文档介绍：1 第一章一、高分子材料的基本概念什么是高分子: 高分子是指由多种原子以相同的、多次重复的结构单元并主要由共价键连接起来的、通常是相对分子量为 104 ~ 106 的化合物。单体: 能够进行聚合反应, 并构成高分子基本结构组成单元的小分子。即合成聚合物的起始原料。结构单元: 在大分子链中出现的以单体结构为基础的原子团。即构成大分子链的基本结构单元。单体单元:聚合物中具有与单体相同化学组成而不同电子结构的单元。重复单元( Repeating unit ), 又称链节: 聚合物中化学组成和结构均可重复出现的最小基本单元; 重复单元连接成的线型大分子, 类似一条长链, 因此重复单元又称为链节。高分子的三种组成情况 1. 由一种结构单元组成的高分子此时:结构单元=单体单元=重复单元说明: n 表示重复单元数,也称为链节数, 在此等于聚合度。由聚合度可计算出高分子的分子量: M =n. M0 式中:M 是高分子的分子量 M0 是重复单元的分子量 2. 另一种情况: 结构单元=重复单元?单体单元结构单元比其单体少了些原子(氢原子和氧原子) ,因为聚合时有小分子生成,所以此时的结构单元不等于单体单元。注意: 对于聚烯烃类采用加成聚合的高分子结构单元与单体的结构是一致的, 仅电子排布不同对于缩聚, 开环聚合或者在聚合中存在异构化反应的高分子结构单元与单体的结构不一致 3. 由两种结构单元组成的高分子合成尼龙-66 的特征: 其重复单元由两种结构单元组成, 且结构单元与单体的组成不尽相同, 所以, 不能称为单体单元。注意: (1 )对于均聚物,即使用一种单体聚合所得的高分子,其结构单元与重复单元是相同的。(2 )对于共聚物,即使用两种或者两种以上的单体共同聚合所得的高分子,其结构单元与重复单元是不同的。二、高分子的命名 1****惯命名法聚 CH 2 CH CH 2 -CH-CH 2 -CH-CH 2 -CH n CH 2 CH n 高分子结构可以缩高分子结构可以缩写写成成单体单体 n H 2 N-(--CH 2 -)-COOH --NH-(--CH 2 -)-CO-- n n H 2O+ 5 5 2 天然高分子: 一般有与其来源、化学性能与作用、主要用途相关的专用名称。如纤维素(来源) 、核酸(来源与化学性能) 、酶(化学作用)。合成高分子:(1 )由一种单体合成的高分子:“聚”+ 单体名称。如乙烯:聚乙烯; 丙烯: 聚丙烯; ***乙烯:聚***乙烯(2) 以高分子结构特征来命名. 如聚酰***、聚酯、聚醚、聚砜、聚氨酯、聚碳酸酯等。尼龙-66 :聚己二酰己二***;尼龙-610 :聚癸二酰己二***;尼龙-6: 聚己内酰***或聚ω- 氨基己酸 2. 商品名称:(1 )树脂类(未加工成型的原料都称为树脂) (2 )橡胶类(3 )纤维如丁苯橡胶---丁二烯、苯乙烯聚合物***纶 PVC 聚***乙烯乙丙橡胶---乙烯、丙烯共聚物丙纶 PP 聚丙烯***纶 PANC 聚丙烯*** 3. IUPAC 系统命名法(1) 确定重复结构单元; (2) 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; (3) 给重复结构单元的命名加括弧( 括弧必不可少),并冠以前缀“聚”。例: COOCH 3 CH 3n C CH 2 重复结构单元为: 聚[1-( 甲氧基羰基)-1- ***乙烯] 聚( 1- ***乙烯) 三、高分子链结构 1. 聚合物的结构: 一级结构(近程结构) :结构单元的化学组成、连接顺序、立体构型,以及支化、交联等。是反映高分子各种特性的最主要结构层次。二级结构(远程结构) :通常包括高分子链的形态(构象)以及高分子的大小(分子量)。与高分子链的柔性和刚性有直接关系。三级结构(聚集态结构) :聚集态结构也称三级结构,或超分子结构,它是指单位体积内许多大分子链之间的的排列与堆砌方式。包括晶态、非晶态、取向态、液晶态及织态等。 2. 高分子链的近程结构: 高分子链的构型: 构型: 是对分子中的最近邻原子间的相对位置的表征, 也可以说, 是指分子中由化学键所固定的原子在空间的几何排列。 1. 旋光异构: 若高分子中含有手性 C 原子, 则其立体构型可有 D 型和 L 型,据其连接方式可分为如下三种: (以聚丙烯为例) : (1) 全同立构高分子:主链上的 C* 的立体构型全部为 D 型或 L型,即 DDDDDDDDDD 或 LLLLLLLLLLL ; 2) 间同立构高分子:主链上的 C* 的立体构型各不相同,即D 型与 L 型相间连接, LDLDLDLDLDLD ; 立构规整性高分子( tactic polymer ): C* 的立体构型有规则连接,简称等规高分子。 CH HCCl HCH HCCl HCH HCCl H CH HCCl H 3 (3