【正文】 分子。兩種單體單 元通常是無規(guī)分布的。 共聚是高分子化合物改性的重要方法之一。例如由 對(duì)苯二甲酸 和 乙二醇 聚合而成的 聚對(duì)苯二甲酸乙二酯（滌綸樹脂） 。 碳鏈聚合物 的主鏈全部由碳元素組成，側(cè)基上可有其它 元素。 12 第一章 緒論 元素有機(jī)聚合物 的主鏈上沒有碳元素，一般由 Si、 B、 N、 P、 Ge和 O等元素組成，但側(cè)鏈上含有有機(jī)基團(tuán)。不在本課程討論之列。或者說， 熱塑性高分 子是可以再生的。這種轉(zhuǎn)變是不可逆的。 15 第一章 緒論 3）根據(jù)高分子的用途分類 根據(jù)高分子的實(shí)際用途，可將其分為 塑料、橡膠、化學(xué) 纖維、涂料、粘合劑和功能高分子 六大類。 化學(xué)纖維 在外觀上為纖維狀，彈性模量很高。 16 第一章 緒論 涂料 的基本特點(diǎn)是在一定條件下能成膜，對(duì)基材起到裝 飾和保護(hù)作用。重要的粘結(jié)劑高分子有：環(huán)氧樹 脂、聚醋酸乙烯酯、聚丙烯酸酯、聚氨酯、 聚乙烯醇等。 17 第一章 緒論 高分子的命名 1）習(xí)慣命名法 習(xí)慣命名法是一種約定俗成的方法，目前最為通用。 也可在結(jié)構(gòu)單元名稱后加上“樹脂”兩字來命名。 也可從參與共聚的兩種單體中各取一個(gè)典型文字組成基 本名稱，然后在其后面加上“樹脂”兩字。為 了避免混淆，一般不用習(xí)慣命名法命名。 乙烯醇只是一種假象的單 體。例如 “聚酯”中包含有 “聚對(duì)苯二甲酸 乙二酯”、“聚對(duì)苯二甲酸丁二酯”、“聚碳酸酯”等。 由乙烯、丙烯和二烯烴共聚而成的橡膠，則稱為“三元 乙丙橡膠”。 尼龍 —6纖維在我國(guó)首先是由錦西化工研究院研制而成， 因此命名為“錦綸”。 三聚氰胺的俗稱為“ 密胺 ”，因此由三聚氰胺和甲醛聚合而成的聚合物俗稱為“ 密胺樹脂 ”。 尼龍 —6是由己內(nèi)酰胺或 ω—氨基己酸聚合而成，結(jié)構(gòu)單元含 有 6個(gè)碳原子。其步驟為： （ 1）先確定重復(fù)單元； （ 2）排定重復(fù)單元中次級(jí)單元的次序，原則為： （ i）先排側(cè)基最少的元素； （ ii）再排有取代基的元素； （ iii）當(dāng)主鏈上有雜原子時(shí)，先排雜原子。 IUPAC不提倡采用商品名和俗稱。 按單體和聚合物的組成和結(jié)構(gòu)變化分類 早期的分類方法。 加聚物的相對(duì)分子質(zhì)量是單體相對(duì)分子質(zhì) 量的整數(shù)倍。 CC H 3C H 3O HH O + COC lC ln n [ CC H 3C H 3OO CO] n + ( n 1 ) H C l34 第一章 緒論 用于縮聚反應(yīng)的單體所含的官能團(tuán)主要有 羥基 (—OH)、 胺基 (—H2)、羧基 (—COOH)、酯基 (—COOR)等。 加聚和縮聚分類法至今尚有人使用。 （ 3） 聚合過程中相對(duì)分子質(zhì)量變化不大， 體系始終由單體、 高分子量聚合物和引發(fā)劑組成。 體 系由單體和分子量遞增的一系列中間產(chǎn)物組成。 （ 4） 大部分是平衡反應(yīng)。圖 1—1為高分子的機(jī)械性能與相對(duì)分子質(zhì)量間的 一般關(guān)系。 重要概念： 在滿足材料的機(jī)械性能的前提下，高分子的相對(duì)分子質(zhì) 量應(yīng)盡可能小一些，以有利于材料的加工。其中尤以數(shù)均 分子量最為常用。 （ 1—4） ?? ???? ???? iiiiiiiiin MxMmmnMnnmM)/(nM43 第一章 緒論 （ 2）質(zhì)均分子量 按質(zhì)量平均的相對(duì)分子質(zhì)量。 Z量的定義為 miMi。 ?M????? /11/1 )()(iiiiiiiMnMnmMmM???? ??? （ 1—7） 46 第一章 緒論 以上幾種平均分子量之間的大小關(guān)系為： 非常容易記憶的關(guān)系 !! zM ＞ wM ＞ ?M nM＞ 010iiiiiiiinMnMnMmMmM???? ?? ? 1201iiiiiiiiwMnMnMmMmM???? ?? 232 ii iiii iiz Mn MnMm MmM ???? ??47 第一章 緒論 高分子的分子量分布 由于高分子材料的多分散性，平均分子量并不能完全表 征其中各種分子的數(shù)量，因此還有 分子量分布 的概念。圖 1—2為典型 的質(zhì)量分布曲線。 平均分子量相同的聚合物，分子量分布可能會(huì)有很大差 異， 這是由于各種大小分子量的分子在材料中所占比例不同 所引起的。 線型聚合物中結(jié)構(gòu)單元之間一般為 頭尾連接 ，混雜有少 量 頭頭連接 和 尾尾連接 。主要有 手性異構(gòu) 和 幾 何異構(gòu) 兩種。假如高分子全部由一種旋光異構(gòu)體單元組成，稱 為 全同立構(gòu) ；由兩種旋光異構(gòu)體交替間接，稱為 間同立構(gòu) ； 兩種旋光異構(gòu)體完全無規(guī)鍵接時(shí)，稱為 無規(guī)立構(gòu) 。例 如順式聚丁二烯和反式聚丁二烯。 （ 1）線形聚合物 二官能度單體聚合的結(jié)果為線形聚合物。連 鎖聚合中 鏈轉(zhuǎn)移反應(yīng) 也會(huì)導(dǎo)致支鏈的產(chǎn)生，如乙烯的聚合。 線形和支鏈形聚合物為熱塑性聚合物，交聯(lián)形聚合物為 熱固性聚合物。由于相對(duì)分子質(zhì) 量很大，總的次價(jià)鍵力超過共價(jià)鍵力。 ? 無定型高分子的例子： 聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯 酸甲酯等 ；結(jié)晶高分子的例子： 聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺、 聚四氟乙烯等。 ? 作為塑料使用時(shí)， Tg是無定型高分子的使用上限溫度，Tm 是結(jié)晶高分子的使用上限溫度。 62 第一章 緒論 圖 1—5 無定型高分子的溫度 —形變曲線 1. 玻璃態(tài) 2. 高彈態(tài) 3. 粘流態(tài) 63 第一章 緒論 高分子材料和力學(xué)性能 ? 按一定配方，在高分子中加入助劑、填料等物質(zhì)后，成為 高分子材料 。 64 第一章 緒論 圖 1—6 不同高分子的應(yīng)力 —應(yīng)變曲線 65 第一章 緒論 高分子化學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史 ? 高分子的概念始于 20世紀(jì) 20年代，但應(yīng)用更早。 ? 1907年，第一個(gè)合成高分子 —酚醛樹脂 誕生。 ? 30年代，許多烯烴類加聚物被開發(fā)出來， PVC（ 1927～ 1937） , PMMA（ 1927～ 1931） , PS（ 1934～ 1937） , PVAc（ 1936） , LDPE（ 1939）。 ? 40年代，二次大戰(zhàn)促進(jìn)了高分子材料的發(fā)展，一大批 重要 的橡膠和塑料 被合成出來。 ? 1956年，美國(guó)人 Szwarc發(fā)明 活性陰離子聚合 ，開創(chuàng)了高 分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 的先河。 ? 特種高分子： 高模量高強(qiáng)度、耐高低溫、耐輻射、高頻絕 緣、半導(dǎo)體等。 ? 新的聚合方法： 陽離子活性聚合、基團(tuán)轉(zhuǎn)移聚合、活性自 由基聚合、等離子聚合等等； ? 新結(jié)構(gòu)的聚合物： 新型嵌段共聚物、新型接枝共聚物、星 狀聚合物、樹枝狀聚合物、超支化聚合物、含富勒烯 (C60)聚 合物等等。 同年聘為卡爾斯魯厄工業(yè)大學(xué)副教授