【正文】 立的大分子存在，因此只有 交聚度 的概念。 （ 4） 按功能分類 通用高分子 、 工程材料高分子 、 功能高分子 、 仿生高分子等 。如聚己二酰己二胺（尼龍 66）： C H 2 C H 2 nC ( C H 2 ) 4 C N H ( C H 2 ) 6 N HO On2．高分子化合物的分類 首頁 上一頁 下一頁 末頁 11 ③ 元素有機聚合物 主鏈由硅 、 硼 、 鋁與氧 、氮 、 硫 、 磷等組成 ， 側(cè)鏈?zhǔn)怯袡C基團 。 ① 碳鏈聚合物 主鏈完全由碳原子組成。 為解決聚合物讀寫不便，常采用國際通用的英文縮寫符號，如 PVC、 ABS等。 有機玻璃 —— 聚甲基丙烯酸甲酯。 ② 在單體名稱后面加 “ 樹脂 ” ： 酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂等。 （ 4） 高分子化合物在常溫常壓下主要以固態(tài)或液態(tài)存在 ， 幾乎無揮發(fā)性 ， 溶解性 也很差 ， 有時只發(fā)生 溶脹 。 （ 3）高分子化合物由于其相對分子質(zhì)量很大，有較好的 機械強度。 （ 2）高分子化合物可歸納為 線型 和 體型 兩種結(jié)構(gòu)。 例 聚氯乙烯的分子是由許多氯乙烯結(jié)合而成： 單體 聚合物 聚合度 鏈節(jié) *平均聚合度 n 鏈節(jié)的式量 = 高聚物的平均相對分子質(zhì)量 簡寫： C H2 C H C H 2C lC H C H 2C lC HC ln C H 2 = C H C lnC H 2 C HC l鏈節(jié) 單體 —— 聚合成高分子化合物的低分子化合物 鏈節(jié) —— 組成高分子鏈的重復(fù)結(jié)構(gòu)單元 聚合度 —— 高分子鏈所含鏈節(jié)的數(shù)目 首頁 上一頁 下一頁 末頁 6 （ 1）高分子化合物組成簡單，相對分子質(zhì)量大，具有“多分散性”。 1．基本概念 高分子化合物的 基本特征 ：相對分子質(zhì)量大。 本章學(xué)習(xí)要求 首頁 上一頁 下一頁 末頁 3 高分子化合物的基本結(jié)構(gòu)和重要特性 高分子化合物的合成、改性與再利用 高分子化合物概述 日常生活中的高分子材料 材料的未來與分子設(shè)計 目 錄 首頁 上一頁 下一頁 末頁 4 高分子化合物 （高分子、高聚物或聚合物）的分子比低分子化合物的分子要大很多。 。首頁 上一頁 下一頁 末頁 1 高分子與高分子材料 首頁 上一頁 下一頁 末頁 2 應(yīng)用 。 、 命名和分類 。 、 回收再利用的方法 。通常低分子有機化合物的相對分子質(zhì)量在 1000以下，而高分子化合物的相對分子質(zhì)量在 1萬以上，有的可達(dá)上千萬。 高分子化合物的基本概念和特點 高分子化合物概述 首頁 上一頁 下一頁 末頁 5 高分子化合物的相對分子質(zhì)量雖然很大，但其化學(xué)組成一般卻比較簡單。是多分子的混合物。線型結(jié)構(gòu)中包括鏈型和支鏈型。 又由于其分子是由共價鍵結(jié)合而成，故有較好的 絕緣性 和耐腐蝕性 ，由于其分子鏈很長，呈卷曲狀，故有較好的 可塑性和 高彈性 。 2．高分子化合物的特點 首頁 上一頁 下一頁 末頁 7 1．高分子化合物的命名 （ 1）按原料單體或聚合物的結(jié)構(gòu)特征命名 ① 在單體名稱前面冠以 “ 聚 ” 字： 聚氯乙烯、聚丙烯腈、聚乙二酰己二胺、聚對苯二甲酸乙二醇酯等。 高分子化合物的命名和分類 （ 2） 按商品名命名 *我國習(xí)慣以 “ 綸 ” 作為 合成纖維商品名的后綴 ， 如滌綸 、 氯綸 、 腈綸 、 錦綸 、 丙綸等 。 尼龍或錦綸 —— 聚酰胺，如尼龍 610。 首頁 上一頁 下一頁 末頁 8 聚合物 單體 名稱 商品名稱 符號 名稱 結(jié)構(gòu)式 聚氯乙烯 氯綸 PVC 氯乙烯 聚丙烯 丙綸 PP 丙烯 聚丙烯腈 腈綸 PAN 丙烯腈 聚己內(nèi)酰胺 錦綸 6 （或尼龍 6） PA6 己內(nèi)酰胺 C H 2 C H C lC H 2 C H C H 3C H 2 C H C NNHO 表 一些聚合物的名稱、商品名稱、符號及單體 首頁 上一頁 下一頁 末頁 9 聚己二酰己二胺 錦綸 66 （尼龍 —66） PA66 己二酸 己二胺 聚對苯二甲酸乙二醇酯 滌綸 PET 對苯二甲酸 乙二醇 聚苯乙烯 聚苯乙烯樹脂 PS 苯乙烯 聚甲基丙烯酸甲酯 有機玻璃 PMMA 甲基丙烯酸甲酯 聚丙烯腈 丁二烯 苯乙烯 ABS樹脂 ABS 丙烯腈 丁二烯 苯乙烯 H O O C ( C H 2 ) 4 C O O HN H 2 (C H 2 )6 N H 2H O C H 2 C H 2 O HC H 2 C C O O C H 3C H 3C H 2 C H C NC H 2 C H C H C H 2C H C H 2H O O C C O O HC H C H 2首頁 上一頁 下一頁 末頁 10 （ 2） 按主鏈結(jié)構(gòu)分類 （ 1） 按來源分類 天然高分子和合成高分子 。如聚乙烯： ② 雜鏈聚合物 主鏈除碳原子外，還含有氧、氮、硫等雜原子。 如聚二甲基硅氧烷： （ 3） 按性能和用途分類 塑料 、 纖維 、 橡膠 、 涂料 、 粘合劑和功能高分子六大類 。 ④ 元素?zé)o機聚合物 主鏈和側(cè)鏈均由無機元素或基團組成。 （ 1） 線型結(jié)構(gòu)高分子物質(zhì) 分子中有獨立的大分子存在，分子鏈中以單鍵相連的相鄰兩鏈節(jié)之間還可以保持一定的鍵角而旋轉(zhuǎn)，因此，一個分子鏈在無外力作用時會有眾多的分子空間形態(tài)，絕大部分為卷曲狀。 鍵角固定的高分子鏈節(jié)的旋轉(zhuǎn)示意圖 1．高聚物分子的幾何形狀 高分子化合物的基本結(jié)構(gòu) αC 1C 2C 3C 4C 5C 6C 7C 8C 9C 10C 11 高分子化合物的基本結(jié)構(gòu)和要重特性 首頁 上一頁 下一頁 末頁 13 體型結(jié)構(gòu)的高聚物，由于分子鏈間有大量的交聯(lián)，分子鏈不可能產(chǎn)生有序排列，因而都是非晶態(tài)的。 高聚物中結(jié)晶性區(qū)域稱為結(jié)晶區(qū)，非結(jié)晶區(qū)域稱非結(jié)晶區(qū)，結(jié)晶的多少稱 結(jié)晶度 （高聚物含晶體結(jié)構(gòu)的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)） 。例如常溫下的塑料。例如常溫下的橡膠。 粘流態(tài) 高聚物分子鏈節(jié)可以自由地旋轉(zhuǎn)，整個分子鏈也能自由移動，從而成為能流動的粘液，比液態(tài)低分子化合物的粘度要大得多，又稱為塑性態(tài)。 3．線型非晶態(tài)高聚物的物理形態(tài) 線性非晶態(tài)聚合物的物理形態(tài)與溫度的關(guān)系 首頁 上一頁 下一頁 末頁 15 玻璃化溫度 由高彈態(tài)向玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變的溫度，用 Tg 表示。 塑料與纖維 : 要求 Tg 高， Tf 低（較耐熱，加工成型溫度不高） 橡膠： 要求 Tg 低， Tf 高（耐寒又耐熱） 一些非晶態(tài)高聚物的 Tg和 Tf值： 聚氯乙烯 Tg =81 ℃ Tf =175℃ 聚苯乙烯 Tg =100 ℃ Tf =135℃ 聚丁二烯 (順丁橡膠 ) Tg =108 ℃ 天然橡膠 Tg =73 ℃ Tf =122℃ 首頁 上一頁 下一頁 末頁 16 1．彈性和塑性 （ 1） 彈性 當(dāng)高聚物 Tg TR (室溫 ) Tf , 高聚物處于高彈態(tài)，而且 TR和 Tf與 Tg的差值越大其性能越好。 高分子化合物的結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系 玻璃化溫度 Tg是高聚物的鏈節(jié)開始旋轉(zhuǎn)的最低溫度。 分子的柔順性越大， Tg越低。 首頁 上一頁 下一頁 末頁 17 主要指標(biāo)有 機械強度 、 剛性 、 沖出強度 。 (2) 極性取代基 或鏈間能形成 氫鍵 時，能增加分子鏈之間的作用力而提高其強度。 (4) 在結(jié)晶區(qū)內(nèi)分子鏈 排列緊密有序 ，可使分子鏈之間的作用力增大，機械強度也隨之增高。 如聚乙烯交聯(lián)后，沖擊強度可提高 3~4倍。 高聚物的極性越小，其絕緣性越好。 極性高聚物 分子鏈節(jié)結(jié)構(gòu)不對稱的高聚物，如聚氯乙烯，聚酰胺等。 （ 2） 無極性基團，但鏈節(jié)結(jié)構(gòu)不對稱的高聚物 ，如聚苯乙烯，天然橡膠等，可用做中頻電絕緣材料。 首頁 上一頁 下一頁 末頁 21 分子的極性可用相對介電常數(shù) ε衡量，通常非極性高聚物的ε≈2，弱極性或中等極性高聚物的 ε＝ 2~4，強極性高聚物的ε4。 靜電現(xiàn)象具有兩面性，它應(yīng)用于靜電印刷、油漆噴涂和靜電分離等。 常用的抗靜電劑是一些 表面活性劑 ，其主要作用是提高高聚物表面的電導(dǎo)性，使之迅速放電，防止電荷積累。 首頁 上一頁 下一頁 末頁 23 高聚物溶解的兩個階段： 溶脹 溶劑分子滲入高聚物內(nèi)部，使高分子鏈間產(chǎn)生松動，并通過溶劑化使高聚物膨脹成凝膠狀。 （ 1）溶解性 一般 線型 （包括帶支鏈）的高聚物，在適當(dāng)?shù)娜軇┲谐？梢匀芙狻? 但 體型 高聚時，通常只發(fā)生溶脹而不能溶解。例如，未硫化的天然橡膠是弱極性的，可溶于汽油、苯、甲苯等非極性或弱極性溶劑中。吸水后成凝膠狀，在加壓下，水分也不易擠出來。 （ 2）保水性 晶態(tài)高聚物一般需將其加熱至熔點附近，待 晶態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榉蔷B(tài)后，溶劑分子才能滲入，使高聚物逐漸溶解。 首頁 上一頁 下一頁 末頁 25 高聚物主要由 CC、 CH、 CO等牢固的共價鍵連接而成，含活潑的基團較少，且分子鏈相互纏繞，使分子鏈上不少基團難以參與反應(yīng)，因而 一般化學(xué)穩(wěn)定性較高 。 例如 ， 聚酰胺與水的反應(yīng)： CON H COO CN高聚物一般化學(xué)穩(wěn)定性好，耐酸堿腐蝕，但不耐高溫，易老化。例如，塑料制品變脆、橡膠龜裂、纖維泛黃、油漆發(fā)粘等。主要有兩種過程： 降解 鏈斷裂， Mr變小 → 發(fā)粘、變軟、喪失機械強度 交聯(lián) 線型變體型 → 變硬、變脆、喪失彈性， 如天然膠、聚氯乙烯的老化 若在高聚物分子鏈中引入較多的 芳環(huán) 、 雜環(huán) 結(jié)構(gòu) ，