连锁聚合10-5S2×10-5S……….s引发剂（逐步释放活性中心）单体null10-5S2×10-5S……….s单体A(带可与B相互反应的官能团)单体B (带可与A相互反应的官能团)形象描述/逐步聚合无数大分子1.1.5.2按反应机理分类nullnullnull作业：抄表1-1-10（P19） 习题1,2,8（P20-21）null