高分子化学-第一章 绪论课件

高分子化学主讲：宫剑华温州大学瓯江学院联系方式646088）E-mail：skylee321@163.comQQ：23931848高分子化学主讲：宫剑华联系方式分子化学潘祖仁主编（第四版）学时:34第一章

绪论(3学时)第二章

缩聚和逐步聚合(7学时)第三章

自由基聚合(7学时)第四章

自由基共聚(4学时)

第五章

聚合方法(3学时)第六章

离子聚合(4学时)

第七章

配位聚合(3学时)第九章

聚合物的化学反应(3学时)高分子化学潘祖仁主编（第四版）学时:34第一章绪论2教学目的：掌握有关高分子化学的基本知识，初步具有控制聚合反应及选择聚合方法的能力。培养进一步自学的能力。基本要求：

要求掌握高分子的基本概念、聚合反应的基本原理。教学目的与基本要求教学目的：掌握有关高分子化学的基本知识，初步具有控制聚合反应3《高分子化学》课程考核

本课程总成绩包括平时成绩和期末考试成绩两部分：

①平时成绩：比例40%。包括出勤、学习态度、作业等；

②期末试卷成绩：比例60%；

③综合考核成绩：平时成绩40%+试卷成绩60%。

祝取得好成绩！《高分子化学》课程考核

本课程总成绩包括平时成绩和期末考试成4主要教学参考书1.高分子化学教程

王槐三编著科学出版社（2002）

2.高分子化学

张兴英主编中国轻工业出版社（2000）3.高分子化学

潘才元主编中国科技大学出版社（2001）4.高分子化学原理

王善琦主编北京航空航天大学出版社（1993）5.高分子化学

周其凤主编化学工业出版社（2001）6.PrinciplesofPolymerization

OdianGeorgeJohnWiley-Sons（1981）主要教学参考书1.高分子化学教程王槐三编著5主要教学网站7.

（赛思高分子科学）8./Resource/（中国聚合网）9.6/ex/tsinghua/software/07/02/004/01/00001/（清华大学化学与社会）10./bianj/Web/index.htm（北京大学化学与社会）11.36/fms/index.asp（上海交通大学材料科学基础课程网站）12./（考研加油站）13./ListPageC/L100.shtml（化学信息网）主要教学网站7.http://www.salspolyme6高分子科学史以材料划分时代石器时代原始公社制50万-10000-4000年前皇帝尧舜禹铜器时代奴隶制4000-2200年前夏、商、周、春秋铁器时代封建制2200-200年前战国、、、、、高分子时代。。。。。。高分子科学史以材料划分时代石器时代原始公社制7高分子的存在高分子是生物界的主要物质基础（DNA，蛋白质，纤维素，淀粉等均为高分子物质）高分子的存在高分子是生物界的主要物质基础（DNA，蛋白质8天然高分子自古被人类广泛利用（木材、皮革、天然纤维、树胶等）我国是利用天然高分子最早、技术发明较多的国家（生漆、桐油、蚕丝等发源于中国）天然高分子自古被人类广泛利用（木材、皮革、天然纤维、树胶等9合成高分子材料在20世纪以来得到广泛应用，成为与金属材料、无机材料并列的三大类材料之一。三大合成高分子材料：合成塑料、合成纤维、合成橡胶塑料制品合成高分子材料在20世纪以来得到广泛应用，成为与金属材料、10合成纤维合成橡胶合成纤维合成橡胶11高分子化学第一章绪论课件121985年美国化学工业职工无机化工14.3万颜料20.5万肥皂和清洁剂14.8万有机化工16.4万农用化学品6.0万合成高分子材料102.6万(60%)合计174.6万1985年美国化学工业职工无机化工14.3万颜料20.513高分子材料目前已经渗透到工业、农业、国防、商业、医药以及人们的衣、食、住、行的各个方面。高分子科学是当代发展最迅速的学科之一。高分子材料的创生虽然只有100多年，但由于其优异的性能，其发展速度远远大于金属和无机材料，目前高分子材料的体积产量已经远超过钢铁和金属。目前60%以上的化学、化工工作者在从事聚合物的研究开发工作。高分子材料目前已经渗透到工业、农业、国防、商业、医药以及人们14高分子科学既是一门应用学科，也是一门基础学科，它是建立在有机化学、物理化学、生物化学、物理学和力学等学科的基础上逐渐发展而成的一门新兴学科。高分子科学高分子化学研究聚合反应和高分子化学反应原理，选择原料、确定路线、寻找催化剂、制订合成工艺等。研究聚合物的结构与性能的关系，为设计合成预定性能的聚合物提供理论指导，是沟通合成与应用的桥梁。高分子物理高分子加工研究聚合物加工成型的原理与工艺。高分子科学既是一门应用学科，也是一门基础学科，它是建15高分子化学高分子的合成反应（聚合反应，Polymerization）：高分子的化学反应（PolymerReaction）：小分子大分子大分子新的大分子小分子涉及到两大类反应：高分子化学高分子的合成反应（聚合反应，Polymerizat16根据对材料性能的要求，设计高分子结构，选择适当的合成路线，制备出满足需要的高分子材料。高分子化学内容研究聚合反应机理和动力学，聚合反应和聚合物的分子量和分子量分布，以及聚合物结构之间的关系。任务根据对材料性能的要求，设计高分子结构，选择适当的合成路线，制17高分子材料发展史大事记15世纪美洲玛雅人用天然橡胶做容器、雨具等生活用品。1839年

美国人

Charles

Goodyear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年美国的海厄特(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)。1887年

CountHilairedeChardonnet用硝化纤维素的溶液进行纺丝，制得了第一种人造丝。1909年美国人贝克兰(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。1920年施陶丁格(HermannStaudinger)发表了“论聚合"(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。高分子材料发展史大事记15世纪美洲玛雅人用天然橡胶做容器181926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。1926年美国化学家WaldoSemon合成了聚氯乙烯，并于1927年实现了工业化生产。1930年

聚苯乙烯(PS)发明。1932年施陶丁格(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年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。1930年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。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191940年英国人温费尔德(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。1948年PaulFlory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高密聚乙烯与等规聚丙烯。1955年美国人利用齐格勒-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。1971年S.LWolek发明可耐300℃高温的Kevlar。1940年英国人温费尔德(T.R.Whinfield,1920我国高分子的发展1950年以前，我国高分子科学和工业几乎是一片空白，国内没有一所高小设立高分子专业，更没有开设任何与高分子相关的课程。1954-1955年，国内首批高分子理科专业和工科专业分别在北京大学和成都工学院（四川大学）相继创立。20世纪50年代国内一批塑料、橡胶、化纤和涂料相继投入生产。20世纪60-80年代我国高分子材料工业飞速发展，上海金山、南京扬子、江苏仪征、山东齐鲁、北京燕山、湖南岳阳及天津、兰州、吉林已成为我国重要的大型高分子材料生产基地。我国高分子的发展1950年以前，我国高分子科学和工业几乎是21高分子领域获得诺贝尔奖的科学家1953年诺贝尔化学奖HermannStaudinger

德国著名的化学家，1947年，编辑出版了《高分子化学》(DiemakromolekulareChemie)杂志，形象地描绘了高分子(Macromolecules)存在的形式。把“高分子”这个概念引进科学领域，并确立了高分子溶液的粘度与分子量之间的关系，创立了确定分子量的粘度的理论(后来被称为施陶丁格尔定律)。其科研成就对当时的塑料、合成橡胶、合成纤维等工业的蓬勃发展起了积极作用。由于他对高分子科学的杰出贡献，1953年,他以72岁高龄，走上了诺贝尔奖金的领奖台。

现代高分子理论的创始人和奠基者高分子领域获得诺贝尔奖的科学家1953年诺贝尔化学奖Herm22KarlZiegler，GiulioNatta德国人齐格勒(KarlZiegler)与意大利人纳塔(GiulioNatta)分别发明用三乙基铝和三氯化钛组成的金属络合催化剂合成低压聚乙烯(PE)与聚丙烯(PP)的方法。这种催化剂被统称为齐格勒-纳塔(Ziegler-Natta)催化剂。KarlZieglerGiulioNatta1963年诺贝尔化学奖KarlZiegler，GiulioNatta23PaulJ.Flory

美国高分子物理化学家Flory由于在高分子科学领域，聚合反应原理、尤其在高分子物理性质与结构的研究方面取得巨大成就。PaulJ.Flory高分子科学理论的主要开拓者和奠基人之一。《高分子化学原理》《长链分子的统计力学》

《高分子化学原理》在美国再版达10次之多，被誉为高分子科学的“圣经”，是高分子科学工作者和学生的必读书目。

1974年诺贝尔化学奖PaulJ.Flory美国高分子物理化学家Fl24Pierre-GillesdeGennes法国科学Gennes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年诺贝尔物理奖Pierre-GillesdeGennesPierre-GillesdeGennes法国科252000年诺贝尔化学奖日本筑波大学白川英树美国加利福尼亚大学艾伦-J-黑格美国宾夕法尼亚大学艾伦-G-马克迪尔米德日本筑波大学白川英树(HidekiShirakawa)，美国加利福尼亚大学的黑格(AlanJ.Hegger)和美国宾夕法尼亚大学的马克迪尔米德(AlanG.MacDiarmid)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。2000年诺贝尔化学奖日本筑波大学美国加利福尼亚大学美国宾夕26主讲：宫剑华温州大学瓯江学院第一章绪论主讲：宫剑华第一章绪论27教学目的及要求：掌握：高分子化合物的基本概念、聚合反应的分类方法；掌握书写聚合物结构式的一般方法，掌握聚合物平均分子量、分子量分布的几种表示方法；熟悉：高分子的特点；线型、支链和体型大分子以及高分子的微观结构、聚合物的分类及几种命名方法；了解：高分子化学研究的主要问题，了解聚合物分子量、分子量分布对聚合物性能的影响，聚合物的物理状态和主要性能、高分子材料和机械强度、高分子化学简史以及高分子科学及其工业发展历史和前景。教学目的及要求：掌握：高分子化合物的基本概念、聚合反应的分281.1高分子的基本概念什么是高分子？高分子化合物、大分子化合物（MacromoleculeCompound）高分子、大分子（Macromolecules）高聚物（HighPolymer）聚合物（Polymer

）这些术语一般可以通用1.1高分子的基本概念什么是高分子？高分子化合物、大分子29高分子化合物是指分子量很高并由许多简单的结构单元通过共价键连接的一类化合物。1.高分子化合物（Polymer）大分子量（通常>104）共价键连接同系混合物（多分散性）聚苯乙烯（PS）：缩写：高分子化合物是指分子量很高并由许多简单的结构302.单体（Monomer）通过反应能制备高分子化合物的物质称做单体。氯乙烯单体聚氯乙烯（PVC)例如：己二酸单体己二胺单体聚己二酰己二胺（尼龙-66）2.单体（Monomer）通过反应能制备高分子化合物的物质313.重复结构单元（RepeatingStructureUnit）重复组成高分子分子结构的最小的结构单元，简称重复单元。又可称链节（ChainElement）。聚苯乙烯（PS）例如：重复单元重复单元重复单元缩写：3.重复结构单元（RepeatingStructure32聚氯乙烯（PVC）重复单元重复单元重复单元重复单元缩写尼龙-66重复单元重复单元缩写聚氯乙烯（PVC）重复单元重复单元重复单元重复单元缩写尼龙-334.结构单元（StructureUnit）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。结构单元的元素组成可以与单体的元素组成相同，也可以不同。重复单元结构单元聚氯乙烯重复单元结构单元结构单元尼龙-664.结构单元（StructureUnit）在大分子链中出345.单体单元（Monomerunit）化学组成与单体完全相同的结构单元又称单体单元。重复单元结构单元单体单元聚氯乙烯重复单元结构单元结构单元没有单体单元尼龙-665.单体单元（Monomerunit）化学组成与单体完全35练习：指出下列聚合物的重复结构单元、结构单元、单体单元重复单元结构单元单体单元重复单元结构单元结构单元没有单体单元重复单元没有单体单元结构单元结构单元重复单元结构单元单体单元练习：指出下列聚合物的重复结构单元、结构单元、单体单元重复单366.聚合物的分子量（MolecularWeight）聚合度（Degreeofpolymerization）聚合度有两种表示方法：聚合度：大分子链所包含的重复结构单元平均数目，用

表示。聚合度：大分子链所包含的结构单元平均数目，用

表示。6.聚合物的分子量（MolecularWeight）37由一种结构单元组成的高分子：由两种结构单元组成的高分子：重复单元结构单元结构单元由一种结构单元组成的高分子：由两种结构单元组成的高分子：重复38注：聚合物是由分子量不等的同系物组成的混合物，聚合物聚合度是统计平均值。聚合度的计算时均以结构单元数目即进行计算。聚合物的分子量M0：结构单元的平均分子量由一种结构单元组成的高分子：M0=M由两种结构单元组成的高分子：M0=(M1+M2)/2注：聚合物是由分子量不等的同系物组成的混合物，聚合391.2聚合物的分类和命名1.2.1聚合物的分类天然高分子：自然界天然存在的高分子。半天然高分子：经化学改性后的天然高分子。合成高分子：由单体聚合人工合成的高分子。来源（1）按来源分类1.2聚合物的分类和命名1.2.1聚合物的分类天然高分子40碳链高分子：主链（链原子）完全由C原子组成。杂链高分子：链原子除C外，还含O,N,S等杂原子。元素有机高分子：链原子由Si,B,Al,O,N,S,P等杂原子组成。主链元素（链原子）组成（2）按高分子的主链结构分类化学结构别类聚酯聚酰胺聚氨酯聚烯烃。。。（3）按化学结构分类碳链高分子：主链（链原子）完全由C原子组成。杂链高分子：链原41性质用途塑料纤维橡胶涂料胶粘剂功能高分子以聚合物为基础，加入（或不加）各种助剂和填料，经加工形成的塑性材料或刚性材料。具有可逆形变的高弹性材料。纤细而柔软的丝状物，长度至少为直径的100倍。（4）按性质和用途分类塑料、纤维、橡胶是三大合成材料，产量大，应用范围广。性质塑料纤维橡胶涂料胶粘剂功能高分子以聚合物为基42受热行为热塑性聚合物：聚合物大分子之间以物理力聚而成，加热时可熔融，并能溶于适当溶剂中。受热时可塑化，冷却时则固化成型，并且可以如此反复进行。热固性聚合物：许多线性或支链形大分子由化学键连接而成的交联体形聚合物，这类聚合物受热不软化，也不易被溶剂所溶胀。（5）按受热行为分类（6）按聚集态分类橡胶态玻璃态粘谈态聚集态受热行为热塑性聚合物：聚合物大分子之间以物理力聚而成，加热时431.2.2聚合物的命名I.习惯命名法（1）由一种单体合成的高分子：“聚”+单体聚乙烯聚氯乙烯聚苯乙烯注：聚乙烯醇（PolyvinylAlcohol)单体不是乙烯醇聚乙烯醇实际上是聚醋酸乙烯酯（PolyvinylAcetate）的水解产物。1.2.2聚合物的命名I.习惯命名法（1）由一种单体合成的44（2）由两种单体通过缩聚反应合成的高分子表明产物类型：“聚”+两单体生成的产物名称聚对苯二甲酸乙二酯聚己二酰己二胺不表明产物类型：两单体名称或简称加后缀“树脂”

苯酚和甲醛的缩聚产物叫“酚醛树脂”

尿素和甲醛的缩聚产物叫“脲醛树脂”（2）由两种单体通过缩聚反应合成的高分子表明产物类型：“聚”45（3）由两种单体通过链式聚合反应合成的共聚物：两单体名称或简称之间+“-”+“共聚物”乙烯和乙酸乙烯酯的共聚产物叫“乙烯-乙酸乙烯酯共聚物”（4）

“聚”+高分子主链结构中的特征功能团：指的是一类的高分子，而非单种高分子，如：聚酯聚酰胺（3）由两种单体通过链式聚合反应合成的共聚物：两单体名称或简46Ⅱ.商品名命名法(1)后缀“纶”命名合成纤维腈纶：聚丙烯腈

氯纶：聚氯乙烯丙纶：聚丙烯

涤纶：聚对苯二甲酸乙二醇酯锦纶：聚己内酰胺

维尼纶：聚乙烯醇缩甲醛氨纶：聚氨脂纤维(2)后缀“橡胶”命名合成橡胶丁苯橡胶:

丁二烯+苯乙烯乙丙橡胶:

乙烯+丙烯丁腈橡胶:

丁二烯+丙烯腈Ⅱ.商品名命名法(1)后缀“纶”命名合成纤维腈纶：聚丙烯47（3）后缀“树脂”命名一些塑料（苯）酚+（甲）醛→酚醛树脂尿（素）+（甲）醛→尿醛树脂（丙三）醇+（邻苯二甲）酸（酐）→醇酸树脂（4）直接引用外来商品的译音聚酰胺称为尼龙（nylon）。A.若有一种单体聚合而成的，则在尼龙后面加一个数字；如聚己内酰胺称为尼龙-6（锦纶）B.若是由两种单体聚合而成的，则第一个数字表示二元胺中碳原子数，第二个数字表示二元酸中碳原子数。如尼龙-66，尼龙-610，尼龙-1010等（3）后缀“树脂”命名一些塑料（苯）酚+（甲）醛→酚醛树脂（48Ⅲ.IUPAC系统命名法(1)确定重复结构单元；(2)按规定排出重复结构单元中的二级单元循序：规定主链上带取代基的C原子写在前，含原子最少的基团先写；(3)给重复结构单元命名：按小分子有机化合物的IUPAC命名规则给重复结构单元命名；(4)给重复结构单元的命名加括弧，并冠以前缀“聚”。Ⅲ.IUPAC系统命名法(1)确定重复结构单元；49举例1-氯代撑乙基（）聚~OCH2CH2~氧化撑乙基（）聚聚（氧化亚乙基）该法过于繁琐，至今在国内未得到广泛的认同。

-CH2-CH2-1,2-亚乙基，撑乙基举例1-氯代撑乙基（）聚~OCH2C50聚合物常用英文缩写名PE(polyethylene)聚乙烯PAM(Polyacrylamide)聚丙烯酰胺PP(Polypropylene)聚丙烯PMA(Polymethacrylate)聚丙烯酸甲酯PTFE(Polytetrafluoroethylene)聚四氟乙烯PMMA(Polymethylmethacrylate)聚甲基丙烯酸甲酯(有机玻璃)PS(polystyrene)聚苯乙烯PVA(Polyvinylalcohol)聚乙烯醇PVC(polyvinylchloride)聚氯乙烯PVAc（Polyvinylacetate）聚醋酸乙烯酯PAN(Polyacrylnitrile)聚丙烯腈PB(Polybutadiene)聚丁二烯PC(Polycarbonate)聚碳酸酯PIB(Polyisobutylene)聚异丁烯PAA(Polyacrylicacid)聚丙烯酸PA（Polyamides)尼龙（聚酰胺）聚合物常用英文缩写名PE(polyethylene)聚乙烯P51共聚物常用英文缩写名丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物丁苯橡胶乙烯-醋酸乙烯共聚物ABS(AcrylonitrileButadieneStyrene)

EVA（Ethylene-vinylacetatecopolymer

）SBR（styrenebutadienerubber）共聚物常用英文缩写名丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物丁苯橡胶乙烯521.3聚合反应（polymerization）聚合反应：由低分子单体合成聚合物的反应。1.3.1按单体-聚合物结构变化分类：缩聚、加聚、开环1929年Carothers提出，分缩聚和加聚。（1）缩聚反应（Polycondensation）定义：单体经多次缩合而聚合起来的反应。1.3聚合反应（polymerization）聚合反应：53缩合聚合反应特点

形成缩聚物的同时，均伴有小分子的生成；缩聚聚合物结构单元的化学组成与单体不同；大分子主链中含有O、N等杂原子，通常都为杂链聚合物。缩合聚合反应特点形成缩聚物的同时，均伴有小分子的生成；54（2）加聚反应(Additionpolymerization)定义：烯类单体p键断裂加成而聚合起来的反应加成聚合反应特点

无小分子生成；聚合物结构单元与单体的化学组成完全相同;大分子主链中一般不含碳原子以外的元素，所以一般都是碳链聚合物。（2）加聚反应(Additionpolymerizat55（3）开环聚合（RingOpening）定义：环状单体s键断裂聚合起来形成线形聚合物的反应特点：无低分子副产物生成，类似于加聚反应。聚合物结构单元与单体的化学组成完全相同;开环聚合物一般为杂链聚合物，结构类似缩聚物；尼龙-6（聚己内酰胺）己内酰胺聚氧乙烯（3）开环聚合（RingOpening）定义：环状单体s键56（4）其他聚合反应聚加成（Polyaddition）：丁二醇聚氨酯分子间氢转移二异氰酸己酯异构化聚合：丙烯酰胺聚酰胺-3消去聚合：（4）其他聚合反应聚加成（Polyaddition）：丁二醇571.3.1按聚合机理分类：逐步聚合、链锁聚合20世纪50年代P.J.Flory倡导的分类方法，更严谨1.逐步聚合（StepwisePolymerization）特点：在低分子转变成聚合物的过程中反应是逐步进行的反应早期,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聚合体系由单体和分子量递增的中间产物所组成大部分的缩聚反应（反应中有低分子副产物生成）都属于逐步聚合，单体通常是含有官能团的化合物1.3.1按聚合机理分类：逐步聚合、链锁聚合20世纪50年582.连锁聚合（ChainPolymerization）单体转化为聚合物的反应是以连锁方式进行的，反应需要活性中心。特点：聚合过程一般由多个基元反应组成；各基元反应的反应速率和活化能差别大；单体只能与活性中心反应生成新的活性中心，单体之间不能反应；反应体系始终是由单体、聚合产物和微量引发剂及含活性中心的增长链所组成；聚合产物的分子量一般不随单体转化率而变。（活性聚合除外）。2.连锁聚合（ChainPolymerization）单59连锁聚合反应的活性中心可以为自由基、阴离子、阳离子。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：活性中心为阴离子配位离子聚合：活性中心为配位离子连锁聚合反应的活性中心可以为自由基、阴离子、阳离子。根据活性60两种聚合机理的区别：主要反映在平均每一个分子链增长所需要的时间上反应时间分子量121：连锁聚合反应2：逐步聚合反应图1分子量与反应时间两种聚合机理的区别：反应时间分子量121：连锁聚合反应2：逐611.4高分子化合物的基本特征1.4.1分子量大（>104）分子量及其分布、高分子的结构上体现其特征高分子的许多特殊性质都与分子量大有关如：聚合物的溶液性质：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分子之间的作用力大,只有液态和固态,不能汽化固体聚合物具有一定的力学强度,可抽丝、能制膜1.4高分子化合物的基本特征1.4.1分子量大（>10462分子量多大才算是高分子？-----<1000<------------<10000<-----低分子过渡区（齐聚物）高聚物C原子数C1~100C100~10000C10000以上分子长度0.1~10(nm)10~100(nm)100~1000(nm)一般高分子的分子量在104～106范围超高分子量的聚合物的分子量高达106以上分子量多大才算是高分子？-63高分子的强度与分子量密切相关AC强度聚合度BA点是初具强度的最低聚合度，A点以上强度随分子链迅速增加B点是临界点，强度增加逐渐减慢C点以后强度不再明显增加不同高分子初具强度的聚合度和临界点的聚合度不同，如尼龙纤维素乙烯基聚合物A4060100B150250400高分子的强度与分子量密切相关AC强度聚合度BA点是初具强64高分子的加工性能与分子量有关分子量过大,聚合物熔体粘度过高,难以成型加工达到一定分子量，保证使用强度后，不必追求过高的分子量常用的聚合物的分子量（万）塑料

分子量

纤维

分子量

橡胶

分子量聚乙烯6～30涤纶1.8～2.3天然橡胶20～40聚氯乙烯5～15尼龙-661.2～1.8丁苯橡胶15～20聚苯乙烯10～30维呢纶6～7.5顺丁烯胶25～30高分子的加工性能与分子量有关分子量过大,聚合物熔体粘度过651.4.2分子量具有多分散性高分子的分子量不均一的特性分子量的多分散性（Polydispersity）高分子不是由单一分子量的化合物所组成，即使是一种“纯粹”的高分子，也是由化学组成相同、分子量不等、结构不同的同系聚合物的混合物所组成。一般测得的高分子的分子量都是平均分子量聚合物的平均分子量相同，但分散性不一定相同1.4.2分子量具有多分散性高分子的分子量不均一的特性分子66平均分子量的表示方法（1）数均分子量（Number-averagemolecularweight）按聚合物中含有的分子数目统计平均的分子量，即高分子样品的总重量W除以其分子的总数量：Ni、Mi分别为i-聚体（聚合度为i

的聚合物）的分子数和分子量，为i-聚体的分子分率。Ni通过依数性方法(冰点降低法、沸点升高法、渗透压法、蒸汽压法)测定低分子量部分对数均分子量有较大贡献平均分子量的表示方法（1）数均分子量（Number-ave67（2）质均分子量（Weight-averageMolecularWeight）是按照聚合物的重量进行统计平均的分子量Wi和为i-聚体的重量和重量分率Wi测定方法：光散射法

高分子量部分对质均分子量有较大的贡献凝胶色谱法可以同时测数均分子量和质均分子量（2）质均分子量（Weight-averageMolecu68（3）粘均分子量（Viscosity-averagemolecularweight）对于一定的聚合物－溶剂体系，其特性粘数[η]和分子量的关系如下：Mark-Houwink方程K,α方程K,α是与聚合物、溶剂有关的常数一般，α值在0.5～0.9之间，故（3）粘均分子量（Viscosity-averagemo69例：设一聚合物样品，其中分子量为104的分子有10mol,分子量为105的分子有5mol，求分子量。（α值为0.6）解：例：设一聚合物样品，其中分子量为104的分子有1070Mw>Mv>Mn，Mv略低于MwMn靠近聚合物中低分子量的部分，即低分子量部分对Mn影响较大Mw靠近聚合物中高分子量的部分，即高分子量部分对Mw影响较大一般用Mw来表征聚合物比Mn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品中较大的分子讨论：Mw>Mv>Mn，Mv略低于Mw讨论：71高分子分子量多分散性的表示方法（1）分布指数d表征分子量分布宽度d=Mw/Mn单分散性聚合物：DI=1，即常见聚合物DI值：2～50缩聚物的DI一般小于加聚物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高分子分子量多分散性的表示方法（1）分布指数d表72（2）分子量分布曲线分子量聚合物的质量分数（2）分子量分布曲线分子量聚合物的质量分数73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。不同用途的聚合物应有其合适的分子量分布:合成纤维：分子量分布宜窄橡胶、塑料薄膜：分子量分布可宽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741.4.3高分子的复杂结构

聚合物的多层次结构1.4.3高分子的复杂结构聚合751.高分子链的宏观结构高分子链的几何形状大致有三种：Linear线型高分子Branched支链高分子CrosslinkedNetwork体型高分子1.高分子链的宏观结构高分子链的几何形状大致有三种：Lin76a.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，即可溶可熔线形大分子可有2官能团的单体合成

线型缩聚中，含两个有反应能力的官能团单体，如二元酸和二元醇，如HOOCRCOOH和HOROH；加聚中烯类单体的双键，如CH2=CH2；环状单体开环聚合中的断裂单键。聚丙烯、聚氯乙烯等塑料，涤纶、尼龙-66、聚丙烯腈等纤维均为线形聚合物。a.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77b.支链高分子线形高分子上带有侧枝,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；有的则是人为的通过反应接枝上去的可溶解在适当溶剂中,加热可以熔融，即可溶可熔支链形高分子一般有多官能团的单体合成，进一步发展可成交联网状或体型高分子。b.支链高分子线形高分子上带有侧枝,侧枝的长短和数量可不78c.体型高分子可以看成是线型或支链高分子以化学键交联（