高分子科学基础课程总结

1、课课 程程 总总 结结高高 分分 子子 科科 学学 基基 础础一、基本概念一、基本概念高分子高分子：具有高的相对分子量，其结构必须是由多个重复单元：具有高的相对分子量，其结构必须是由多个重复单元所组成，并且这些重复单元实际上或概念上是由相应的小分子所组成，并且这些重复单元实际上或概念上是由相应的小分子衍生而来。衍生而来。高分子化合物高分子化合物：或称或称聚合物聚合物，是由许多单个高分子组成的物质。，是由许多单个高分子组成的物质。单体单体：可进行聚合反应，并构成高分子基本结构组成单元的小：可进行聚合反应，并构成高分子基本结构组成单元的小分子。分子。结构单元结构单元：构成高分子主链结构一部分的单个

2、原子或原子团，构成高分子主链结构一部分的单个原子或原子团，可包含一个或多个链单元。可包含一个或多个链单元。第第 一一 章章 绪绪 论论重复结构单元重复结构单元：重复组成高分子分子结构的最小的结构单元：重复组成高分子分子结构的最小的结构单元单体单元单体单元：聚合物分子结构中由单个单体分子生成的最大的结：聚合物分子结构中由单个单体分子生成的最大的结构单元构单元聚合度聚合度：单个聚合物分子（或链段）所含单体单元的数目。：单个聚合物分子（或链段）所含单体单元的数目。全同立构高分子全同立构高分子：主链上的：主链上的C C* *的立体构型全部为的立体构型全部为D D型或型或L L 型。型。间同立构高分子间

3、同立构高分子：主链上的：主链上的C C* *的立体构型各不相同的立体构型各不相同, , 即即D D型与型与L L型相间连接。型相间连接。立构规整性高分子立构规整性高分子: C: C* *的立体构型有规则连接，简称等规高分的立体构型有规则连接，简称等规高分子。子。无规立构高分子无规立构高分子：主链上的：主链上的C C* *的立体构型紊乱无规则连接。的立体构型紊乱无规则连接。第第 一一 章章 绪绪 论论遥爪高分子遥爪高分子：含有反应性末端基团、能进一步聚合的高分子含有反应性末端基团、能进一步聚合的高分子。均聚物均聚物：由一种（真实的、隐含的或假设的）单体聚合而成的：由一种（真实的、隐含的或假设的）

4、单体聚合而成的聚合物。聚合物。 共聚物共聚物：由一种以上（真实的、隐含的或假设的）单体聚合而：由一种以上（真实的、隐含的或假设的）单体聚合而成的聚合物。生成共聚物的聚合反应称为共聚反应。成的聚合物。生成共聚物的聚合反应称为共聚反应。逐步聚合反应逐步聚合反应：是指在反应过程中，聚合物链是由体系中是指在反应过程中，聚合物链是由体系中所有所有聚合度分子之间聚合度分子之间通过缩合或加成反应生成的。通过缩合或加成反应生成的。链式聚合反应：链式聚合反应：是指在聚合反应过程中，聚合物链是是指在聚合反应过程中，聚合物链是仅由单体仅由单体和聚合物链上的反应活性中心之间和聚合物链上的反应活性中心之间的反应生成，并

5、且在新的聚的反应生成，并且在新的聚合物链上再生反应活性点。合物链上再生反应活性点。第第 一一 章章 绪绪 论论聚合物的多分散性聚合物的多分散性：聚合物是由一系列分子量不等的同系：聚合物是由一系列分子量不等的同系物高分子组成，这些同系物高分子之间的分子量差为重复物高分子组成，这些同系物高分子之间的分子量差为重复结构单元分子量的倍数，这种同种聚合物分子长短不一的结构单元分子量的倍数，这种同种聚合物分子长短不一的特征称为聚合物的多分散性。特征称为聚合物的多分散性。平均分子量平均分子量：聚合物的分子量或聚合度是统计的，是一个聚合物的分子量或聚合度是统计的，是一个平均值，叫平均分子量或平均聚合度。平均值

6、，叫平均分子量或平均聚合度。第第 一一 章章 绪绪 论论 niMi Mn = NiMi = = w/n ni数均分子量和重均分子量及多分散系数：数均分子量和重均分子量及多分散系数： wiMi niMi 2 Mw = WiMi = = wi niMid = Mw/ Mn第第 一一 章章 绪绪 论论第第 一一 章章 绪绪 论论二、基本理论二、基本理论：1 1、聚合物的分类、聚合物的分类：来源来源：天然高分子、半天然高分子和合成高分子：天然高分子、半天然高分子和合成高分子主链元素组成主链元素组成：碳链高分子、杂链高分子和元素有机高分子：碳链高分子、杂链高分子和元素有机高分子性质和用途性质和用途：塑料

7、、纤维和橡胶，以及功能高分子、胶粘剂和：塑料、纤维和橡胶，以及功能高分子、胶粘剂和涂料涂料2 2、聚合物的命名、聚合物的命名：习惯命名和：习惯命名和IUPACIUPAC命名命名第第 二二 章章 逐逐 步步 聚聚 合合 反反 应应一、基本概念一、基本概念 缩合聚合和缩合聚合和 逐步加成聚合，线形逐步聚合反应和非线形逐逐步加成聚合，线形逐步聚合反应和非线形逐步聚合反应，平衡线形逐步聚合反应和不平衡线形逐步聚合步聚合反应，平衡线形逐步聚合反应和不平衡线形逐步聚合反应，单体功能度和平均功能度，均缩聚和混缩聚，熔融缩反应，单体功能度和平均功能度，均缩聚和混缩聚，熔融缩聚、界面缩聚和固态缩聚，凝胶化现象和

8、凝胶点，无规预聚聚、界面缩聚和固态缩聚，凝胶化现象和凝胶点，无规预聚体和确定结构预聚体。体和确定结构预聚体。二、基本理论二、基本理论第第 二二 章章 逐逐 步步 聚聚 合合 反反 应应1.1.逐步聚合反应的特征逐步聚合反应的特征： a. a. 反应是逐步进行的；反应是逐步进行的； b. b. 每一步反应的速率和活化每一步反应的速率和活化能大致相同；能大致相同； c. c. 反应体系始终由单体和分子量递增的反应体系始终由单体和分子量递增的一系列中间产物组，单体以及任何中间产物两分子间都一系列中间产物组，单体以及任何中间产物两分子间都能发生反应；能发生反应；d. d. 聚合产物的分子量是逐步增大的

9、。聚合产物的分子量是逐步增大的。（1）数均聚合度与功能基摩尔比、反应程度的关系）数均聚合度与功能基摩尔比、反应程度的关系 1+ rXn= 1+ r - 2rP若若r1, P指量少功能基的反应指量少功能基的反应程度程度 （2）反应程度的影响因素：平衡常数）反应程度的影响因素：平衡常数 （3）单功能基化合物的作用）单功能基化合物的作用：a. 分子量调节剂，分子量调节剂， r = NA/(NB+2NB); b. 单功能基化合物对聚合物进行封端，起稳单功能基化合物对聚合物进行封端，起稳定分子量的作用定分子量的作用(分子量稳定剂）。分子量稳定剂）。Mn = M0Xn单体单元的平均分子量单体单元的平均分子量 1 + r=M0 ( ) 1 + r - 2rP第第 二二 章章 逐逐 步步 聚聚 合合 反反 应应2. 线形逐步聚合反应聚合产物分子量的控制与稳定线形逐步聚合反应聚合产物分子量的控制与稳定 3、非线形逐步聚合反应、非线形逐步聚合反应 （1）支化高分子与交联高分子的生成条件）支化高分子与交联高分子的生成条件： （2）平均功能度的计算）平均功能度的计算 (1)