第五版高分子化学学习课件分析.ppt

1、高分子化学聚能，硕士教师：残木火灾，古利琴东华大学材料学院，化学，分析化学，无机化学，有机化学，物理化学，高分子化学，高分子化学，第一章简介第一节肉、蛋(蛋白质)居住：木材、塑料、粘合剂、涂装线：汽车、自行车轮胎、塑料等航空航天、航空的复合材料这些材料是高分子化合物，第一节，第二节，高分子科学研究内容，polymer，chemer，2、表征高分子物理高分子化合物的物理特性，高分子化合物的结构和性质之间的关系，高分子工程高分子产品的生产工艺，高分子科学说：“四角关系”包括合成、结构、特性和应用研究四个方面：合成结构应用性能，高分子化学领域的研究目标：产生新材料和提高现有材料的性能。高分子化学的具

2、体研究思路：高分子化合物的分子设计和合成研究；聚合物合成、新聚合、新聚合方法的改性研究；研究聚合物的有序结构和特定冷凝结构的控制合成或组装方法。第三，高分子科学的发展和趋势，第一，高分子科学的发展概况19世纪中期以前天然聚合物的使用和加工19世纪中叶20世纪30年代天然聚合物的改造1855年英国Parks在1883年法国deChardoniret发明了人造纤维，用硝化纤维素和樟脑制成的纤维素塑料， 20世纪20年代聚合物概念的形成和聚合物科学的出现于1920年德国斯塔鲁丁格提出了聚合物的长链结构，聚合物概念的形成于1907年开始于1927年聚氯乙烯1930年代聚合物的研发于1938年尼龙(聚丙

3、烯腈纤维)1953年聚酯纤维(PET)1957年聚丙烯纤维(PP)，2 中国高分子科学研究概述中国的高分子科学研究是20世纪50年代初合成橡胶和纤维素化学研究1952年有机玻璃和尼龙-61953高分子溶液特性、聚合物的粘弹性和高分子辐射化学的研究，50年代末高分子化学首先发展壮大，学科的基本内涵60年代中高分子物理学科80年代后期在高分子工程领域形成了第一个学科的基础研究内涵。 3、高分子材料在现代建设中的重要作用，很快开发塑料：每十年产品增加一倍合成橡胶：1970年世界总产量550万吨，2000年世界总产量4400万吨合成纤维：80年代中期，年产量从工业、农业、运输、建设、国防科学、保健医学

4、、人民生活的各个方面与所有其他类型的天然纤维合成，4、聚合物化学的发展方向(1)提高重要普通聚合物的使用性能和附加值。化学共聚、交联、大分子群反应物理混合、增强、可塑性、复合差别聚合物复合材料、(2)高性能、功能性聚合物研究耐热高分子材料：碳纤维、氟聚合物、聚邻苯二甲酸酯间苯二胺高强度和高模式：Kevlar、Kevlar 高分子化合物的特性，1，分子量大分子化合物：H2O18O232SO264，高分子化合物：天然纤维素2，000，000粘胶48，0070，000PET20，000PVA75，00080，000段，2，大分子具有链结构。 -大分子通过共享关键点或放置关键点重复连接基本链链接(结构

5、相同且简单的结构单元)。例如，3、多分散分子量具有大小。也就是说，具有分子量的多分散性%结构也存在差异。也就是说，结构多分散性4，多个运动单位链运动组振动大分子运动(驱动)，聚乙烯大分子空间结构图，蛋白质大分子空间结构图，其次是聚合物的一些基本概念，1，单体(monomer)可以形成聚合物的结构单位的小分子化合物称为单体。例如：氯乙烯2，聚合物(highpolymer)多次重复聚合物化合物，该化合物由相同的化学结构通过共用结合或放置键连接，称为聚合物。3，由单体单位(monomerunit)氯乙烯单体反应稀释聚氯乙烯，其结构单位的元素、组成和排列与单体相同，只有电子结构发生变化，因此也称为单体

6、单位。4、结构单位(structureunit)聚氯乙烯薄膜等聚合物，括号内的化学结构称为结构单位。5，重复单元(repeatingunit)多氯乙稀分子链可视为结构单元的多次迭代，因此括号中的化学结构也称为重复单元或链元素(chainelement)。6、聚合度(degreeofpolymerigation)迭代单位数，用于特性聚合物分子量大小的物理参数。另一类聚合物是由两种单体聚合产生的聚合物，例如六亚甲基二胺(尼龙66)，其结构单位和重复单位的意义不同，并且不存在单体单位。iii，分子量和分子量分布，分子量是聚合物的重要结构指标，只有分子量很高的聚合物具有很高的机械强度。随着分子量的增加

7、(AB段)，机器强度会增加，但如果在b点之后增加分子量，强度的增加将非常慢，c点是强度的饱和点。1，聚合物的平均分子量由于测定分子量的多种方法，与各种统计数学模型一致，测定的统计平均值不相等。一般的分子量有几个。(1)数平均分子量的物理意义：各种分子量的分子所占分数与相应分子量的乘积之和。测定方法：聚合物稀溶液冰点降低，沸点升高，渗透压法及末端滴定。其中分子量为Mi的大分子有ni，其分子分数为Ni。(2)重量平均分子量乘以相应的重量分数，用光散射法测量。分子量为Mi的大分子是wi，其重量分数是Wi。(3)粘度平均分子量以聚合物稀溶液的特性粘度测定。通常，如果0.50.9=1，则m=MW，(4)

8、 z平均分子量使用超速离心法进行测量。Zi=wiMi，范例：聚合物范例中，计算n1=1mol，M1=104n2=1mol，M2=105:解决方案：设定0.8，自下而上计算时，设定分子量不均匀的聚合物2，聚合物的分子量(1)分子量分布指数(多重分布系数)D=1均匀分子量D1分子量多重分布，(2)分子量分布曲线，(1)聚合物化学结构(第一结构)，聚合物化学结构的多重性(1)，结构单元的接合形式2，立体异构3，反向结构4乙烯基聚合物主要是头-尾连接，少量的头-头-尾-尾。例如：聚丙烯(CH2-CH)nCH3，头，头，尾，2，3d异构大分子结构单元内的取代基(全部相同)，内规(相同)，无规开口组，3，

9、逆结构主链中存在不饱和键时，逆结构和逆结构可能出现。顺式1，4-聚丁二烯(橡胶)、反式1，4-聚丁二烯(塑料)、4、分支聚合物(接枝聚合物)长分支、短分支链、分支LDPE，5，交联聚合物链由支链连接成三维网状体分子，称为交联结构。2，分子二次和三次结构，聚合物主链通常为单键(C-C单键)，单键旋转导致聚合物链的结构发生变化，完全扩展时出现锯齿，不规则缠绕的平滑线团，折叠链或螺旋等。这种单分子链的结构结构称为二次结构。聚合物链的堆可以有很多形式。它可以是完全的无定形结构，也可以是传统的晶体，甚至是双螺旋结构，更多的半晶体结构。这种聚合物的聚集结构称为三次结构。蛋白质大分子空间结构图、二次结构、三

10、次结构、四次结构、二次结构、高分子化学的主要任务是合成具有指定化学结构和分子量大小、分子量分布的聚合物。第四节聚合物的名称，第一，根据来源或制造方法，很多聚合物的名称是在单个或虚拟单体名称前添加“聚”字的简单名称，例如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯稀释、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯醇。这种命名方法使用方便，可以指明单体原料的来源，已得到广泛应用。第4节，2节，根据聚合物的结构特征，许多缩合聚合物是由官能团间的缩合反应形成的两个单体，在结构上与单体有差异。因此，根据结构单位的结构命名，前面有“多边形”一词。例如，对苯二甲酸和乙二醇制造的聚合物包括聚对苯二甲酸、己二胺和乙二胺反应制造的聚己二胺等。第三，以商

11、品命名，1，聚甲基丙烯酸聚合物2，塑料聚合物经常有后缀“树脂”3，橡胶类聚合物有后缀“橡胶”4，纤维类应用，我国使用“LUN”作为后缀。5，直接引用外国商品名称音译，4，IUPAC的系统命名法，为了避免聚合物命名中多种名称或不准确引起的混乱，国际化学和应用化学联合会(internationunionofpureandappliedchetmistry)表示：(1)聚合物的(2)排列重复单位的次要单位顺序。(3)将此重复单元命名为小分子有机化合物的IUPAC命名法。(4)在此重复单元的命名前加“poly”一词。IUPAC命名更严格，但太麻烦了。除了学界的正式名称外，还没有普及，IUPAC不反对继续使用惯例名称。5节聚合物合成方法，1，单体及聚合物引起的成分和结构变化分类1，在加成反应中打开单体，双键形成聚合物的反应。例如，聚苯乙烯的合成，第5，2节，缩聚反应通常通过单体分子的作用机理形成缩聚物，同时伴随着小分子副产品的损失。例如：己二胺和己二酸缩聚反应，2，聚合机制和动力学分类，1，链(生长)聚合(链聚合，chaingro