【正文】 1 macromolecle chemistry 高分子化學(xué)和物理 2 聚乙烯丙綸高分子 防水膠 復(fù)合防水卷材 人類正進(jìn)入合成材料時代 新 時 代 ， 新 生 活 新 工 藝 ， 新 產(chǎn) 品 高分子化學(xué) 3 我被高分子包圍了呀！ 酚醛塑料 滌綸 聚氯乙烯 有機(jī)玻璃 聚苯乙烯 聚四氟乙烯 塑料 聚丙烯 4 高分子化學(xué) 四大塑料“ 四烯 ” 聚乙烯、聚丙烯 、 聚氯乙烯、聚苯乙烯 合成纖維“ 六綸 ” 滌綸、 錦綸、腈綸、丙綸、維綸、氯綸 合成橡膠“ 四膠 ” 順丁橡膠、丁苯橡膠、乙丙橡膠、異戊橡膠 以及聚四氟乙烯、聚醋酸乙烯、有機(jī)玻璃等都是經(jīng)過聚合反應(yīng)得到的高分子化合物。 5 高分子化學(xué) 阿斯匹林 (Aspirin)是一個 “ 古老 ” 的解熱鎮(zhèn)痛藥物，而緩釋長效阿斯匹林又使阿斯匹林煥發(fā)了青春。近年，科學(xué)家通過乙二醇的橋梁作用把阿斯匹林連接在高聚物上，制成緩釋長效阿斯匹林，用于關(guān)節(jié)炎和冠心病的輔助治療， 緩釋長效阿斯匹林可分為三部分 ：①高分子載體（ 聚甲基丙烯酸 ）；②低分子藥物（ 阿斯匹林） ；③作為橋梁作用的 乙二醇 。腸胃中水解變?yōu)榘⑺蛊チ? 。 【 高分子藥物 】 現(xiàn)代醫(yī)藥發(fā)展方向之一：合成藥物長效化和低毒化，其有效途徑是低分子藥物高分子化。例如可將藥物分子連在安全無毒的高分子鏈上。 緩釋長效阿斯匹林 的結(jié)構(gòu)簡式如下： 6 高分子化學(xué) 緩釋長效阿斯匹林 在體內(nèi)的分解過程 人造器官組織 人造器官組織人造器官組織7 高分子化學(xué) 人造器官組織 人造器官組織人造器官組織人造器官組織【 人造器官組織 】 由于某些合成高分子材料（如：有機(jī)硅聚合物、有機(jī)氟聚合物、聚氨酯、聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯醇、醋酸纖維素等）與生物體中的天然高分子有極其相似的化學(xué)結(jié)構(gòu)，生物相容性較好，較少受到排斥，安全無毒，可用于制作醫(yī)用組織和人造器官的高分子材料。 從皮膚到內(nèi)臟，從血液到五官都有用醫(yī)用高分子材料制成的人造器官組織，如人造血管、人造心臟、人造腎臟、人造皮膚、人造骨髓等，最早應(yīng)用的醫(yī)用高分子材料是代替手術(shù)縫合線的聚乳酸 。使聚乳酸作為外科手術(shù)的縫合線，因聚乳酸極易水解、縫合傷口愈合后，不需拆線，縫合線經(jīng)體液水解為乳酸，由代謝循環(huán)排出體外水解反應(yīng)式如下： 8 高分子化學(xué) 人造器官組織 人造器官組織人造器官組織【 光致變色高分子 】 螺苯并吡喃類衍生物是一類典型的光致變色化合物，將其引入纖維素類聚合物分子鏈上，用這種聚合物仿制的纖維就具有光致變色功能。變色反應(yīng)式如下： 共軛鏈變化引起顏色變化 通過上述反應(yīng)實(shí)現(xiàn)了人們的服裝可以隨光線強(qiáng)弱變化而變化。 9 《 高分子化學(xué) 》 講授內(nèi)容及課時分配 第一章 緒論 …………………… ..（ 6h） 第二章 逐步聚合 …………… ....（ 6h） 第三章 自由基聚合 ………… ..… .(8h) 第四章 聚合方法 ……………… . （ 6h） 第五章 離子聚合 ………………… （ 6h） 第六章 配位聚合 ……………… ..（ 2h） 第七章 聚合物的化學(xué)反應(yīng) …… ..（ 4h） 高分子化學(xué) 10 Chapter 1 緒論 本 章 內(nèi) 容 高分子化學(xué) 研究對象 高分子的基本概念 聚合物物理狀態(tài)及轉(zhuǎn)變 聚合物平均分子量及其分布 聚合反應(yīng)分類 高分子化合物的命名和分類 （ *） （ △ ） （ *） 高分子化學(xué) 11 高分子是由 碳、氫、氧、氮、硅、硫 等元素組成的 分子量足夠高 的有機(jī)物。常用高分子材料分子量在 一萬到幾百萬 之間，高分子量對化合物性質(zhì)的影響就是使它具有 一定強(qiáng)度 ，從而可作材料使用。這也是高分子不同于一般化合物之處。又因高分子一般具有長鏈結(jié)構(gòu)，每個分子好像一條長長的線，許多分子糾集在一起，就成了一個扯不開的線團(tuán)，這就是高分子化合物具有 較高強(qiáng)度 ，可以作為結(jié)構(gòu)材料使用的根本原因。另一方面，還可以通過各種手段，用物理的或化學(xué)的方法，或者使高分子與其他物質(zhì)相互作用后產(chǎn)生物理或化學(xué)變化，從而使高分子成為能完成特殊功能的功能高分子材料。 高分子化合物 簡介 高分子化學(xué) 12 高分子具有許多優(yōu)良性能，高分子材料是當(dāng)今世界發(fā)展最迅速的產(chǎn)業(yè)之一，目前世界上合成高分子材料的年產(chǎn)量已經(jīng)超過 。 塑料 、 橡膠 、 纖維 、 涂料 、 粘合劑 … 幾大類高分子材料己廣泛應(yīng)用到電子信息 、 生物醫(yī)藥 、 航天航空 、 汽車工業(yè) 、 包裝 、 建筑等各個領(lǐng)域 。 功能高分子材料 ：導(dǎo)電高分子、高分子半導(dǎo)體、光導(dǎo)電高分子、壓電及熱電高分子、磁性高分子、光功能高分子、液晶高分子和信息高分子材料等近年發(fā)展迅速，具有特殊功能 。 高分子材料 De 應(yīng)用 高分子化學(xué) 13 高分子科學(xué)是當(dāng)代發(fā)展最迅速的學(xué)科之一；它既是一門應(yīng)用科學(xué)，又是一門基礎(chǔ)科學(xué) .它是建立在有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)、生物化學(xué)、物理學(xué)和力學(xué)等學(xué)科的基礎(chǔ)上逐漸發(fā)展而成的一門新興學(xué)科。 目前，已經(jīng)發(fā)展成四個主要分支 .高分子化學(xué)繼 “ 四大化學(xué) ” 之后 被稱為 “ 第五大化學(xué) ” 。 高分子化學(xué) 研究對象 高分子化學(xué) 高分子科學(xué) 高分子化學(xué) 高分子物理 高分子材料 高分子工藝 14 高分子化學(xué) 研究對象 高分子化學(xué) 高分子科學(xué) 是研究高分子化合物的合成、改性、結(jié)構(gòu)、性能、成型加工等內(nèi)容的一門綜合性科學(xué)。 高分子化學(xué)是高分子科學(xué)的基礎(chǔ)，高分子化學(xué)主要研究聚合反應(yīng)機(jī)理和聚合方法。學(xué)習(xí)高分子化學(xué)的目的是了解聚合反應(yīng)的機(jī)理和聚合方法 ，以便合成出具有指定相對分子質(zhì)量和相對分子質(zhì)量分布、指定性能、能滿足實(shí)際需要的高分子化合物。 研究目的 15 高分子化學(xué) ① 提高產(chǎn)量、增加品種、改進(jìn)性能、處理三廢、拓寬應(yīng)用領(lǐng)域； ②研制新型引發(fā)劑，降低能源和材料消耗，使得合成方便易行； ③采用新的聚合方法獲得新性能、新品種、新用途的高聚物； ④開發(fā)功能高分子材料和生物工程高分子材料。 高分子化學(xué) 研究對象 發(fā)展方向 16 高分子的基本概念 （ *） 又稱高分子化合物、大分子化合物、高分子、大分子、高聚物、聚合物。 （注：這些術(shù)語一般可以通用） Macromolecules, High Polymer, Polymer 什么是高分子 ? 高分子是指由 多種原子 以相同的、多次重復(fù) 的 結(jié)構(gòu)單元 并主要由 共價鍵連接 起來的、通 常是相對 分子量為 104～ 106的化合物 。 17 高分子的基本概念 聚合物分子結(jié)構(gòu)必須是由多個重復(fù)單元所組成，并且這些重復(fù)單元是由相應(yīng)的小分子衍生而來。 C H 2 C H C H 2 C H C H 2 C HC l C l C lH2C CHCl聚氯乙烯 結(jié)構(gòu)單元 單體 高分子化學(xué) C H 2 C HO HCH2 CHOH聚乙烯醇 乙烯醇 又如 ： 18 高分子 的基本概念 高 分 子 小 分 子 聚合反應(yīng) Polymerization 單 體 能夠進(jìn)行聚合反應(yīng)，并構(gòu)成高分子基本結(jié)構(gòu)組成單元的小分子。即 合成聚合物的起始原料 。 單 體 （ Monomer） 在大分子鏈中出現(xiàn)的以單體結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的原子團(tuán)。即構(gòu)成大分子鏈的基本結(jié)構(gòu)單元。 結(jié)構(gòu)單元（ Structure unit） 19 高分子的基本概念 重復(fù)單元 （ Repeating unit） 聚合物中 化學(xué)組成相同 的最小單位。 鏈節(jié) (Chain element） 即一個重復(fù)結(jié)構(gòu)單元。 單體單元（ Monomer unit ） 聚合物中具有 與單體相同化學(xué)組成 而不同電子結(jié)構(gòu)的單元。 C H 2C HC l C lC H 2 C H和 C H 2 C H C H 2 C H C H 2 C HC l C l C l結(jié)構(gòu)單元 重復(fù)單元 單體單元 鏈 節(jié) H2C CHCl單體 高分子化學(xué) 20 高分子的基本概念 高分子的三種組成情況 高分子化學(xué) 比 較 n H 2 N ( C H 2 ) C O O H N H ( C H 2 ) C O n n H 2 O+5 5H 2 N ( C H 2 ) 6 N H 2 + H O O C ( C H 2 ) 4 C O O HH N H ( C H 2 ) 6 N H C O ( C H 2 ) 4 C O O Hn(2 n 1 ) H 2 O+n 21 高分子的基本概念 高分子的三種組成情況 例如：聚苯乙烯 聚合 CH 2 C H CH 2 C H C H 2 C H C H 2 C HnCH 2 C H n高分子結(jié)構(gòu)可以縮寫成 單體 結(jié)構(gòu)單元＝單體單元＝重復(fù)單元＝鏈節(jié) 此時 說明 ： n 表示 重復(fù)單元數(shù) ，也稱為 鏈節(jié)數(shù) , 在此等于 聚合度。 高分子化學(xué) 22 高分子的基本概念 聚合度是衡量高分子大小的一個指標(biāo)。 聚合度有兩種表示法： 以大分子鏈中的 結(jié)構(gòu)單元數(shù)目 表示，記作 以大分子鏈中的 重復(fù)單元數(shù)目 表示，記作 nxDP此時 nDPxn ??聚合度（ Degree of polymerization， 縮寫為 DP， ） 說明 ：由于絕大多數(shù)高聚物都是由不同鏈長的大分子組成，即同一種聚合物是由一組不同聚合度和不同結(jié)構(gòu)形態(tài)的同系物的混合物所組成，因此，聚合物的分子量或聚合度只是這種大小不一的大分子的統(tǒng)計平均值，或者