文档介绍：第十六章高分子化合物
本章要求
本章主要介绍包括高分子化学和高分子物理在内的高分子科学的一些基础知识。以高分子化学为主。本章学习的基本要求为:
1. 明确高分子化合物的一些基本概念:高聚物,单体,结构单元,聚合度,加成聚合,缩合聚合,链式聚合,逐步聚合,齐聚物,共聚物,近程结构,远程结构,平均分子量,分子量分布,玻璃化温度,粘流温度。
2. 了解高分子科学的研究对象和高分子化合物的基本应用。
3. 明确高分子化合物的基本特点,了解它们的分类方法,命名方法,及合成原理。了解高分子化合物反应类型、特征及其应用。
4. 了解高分子化合物的结构与性能的关系。
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参考文献
1、潘祖仁主编. :科学出版社,1997(第2版)
2、复旦大学高分子科学系编著. :复旦大学出版社,1995
3、王善琦主编. :化学工业出版社,1993
4、郝立新等. :化学工业出版社,1993
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§ 高分子化合物概述
 高分子科学
研究高分子化合物的合成、反应、结构及其与性能关系的科学
高分子科学的发展
 早期早已使用,但不了解:木材、棉、麻、丝、毛、漆
20世纪
——第一个合成的酚醛树脂1909年工业化生产;1920年,斯担丁格()提出了链(chain)型高分子的概念,从结构上(共价键)阐明了高分子物质的共同特征
——高分子科学是20世纪30年代才从有机化学独立出来的一门科学,也是发展最迅速的学科之一。它以三大合成材料为主要研究对象,研究领域十分广阔。现已成为综合性强、跨学科的一门边缘科学
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高分子化合物的重要作用
 在工业、农业、国防及生活中都得到了广泛的应用,产量早已超过了全部有色金属的产量原因:原料资源丰富,种类甚多,产品性能优良,易加工,成本低,应用广。例,日本高分子工业的产值占整个化学工业产值的56%,从业人员占一半(专业设置)
应用领域
(1)日常生活
(12)工业
(23)农(牧、渔)业
(34)交通运输、建筑
(45)国防建设、尖端科学技术
(56)医药卫生
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高分子材料的发展方向
——对现有量大面广的高分子品种,有二
寻找高活性引发剂和催化剂,配以大型高效设备,简化工艺流程,向自动化、大型化、降低能耗、减少污染和提高劳动生产率发展
通过共聚、共混、复合等途径,扩大品种、提高性能、增加应用领域
——研发特种高分子开发混合型、功能型、仿生型高分子,使其具有减震、导电、导光、药用、医用生物高分子等
——“分子设计”按照意愿,设计并合成出具有指定性能的高分子
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高分子科学的研究对象
高分子化学
研究高分子的合成方法及其化学反应。包括聚合的原理、方法,原料的选择,催化剂的寻找,工艺条件的确定
高分子物理
研究高分子的结构与性能之间的关系及分子运动的规律,为高聚物的成型加工提供理论基础
说明
高分子化学与高分子物理紧密相关、相辅相成:材料具备一定的结构才会体现出相应的性能;要得到预定性能的材料,必须设计、合成一定结构的高分子
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高分子化合物的基本概念
 高分子(macromolecule) 相对分子质量(简称分子量)高达几千到几百万(103~106) (104~107) 最高达109的分子;此类分子构成的化合物称高分子化合物(pound),又称高聚物(high polymer)或聚合物(polymer)或大分子
类型
——天然高分子化合物动物的毛发、淀粉、纤维素
——合成高分子化合物有机玻璃、涤纶、合成橡胶
——有机高分子和无机高分子
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基本概念
——单体(monomer) 合成的高分子化合物常由低分子化合物通过聚合反应形成。这些低分子化合物称为单体
——均聚物和共聚物由一种单体聚合而成的聚合物称均聚物,由两种以上单体聚合而成的聚合物称共聚物
——结构单元(structural unit) 一个高分子链中重复出现的一段结构,也可称链节(link, chain element) 或重复单元(repeating unit)
——注意有二种单体参与聚合时,链节或重复单元由两个结构单元组成。例 n HOOC(CH2)4COOH+n H2N(CH2)6NH2
[-CO(CH2)4CO-HN(CH2)6NH-]n
结构单元结构单元
重复单元(链节)
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——端基(end group) 高分子链端的基团,只占高分子的极小一部分