文档介绍：高分子的合成与化学性能 Polymer synthesis and chemical properties
四川大学化学学院
Introduction to polymer science
第一讲
Polymer Science
Structure
Monomer
Synthesize
Polymer
Characterization & Analysis
Properties
Processing
Products
Molecular design
Polymer Chemistry
Polymer Engineering
Polymer Physics
Content
高分子的聚合方法
Polymerization
聚合物的分子设计
Molecular design of the polymer
聚合物的化学反应
Reactions of the Polymer
高分子的老化、降解与回收
Polymer aging, degradation and recycling
基本定义
CH2
CH2
CH2
CH2
(
)
n
NH2(CH2)6NH2
HOOC(CH2)4COOH
+
NH(CH2)6NH-OC(CH2)4CO
(
)
n
monomer
monomer
structural unit
structural unit
repeating unit
Structure/repeating unit
monomer
Monomer(单体)
可以通过化学反应形成聚合物的小分子化合物,称为单体。
Structure unit(结构单元)
单体在大分子链中形成的单元。
Repeating unit(重复单元)
聚合物中化学组成相同的最小单位称为重复单元。
高分子的命名
简单命名法
以单体名为基础,前面冠以聚字。例如丙烯的聚合物称为聚丙烯。
对于两种单体的共聚产物,常摘取两种单体的简称,后缀“树脂”(塑料)或“橡胶”。例如苯酚和甲醛的缩聚产物被称为酚醛树脂;丁烯与苯乙烯的共聚物被称为丁苯橡胶。
系统命名法
IUPAC系统命名法:以聚合物的重复单元为基础,按有机物的标准命名法加以命名。
高分子的命名 Example 1
Polymer
monomer
简单命名法:聚乙烯醇,poly (vinyl alcohol); PVA
系统命名法:聚 1-羟基乙烯
Step Polymerization
HO
(CH2)4
OH
N
(CH2)6
N
C
O
C
O
+
n
n
O
(CH2)4
O
C
O
NH
(CH2)6
NH
C
O
[
n
]
1,4-butanediol
1,6-hexane diisocyanate
polyurethane
Non-Condensation-type:
Step-Growth addition polymerization
Addition polymerization of a polyurethane
氨基甲酸酯基团(氨酯键)
Chain Polymerization
连锁聚合反应是合成碳链聚合物的聚合反应;
由多个机理不同基元反应组成,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;
聚合产物的相对分子质量一般不随单体转化率而变。
基元反应
连锁聚合
链引发(Chain initiation)
链增长(Chain propagation)
链终止(Chain termination)