1、第一章第一章 绪论绪论 第二章第二章 逐步聚合逐步聚合第三章第三章 自由基聚合自由基聚合第四章第四章 自由基共聚自由基共聚 第五章第五章 聚合方法聚合方法 第六章第六章 离子聚合离子聚合 第七章第七章 配位聚合配位聚合 第八章第八章 聚合物的化学反应聚合物的化学反应 课程内容课程内容 学时学时: 54 教学目的目的：掌握有关高分子化学的基掌握有关高分子化学的基本知识，初步具有控制聚合反应及选择聚本知识，初步具有控制聚合反应及选择聚合方法的合方法的能力能力。培养培养进一步自学的能力。进一步自学的能力。基本要求基本要求： 要求掌握高要求掌握高分子的基本概念、分子的基本概念、聚合反应的基本聚合反应的
2、基本原理。原理。教学目的与基本要求学习高分子化学的几点建议学习高分子化学的几点建议 抓住主线，理清思路抓住主线，理清思路 基本概念基本反应基本理论基本概念基本反应基本理论 基本问题基本计算基本问题基本计算 结合实验，开阔视野结合实验，开阔视野 生活常识课堂知识专业实验学术论文生活常识课堂知识专业实验学术论文 培养兴趣，提高能力培养兴趣，提高能力 扩大阅读积极思考扩大阅读积极思考- -提出问题解决问题提出问题解决问题 . . 确定目标，努力学习确定目标，努力学习 及时就业及时就业- -扩大专业知识扩大专业知识- -注重信息与应用注重信息与应用 继续深造继续深造- -加强相关课程学习加强相关课程学
3、习- -注重知识的系统与深入注重知识的系统与深入高分子化学高分子化学课程考核课程考核本课程总成绩包括平时成绩本课程总成绩包括平时成绩和和期末考试成绩期末考试成绩两两部分：部分： 平时成绩：比例平时成绩：比例 40% 。包括出勤、。包括出勤、 学习态度学习态度 、作业作业等等； 期末试卷成绩：比例期末试卷成绩：比例 60% ； 综合考核成绩：平时成绩综合考核成绩：平时成绩 40%+ 试卷成绩试卷成绩 60% 。 考试题型：考试题型： 名词解释、填空题、选择题、计算题、名词解释、填空题、选择题、计算题、 反应方程式反应方程式、简答题、简答题 祝取得好成绩祝取得好成绩1.高分子化学教程高分子化学教程
4、 王槐三王槐三 编著编著 科学出版社科学出版社 2002年年2.高分子化学高分子化学 张兴英主编张兴英主编 中国轻工业出版社中国轻工业出版社 2000年年3.高分子化学高分子化学 潘才元主编潘才元主编 中国科技大学出版社中国科技大学出版社 2001年年4.高分子化学原理高分子化学原理 王善琦主编王善琦主编 北京航空航天大学出版社北京航空航天大学出版社 1993年年5.高分子化学高分子化学周其凤周其凤 主编主编 化学工业出版社化学工业出版社 2001年年6.Principles of Polymerization Odian George John Wiley Sons 1981主要教学参考书及
5、网站前言前言高高 分分 子子 科科 学学研究高分子化合物的合成、反应及机研究高分子化合物的合成、反应及机理，反应动力学、选择原料、确定路理，反应动力学、选择原料、确定路线、寻找催化剂、制订合成工艺等。线、寻找催化剂、制订合成工艺等。研究高分子的结构与性能的研究高分子的结构与性能的关系，为设计合成预定性能关系，为设计合成预定性能的聚合物提供理论指导，是的聚合物提供理论指导，是沟通合成与应用的桥梁。沟通合成与应用的桥梁。研究聚合物加工成型研究聚合物加工成型的原理与工艺。的原理与工艺。Polymer Science重要的基础学科重要的基础学科材料的总类材料的总类 高分子具有许多优良性能，高分子材料是
6、当今世界发高分子具有许多优良性能，高分子材料是当今世界发展最迅速的产业之一，目前世界上合成高分子材料的展最迅速的产业之一，目前世界上合成高分子材料的年产量已经超过年产量已经超过1.41.4亿吨。亿吨。 塑料、橡胶、纤维、涂料、粘胶剂塑料、橡胶、纤维、涂料、粘胶剂几大类高分子材几大类高分子材料己广泛应用到电子信息、生物医药、航天航空、汽料己广泛应用到电子信息、生物医药、航天航空、汽车工业、包装、建筑、纺织等各个领域。车工业、包装、建筑、纺织等各个领域。 功能高分子材料：导电高分子、高分子半导体、光导功能高分子材料：导电高分子、高分子半导体、光导电高分子、压电及热电高分子、磁性高分子、光功能电高分
7、子、压电及热电高分子、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发展迅高分子、液晶高分子和信息高分子材料等近年发展迅速，具有特殊功能。速，具有特殊功能。高分子材料的应用高分子材料的应用据统计，若人们对材料据统计，若人们对材料的需求是的需求是100%，其中，其中高分子材料占高分子材料占60%。天然高分子天然高分子多糖类、多肽类、核酸多糖类、多肽类、核酸OOOOOOODNA分子的双螺旋结构分子的双螺旋结构deoxyribonucleic acid两股两股DNA长链像转圈的楼梯扶手架，围绕长链像转圈的楼梯扶手架，围绕一个中心轴盘旋，走向相反，外侧为磷酸一个中心轴盘旋，走向相反，外侧为
8、磷酸基团，内侧为四种碱基，通过碱基对基团，内侧为四种碱基，通过碱基对(30亿亿)的氢键形成双螺旋结构。的氢键形成双螺旋结构。HOC、N ： 在碱基中在碱基中C ：在磷酸酯键中在磷酸酯键中P H |H2NCCOOH | R COOH |H-NHCH | R+ H COOH | |H2NCCONHCH | | RR肽键肽键 C，H，O，N，S蛋白质蛋白质 Protein涤纶做基料的风帆、热气球常常规规高高分分子子材材料料合成高分子合成高分子日用橡胶制品日用橡胶制品日化产品外包装日化产品外包装腈纶毛织品塑料建材、产品包装、电缆护套工程塑料制品各种合成橡胶制品我们使用的以上这些产品，我们使用的以上这些
9、产品，大都来自于这样高塔林立的大都来自于这样高塔林立的 功能高分子材料功能高分子功能高分子1 教学目的及要求：教学目的及要求： 1.掌握：掌握：高分子化合物的基本概念、聚合反应的分类方高分子化合物的基本概念、聚合反应的分类方法法 ；掌握书写聚合物结构式的一般方法，掌握聚合物；掌握书写聚合物结构式的一般方法，掌握聚合物平均分子量、分子量分布的几种表示方法；平均分子量、分子量分布的几种表示方法； 2.熟悉熟悉：高分子的特点；高分子的特点； 线型、支链和体型大分子以及线型、支链和体型大分子以及高分子的微观结构高分子的微观结构 、聚合物的分类及几种命名方法、聚合物的分类及几种命名方法 ；3.了解：了解
10、：高分子化学研究的主要问题，了解聚合物分子高分子化学研究的主要问题，了解聚合物分子量、分子量分布对聚合物性能的影响，聚合物的物理量、分子量分布对聚合物性能的影响，聚合物的物理状态和主要性能、状态和主要性能、 高分子材料和机械强度、高分子化高分子材料和机械强度、高分子化学简史学简史 以及高分子科学及其工业发展历史和前景。以及高分子科学及其工业发展历史和前景。 由许多相同的、结构简单的单元由许多相同的、结构简单的单元(unit)通过共价键通过共价键(covalent bond)重复键接而成的相对分子质量很大的化合物。重复键接而成的相对分子质量很大的化合物。高分子高分子(大分子大分子) (macro
11、molecule)高聚物高聚物 (high polymer)聚合物聚合物 (polymer)1.一般称胰岛素等化学组成和结构非常复杂的生物高分子化合物为大一般称胰岛素等化学组成和结构非常复杂的生物高分子化合物为大分子化合物，而称人工合成的塑料、橡胶和纤维等为聚合物或高聚物。分子化合物，而称人工合成的塑料、橡胶和纤维等为聚合物或高聚物。2.聚合物包括低聚物聚合物包括低聚物(oligomer)和高聚物和高聚物,但通常所称的聚合物即指高但通常所称的聚合物即指高聚物。聚物。低聚物（低聚物（Oligomer)：分子量较小的高分子化合物，重复单元数只有几个到十分子量较小的高分子化合物，重复单元数只有几个到
12、十几个。线型或环状结构。如聚乙二醇。几个。线型或环状结构。如聚乙二醇。现在的倾向：现在的倾向：高分子的特征：高分子的特征：A、相对分子质量很大、相对分子质量很大一般高分子的分子量在一般高分子的分子量在104106B、共价键连接、共价键连接C、由相同的化学结构重复多次而成、由相同的化学结构重复多次而成CH2CHCln高分子可看作是由许多重复单元所组成的一条长链高分子可看作是由许多重复单元所组成的一条长链 C CHHCH3HCHHCCH3HCHHCCH3H支链支链主链主链侧基侧基链原子链原子 构成高分子主链骨架的单个原子构成高分子主链骨架的单个原子聚丙烯聚丙烯聚乙二醇聚乙二醇CHHCHHO CHH
13、CHHO CHHCHHO高高 分分 子子单单 体体聚合反应聚合反应Polymerization能够进行聚合反应，并构成高分子基本结构组能够进行聚合反应，并构成高分子基本结构组成单元的小分子。即成单元的小分子。即合成聚合物的合成聚合物的起始原料起始原料。单单 体体（Monomer）聚合聚合CH2 CHCH2-CH-CH2-CH-CH2-CHnCH2 CHn缩写成缩写成在大分子链中出现的以在大分子链中出现的以单体结构为基础的原子团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。结构单元的元素即构成大分子链的基本结构单元。结构单元的元素组成可以与单体的元素组成相同，也可以不同。组成可以与单体的
14、元素组成相同，也可以不同。 聚丙烯聚丙烯 尼龙尼龙66结构单元结构单元Structure unitCCHHCH3HCHHCCH3HCHHCCH3Hn NH ( CH2 ) NH C ( CH2 ) C 64OO聚合物中化学组成和结构均可重复出现的最小基本聚合物中化学组成和结构均可重复出现的最小基本单元，又可称单元，又可称链节链节（Chain Element）。）。在聚合物链节中，与单体的元素组成相同，仅部在聚合物链节中，与单体的元素组成相同，仅部分电子状态稍有差别的（基本）结构单元。分电子状态稍有差别的（基本）结构单元。CH2CHClClCH2 CH和和聚氯乙烯的重复单元聚氯乙烯的重复单元尼龙
15、尼龙-66-66的重复单元的重复单元Monomer unit重复单元重复单元 Repeating unit高分子的三种组成情况高分子的三种组成情况比比 较较n H2N-(-CH2-)-COOH-NH-(-CH2-)-CO-nn H2O+55H2N(CH2)6NH2 + HOOC(CH2)4COOHH-NH(CH2)6NH-CO(CH2)4CO-OHn(2n-1) H2O+nCH2 CHCH2-CH-CH2-CH-CH2-CHn1.1.高分子的三种组成情况高分子的三种组成情况聚合聚合CH2 CHCH2-CH-CH2-CH-CH2-CHnCH2 CHn结构单元单体单元重复单元链节结构单元单体单元重
16、复单元链节此此时时重复单元的元素组成与单体的元素组成相同重复单元的元素组成与单体的元素组成相同结构单元数目结构单元数目重复单元数目重复单元数目nxDP此时此时nDPxn说明说明：由于绝大多数高聚物都是由不同链长的大分子组成，即：由于绝大多数高聚物都是由不同链长的大分子组成，即同一种聚合物是由一组不同聚合度和不同结构形态的同系物的混合同一种聚合物是由一组不同聚合度和不同结构形态的同系物的混合物所组成，因此，聚合物的分子量或聚合度只是这种大小不一的大物所组成，因此，聚合物的分子量或聚合度只是这种大小不一的大分子的统计平均值，或者说分子的统计平均值，或者说分子量或聚合度具有一定的分布范围分子量或聚合
17、度具有一定的分布范围。一种结构单元一种结构单元组成的高分子组成的高分子聚合度（聚合度（Degree of polymerization，缩写为缩写为DP）：n H2N-(-CH2-)-COOH-NH-(-CH2-)-CO-nn H2O+55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。有小分子生成，所以此时的结构单元不等于单体单元。由聚合度可计算出高分子的分子量由聚合度可计算出高分子的分子量 00nMxMDP M重复单元的元素组成与单体的元素组成不同重复单元的元素组成与单体的元素组
18、成不同H2N(CH2)6NH2 + HOOC(CH2)4COOHH-NH(CH2)6NH-CO(CH2)4CO-OHn(2n-1) H2O+2.2.其重复单元由其重复单元由两种结构单元两种结构单元组成，且结构组成，且结构单元与单体的单元与单体的组成不尽相同，组成不尽相同，所以，不能称所以，不能称为单体单元。为单体单元。高分子的三种组成情况高分子的三种组成情况单个聚合物单个聚合物分子所含单体单元的数目。分子所含单体单元的数目。COCOOCH2CH2O()nCOCOHOOH+HOCH2CH2OHCOCOOCH2CH2OHHOCOCOOCH2CH2OCOCOOCH2CH2O 聚合物聚合物 单单 体体
19、 单体单元单体单元 聚合度聚合度2n聚对苯二甲酸乙二酯，聚对苯二甲酸乙二酯，涤纶，涤纶，PETn例：nDPxn22002MDPMxMn结构单元结构单元 重复单元重复单元 单体单元；但单体单元；但, 重复单元链节重复单元链节 例例1：以氯乙烯单体为原料，聚合得到的聚氯乙烯的分子量，根以氯乙烯单体为原料，聚合得到的聚氯乙烯的分子量，根 据其用途不同可在据其用途不同可在5万至万至15万之间，其结构单元的分子量万之间，其结构单元的分子量 为为62.5，计算其聚合度。，计算其聚合度。ClCH2CHCH2 CHClnn解：解： = = 50000-150000/62.5=800-2400= = 50000
20、-150000/62.5=800-2400 通过计算可知，通过计算可知，聚氯乙烯的平均聚合度应在聚氯乙烯的平均聚合度应在800-2400,800-2400,聚氯乙烯聚氯乙烯 分子约由分子约由800-2400800-2400个氯乙烯单元组成。个氯乙烯单元组成。X0MM例例2 2：以对苯二甲酸与乙二醇为原料，经缩聚制得聚对苯二甲酸以对苯二甲酸与乙二醇为原料，经缩聚制得聚对苯二甲酸 乙二醇酯，其分子量一般在乙二醇酯，其分子量一般在2 2万左右，计算万左右，计算 及及 。 DPnX解解：已知已知-O(CH-O(CH2 2) )2 2O-O-结构单元分子量为结构单元分子量为6060，-OC-C-OC-C
21、6 6H H5 5-CO-CO- 结构单元分子量为结构单元分子量为132132。 由由 = = （M + M ）/2/2得：得： 2000 = 2000 = （60+13260+132）/2/2 则则 =208=208 = /2=104 = /2=104nMnX0102nXnXDPnX3.3. 由一种（真实的、隐含的或假设的）单体聚合而成的聚合物。由一种（真实的、隐含的或假设的）单体聚合而成的聚合物。聚合物分子有且只有一种聚合物分子有且只有一种重复结构单元，重复结构单元，并且该并且该重复重复结构单元可以只由一种（真实的、隐含的或假设的）结构单元可以只由一种（真实的、隐含的或假设的）单体衍生而来
22、。单体衍生而来。判别均聚物判别均聚物高分子的三种组成情况高分子的三种组成情况均聚物均聚物Homopolymer)齐聚物齐聚物：由几个或十几个单元相互键连而成；不能称为聚合物。均聚物均聚物：由一种单体聚合而成的聚合物。共聚物共聚物：由两种或两种以上单体共聚而成的聚合物。 生成均聚物的聚合反应称生成均聚物的聚合反应称均聚反应均聚反应 （Homopolymerization) )。氯乙烯单体氯乙烯单体由对苯二甲酸和乙二醇反应由对苯二甲酸和乙二醇反应生成的生成的“隐含单体隐含单体”：HOOC-Ph-COOCH2CH2OH“假设单体假设单体”：乙烯醇：乙烯醇CH2CHClCOCOOCH2CH2OCH2C
23、HOH例：例：说明：说明： M1M2M1M1M2M1M2M2M2 -( CH2-CH=CH-CH2 -)-(-CH2-CH-)-xyn由由两种或两种以上两种或两种以上（真实的、隐含的或假设的）单体聚（真实的、隐含的或假设的）单体聚合而成的聚合物。生成共聚物的聚合反应称为合而成的聚合物。生成共聚物的聚合反应称为共聚反应共聚反应。共共 聚聚 物物 （Copolymer）无规共聚物：无规共聚物：在高分子链中不同单体单元的序列分布无规则。在高分子链中不同单体单元的序列分布无规则。 两种单元在链中的排列顺序是不能预测的。两种单元在链中的排列顺序是不能预测的。在烯类单体自由基共聚合时在烯类单体自由基共聚合
24、时, ,通常得到的是无规共通常得到的是无规共聚物，其性质与相应的均聚物是大不相同的。聚物，其性质与相应的均聚物是大不相同的。-A-B-A-A-B-A-B-B-A-A-B-A-B-B-A-B-A-B-A-A-B-A-B-B-A-A-B-A-B-B-A-B-交替共聚物：交替共聚物：顾名思义，交替共聚物就是顾名思义，交替共聚物就是A A和和B B两种结构单元两种结构单元 在高分子链中交替排列。在高分子链中交替排列。通过特定的烯类聚合能得到交替共聚物，其性通过特定的烯类聚合能得到交替共聚物，其性 能与两类均聚物的性质也大不相同。能与两类均聚物的性质也大不相同。-A-B-A-B-A-B-A-B-A-B-
25、A-B-A-B-A-B-A-B-A-B-A-B-A-B-A-B-A-B-A-B-A-B-嵌段共聚物：嵌段共聚物：高分子链中由一种结构单元链段和另一种结构高分子链中由一种结构单元链段和另一种结构 单元链段相接组成。兼具有两种均聚物的性质。单元链段相接组成。兼具有两种均聚物的性质。 -A-A-A-A-A-A-A-A-B-B-B-B-B-B-B-B-A-A-A-A-A-A-A-A-B-B-B-B-B-B-B-B-接技共聚物：接技共聚物： 共聚物的主链是一种均聚物，支链是另一种均聚物称接枝共聚物的主链是一种均聚物，支链是另一种均聚物称接枝共聚物。可用两类均聚物相互反应生成，也可由共聚物。可用两类均聚物
26、相互反应生成，也可由A A种均聚种均聚物的主链上引人一些可反应的基团，再接上由物的主链上引人一些可反应的基团，再接上由B B形成的支形成的支链构成接枝共聚物。接枝共聚物的性质是两类均聚物的加链构成接枝共聚物。接枝共聚物的性质是两类均聚物的加合。合。HOOC-Ph-COOHHOCH2CH2OH-(OC-Ph-COOCH2CH2O)n-隐含单体隐含单体HOOC-Ph-COOCH2CH2OHHOOC-Ph-COOHHOCH2CH2OHHO(CH2)3OH-(OC-Ph-COOCH2CH2O)n-(OC-Ph-COOCH2CH2CH2O)m-HO-(CH2)5COOHHOCH2COOH-O(CH2)5
27、COm-OCH2COn-共聚物共聚物共聚物共聚物均聚物均聚物例：例：涤纶：涤纶： 高分子链的末端结构单元。高分子链的末端结构单元。末末 端端 基基 团团 （ End Groups）HO COCOOCH2CH2OCOCOOCH2CH2OH聚乙烯：聚乙烯：CH3CH2-(CH2CH2)n-CH2CH3 由于通常聚合物的分子量很大，末端基团相对于整个高分子而言由于通常聚合物的分子量很大，末端基团相对于整个高分子而言是很小的组成单元，而且通常是未知的，因此若非需要特别指出末端是很小的组成单元，而且通常是未知的，因此若非需要特别指出末端基团，在书写高分子的结构式时，常忽略不写。基团，在书写高分子的结构式
28、时，常忽略不写。 假如高分子的末端基团是反应性的，能进一步进行聚合反应，这假如高分子的末端基团是反应性的，能进一步进行聚合反应，这样的高分子称为样的高分子称为遥爪高分子遥爪高分子或或预聚物分子预聚物分子，其反应性末端基团常常是，其反应性末端基团常常是有目的地引入的。有目的地引入的。 第一讲课后作业第一讲课后作业 预习预习：1. 聚合物的分类和命名；聚合物的分类和命名； 2. 聚合反应分类；聚合反应分类； 3. 聚合物平均分子量及其分布聚合物平均分子量及其分布作业：P16 1来来 源源天然高分子：天然高分子：自然界天然存在的高分子。自然界天然存在的高分子。 纤维素、蛋白质、淀粉等纤维素、蛋白质、
29、淀粉等合成高分子：合成高分子：由单体聚合人工合成的高分子。由单体聚合人工合成的高分子。 聚酯、聚酰胺等聚酯、聚酰胺等1.1.分类分类改性高分子改性高分子：经化学改性后的天然高分子。经化学改性后的天然高分子。性性质质和和用用途途 橡胶橡胶(rubber)(rubber)： 定义：定义：具有可逆形变的高弹性聚合物材料。具有可逆形变的高弹性聚合物材料。 制备：制备：以聚合物为基体材料加入适当种类和适当数量以聚合物为基体材料加入适当种类和适当数量的助剂（如硫化剂、硫化促进剂、防老剂、填料等），经的助剂（如硫化剂、硫化促进剂、防老剂、填料等），经过塑练，使其具有可塑性，加热加压交联后成为具有高弹过塑练，
30、使其具有可塑性，加热加压交联后成为具有高弹性的材料。性的材料。特点：特点：高弹性；易形变且可逆；分子量大（几十万）。高弹性；易形变且可逆；分子量大（几十万）。通用型橡胶：通用型橡胶：丁苯丁苯(butadiene styrene)橡胶、顺橡胶、顺丁丁(cis 1.4 polybutadiene)橡胶、天然橡胶。橡胶、天然橡胶。特种型橡胶：特种型橡胶：丁腈丁腈(butyronitrile)橡胶、硅橡胶、硅(silicone)橡胶、氯丁橡胶、氯丁(chlorobutadine)橡胶。橡胶。 分类：分类： 特点：特点：弹性模量大；形变小；强度高；分子量小（一般为几万）。弹性模量大；形变小；强度高；分子
31、量小（一般为几万）。 制备：制备：以聚合物为基体材料加入适当助剂（溶剂、防静电剂、柔以聚合物为基体材料加入适当助剂（溶剂、防静电剂、柔顺剂和染料等）配制成的可以进行抽丝加工的高分子材料。顺剂和染料等）配制成的可以进行抽丝加工的高分子材料。 分类分类 纤维纤维(fiber)天然纤维（棉、毛、丝、麻等）天然纤维（棉、毛、丝、麻等）化学纤维化学纤维人造纤维人造纤维合成纤维合成纤维人造纤维人造纤维(rayon) ：将天然高分子经化学处理再加工纺制将天然高分子经化学处理再加工纺制 。 如粘胶纤维如粘胶纤维(viscose fiber)、醋酸纤维、醋酸纤维(cellulose acetate)。合成纤维合
32、成纤维(synthetic fiber)：聚合物经加工纺制而成的纤维。聚合物经加工纺制而成的纤维。 如涤纶如涤纶(terylene)、锦纶、锦纶(nylon)、腈纶、腈纶(acrylon)、维尼纶、维尼纶 (vinylon)等。等。 塑料塑料(plastics) (plastics) ：具有塑性行为的材料。具有塑性行为的材料。 制备：制备：以聚合物为基体材料，添加其它助剂（增塑剂、润滑剂、填以聚合物为基体材料，添加其它助剂（增塑剂、润滑剂、填料、抗氧剂等），经加工形成的可进行塑性加工的高分子材料。料、抗氧剂等），经加工形成的可进行塑性加工的高分子材料。 特点：特点：弹性模量介于橡胶和纤维之间；
33、形变量中等。弹性模量介于橡胶和纤维之间；形变量中等。 分类：分类：热塑性塑料热塑性塑料(thermoplastics)热固性塑料热固性塑料(thermoset)线形线形(linear)或支链形或支链形(branched) ，可熔可溶。，可熔可溶。如聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯如聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯(polypropylene)等。等。强度大、具有金属某些特点的聚合物，可作为机械的强度大、具有金属某些特点的聚合物，可作为机械的零部件。如聚苯醚、聚碳酸酯等。零部件。如聚苯醚、聚碳酸酯等。根据受热行为分根据受热行为分交联结构，不溶不熔。交联结构，不溶不熔。如酚醛树脂如酚醛树脂(bakelite)
34、、环氧树脂、环氧树脂(epoxide resin)、脲醛树脂脲醛树脂(urea formaldehyde resin)等。等。按使用性能分为按使用性能分为通用塑料通用塑料工程塑料工程塑料塑料、橡胶、纤维的区分：塑料、橡胶、纤维的区分：分子量大小、形变能力等的不同，但并无严格界限。分子量大小、形变能力等的不同，但并无严格界限。聚氯乙烯聚氯乙烯：既是典型的塑料，又可纺丝制成纤维：既是典型的塑料，又可纺丝制成纤维（氯纶）（氯纶） 。聚丙烯聚丙烯：是常见的塑料制品，也可制成丙纶纤维。：是常见的塑料制品，也可制成丙纶纤维。聚酰胺聚酰胺(polyamide)(polyamide)：既可作工程塑料使用，又可
35、作合成纤维使用。：既可作工程塑料使用，又可作合成纤维使用。 涂料涂料涂于物体表面能成坚韧的薄膜、起装饰和保护作用的聚合物材料。涂于物体表面能成坚韧的薄膜、起装饰和保护作用的聚合物材料。指具有良好的粘合性能，可将两种相同或不相同的物体粘接在指具有良好的粘合性能，可将两种相同或不相同的物体粘接在一起的连接聚合物材料。一起的连接聚合物材料。指高分子主链和侧链上带有反应性功能基团，并具有可指高分子主链和侧链上带有反应性功能基团，并具有可逆或不可逆的物理功能或化学活性的一类高分子。具有逆或不可逆的物理功能或化学活性的一类高分子。具有特殊功能与用途，但用量不大的精细高分子材料。特殊功能与用途，但用量不大的
36、精细高分子材料。 胶粘剂胶粘剂 功能高分子功能高分子主链元素链原子组成主链元素链原子组成碳链聚合物：碳链聚合物：主链（链原子）完全由主链（链原子）完全由C C原子组成。绝大部分原子组成。绝大部分烯类、双烯类聚合物属于这一类。烯类、双烯类聚合物属于这一类。杂链聚合物：杂链聚合物：链原子除链原子除C外，还含外，还含O,N,S等杂原子。等杂原子。如：聚如：聚酯、聚酰胺、聚氨酯、聚醚等。酯、聚酰胺、聚氨酯、聚醚等。元素有机聚合物：元素有机聚合物：大分子主链中没有碳原子，主要由大分子主链中没有碳原子，主要由Si、B、Al、O、N、S、P等原子组成，侧基则由有机基团组成。等原子组成，侧基则由有机基团组成。
37、无机高分子：无机高分子：主链和侧链均无碳原子，如：硅酸盐等。主链和侧链均无碳原子，如：硅酸盐等。CHHCHHCHHCHHCHHCHH聚乙烯聚乙烯CCHHCH3HCHHCCH3HCHHCCH3H聚丙烯聚丙烯CHHCHHO CHHCHHO CHHCHHO聚乙二醇聚乙二醇NHCHHCHHCHHCHHCHHCO尼龙尼龙66聚二甲基硅氧烷聚二甲基硅氧烷SiCH3CH3OSiCH3CH3SiCH3CH3O2.2.命名命名I. I. 习惯命名法习惯命名法天然高分子天然高分子一般有与其来源、化学性能、作用、主要用途相关的专用名称。一般有与其来源、化学性能、作用、主要用途相关的专用名称。如纤维素（来源）、核酸（
38、来源与性能）、酶（化学作用）。如纤维素（来源）、核酸（来源与性能）、酶（化学作用）。合成高分子合成高分子 (1) (1)由一种单体合成的高分子：由一种单体合成的高分子：“聚聚”+ + 单体名称单体名称遵循的两个原则：既要表明其结构遵循的两个原则：既要表明其结构特征，也要反映其与原单体的联系。特征，也要反映其与原单体的联系。聚合物的命名方法有多种，聚合物的命名方法有多种，故同一种聚合物往往有几故同一种聚合物往往有几个名称。个名称。乙烯醇为假想的单体，乙烯醇为假想的单体，聚乙烯醇实际上是聚乙聚乙烯醇实际上是聚乙酸乙烯酯的酸乙烯酯的水解产物水解产物。（2 2）由两种单体经）由两种单体经缩聚缩聚反应合
39、成的高分子（反应合成的高分子（表明或不表明产物类型表明或不表明产物类型）表明产物类型：表明产物类型：“聚聚”+ + 两单体生成的产物名称两单体生成的产物名称，如，如 对苯二甲酸和乙二醇的缩聚产物叫对苯二甲酸和乙二醇的缩聚产物叫“聚对苯二甲酸乙二酯聚对苯二甲酸乙二酯” 己二酸和己二胺的缩聚产物叫己二酸和己二胺的缩聚产物叫“聚己二酸己二胺聚己二酸己二胺”不表明产物类型：不表明产物类型：单体名称或简称加后缀单体名称或简称加后缀“树脂树脂”或或“橡胶橡胶”，如，如 苯苯酚酚 甲甲醛醛 “ “酚醛树脂酚醛树脂” 尿尿素素 甲甲醛醛 “脲醛树脂脲醛树脂” 丁丁二烯二烯苯苯乙烯乙烯 “ “丁苯橡胶丁苯橡胶”
40、 甘油（丙三甘油（丙三醇醇） 邻苯二甲邻苯二甲酸酸酐酐 “ “醇酸树脂醇酸树脂”（3 3）由两种单体通过链式聚合反应合成的共聚物：）由两种单体通过链式聚合反应合成的共聚物： 两单体名称或简称之间两单体名称或简称之间 +“-”+“+“-”+“共聚物共聚物”：如：如 乙烯和乙酸乙烯酯的共聚产物叫乙烯和乙酸乙烯酯的共聚产物叫“乙烯乙烯- -乙酸乙烯酯共聚物乙酸乙烯酯共聚物”（4 4）“聚聚”+ +高分子主链结构中的特征功能团：高分子主链结构中的特征功能团： 指的是一类高分子，而非单种高分子，如指的是一类高分子，而非单种高分子，如：HO COCOOCH2CH2O H()n聚酰胺聚酰胺：HN(CH2)6
41、HNHCO(CH2)4CO OHn聚酯聚酯：另外，还有另外，还有聚氨酯聚氨酯- -HN-CO-O-HN-CO-O-和和聚醚聚醚- -O-O-等等。 涤纶涤纶 聚对苯二甲酸乙二醇酯（聚酯）聚对苯二甲酸乙二醇酯（聚酯） 丙纶丙纶 聚丙烯聚丙烯 锦纶锦纶 聚酰胺（尼龙），后面加数字区别。聚酰胺（尼龙），后面加数字区别。 如尼龙如尼龙-66-66，尼龙，尼龙-6-6。 腈纶腈纶 聚丙烯腈聚丙烯腈 有机玻璃有机玻璃 聚甲基丙烯酸甲酯聚甲基丙烯酸甲酯 电木电木 酚醛树脂酚醛树脂 II. II. 商品名商品名“ 纶纶 ”来 自 英来 自 英文 后 缀文 后 缀的 音 译的 音 译字字“lonlon”（合成纤
42、维最普遍，我国以（合成纤维最普遍，我国以“纶纶”作为合成纤维的后缀）作为合成纤维的后缀）PE(polyethylene)聚乙烯聚乙烯PAM (Poly acrylamide)聚丙烯酰胺聚丙烯酰胺PP (Poly propylene)聚丙烯聚丙烯PMA(Poly methacrylate)聚丙烯酸甲酯聚丙烯酸甲酯PTFE (Poly tetrafluoroethylene)聚四氟乙烯聚四氟乙烯PMMA (Poly methyl methacrylate)聚甲基丙烯酸甲聚甲基丙烯酸甲酯酯(有机玻璃有机玻璃)PS(polystyrene)聚苯乙烯聚苯乙烯PVA(Polyvinyl alcohol)聚
43、乙烯醇聚乙烯醇PVC(polyvinyl chloride)聚氯乙烯聚氯乙烯PVAc （Polyvinyl acetate） 聚醋酸乙烯酯聚醋酸乙烯酯PAA (Poly acrylic acid)聚丙烯酸聚丙烯酸PA （Polyamides) 尼龙（聚酰胺）尼龙（聚酰胺）部分常见高分子化合物的英文缩写名称部分常见高分子化合物的英文缩写名称命名程序：命名程序：(1) (1) 确定重复结构单元；确定重复结构单元；(2) (2) 按规定排出重复结构单元中的次级单元按规定排出重复结构单元中的次级单元主链上带取代基的主链上带取代基的C C原子写在前，然后，原子写在前，然后， （i i） 先排侧基最少的元
44、素；先排侧基最少的元素； （iiii） 再排有取代基的元素；再排有取代基的元素； （iiiiii）当主链上有杂原子时，先排杂原子。）当主链上有杂原子时，先排杂原子。(3) (3) 给重复结构单元命名：给重复结构单元命名：按小分子有机化合物的按小分子有机化合物的IUPACIUPAC命名规则给重复结构单元命名；命名规则给重复结构单元命名；(4) (4) 给重复结构单元命名，并冠以前缀给重复结构单元命名，并冠以前缀“聚聚”。NH(CH2)6NHCO(CH2)4COn聚聚( (亚氨基己基亚氨基己二酰）亚氨基己基亚氨基己二酰）聚己二酰己二胺聚己二酰己二胺尼龙尼龙-66-66聚聚( (氧化氧化1-1-氟代
45、亚乙基氟代亚乙基) )聚氧化氟乙烯聚氧化氟乙烯聚聚1-(1-(甲氧基羰基甲氧基羰基)-1-)-1-甲基乙烯甲基乙烯聚丙烯酸甲酯聚丙烯酸甲酯聚合反应的分类聚合反应的分类按单体和聚合物的按单体和聚合物的组成结构变化分类组成结构变化分类 按聚合机理分类按聚合机理分类 加聚反应加聚反应 缩聚反应缩聚反应 逐步聚合逐步聚合 连锁聚合连锁聚合或按反应过程中有或按反应过程中有无小分子生成分类无小分子生成分类聚合反应：聚合反应：由低分子单体合成聚合物的反应。由低分子单体合成聚合物的反应。除极少数无机低分子除极少数无机低分子如水、氨、硫化钠、如水、氨、硫化钠、硫等可以参与某些聚硫等可以参与某些聚合反应外，绝大多
46、数合反应外，绝大多数高分子化合物的单体高分子化合物的单体都是有机物都是有机物。自由基聚合自由基聚合阳离子聚合阳离子聚合阴离子聚合阴离子聚合配位离子聚合配位离子聚合 开环聚合开环聚合. 单体加成而聚合起来的反应称为加聚反应，反应产物称单体加成而聚合起来的反应称为加聚反应，反应产物称为为加聚物加聚物。其特征是：。其特征是：o加聚反应往往是加聚反应往往是烯类单体烯类单体 键加成的聚合反应，键加成的聚合反应，无官能团结无官能团结构特征，多是碳链聚合物；构特征，多是碳链聚合物；o加聚物的元素组成与其单体相同，仅电子结构有所改变；加聚物的元素组成与其单体相同，仅电子结构有所改变；o加聚物分子量是单体分子量
47、的整数倍。加聚物分子量是单体分子量的整数倍。加聚反应（加聚反应（Addition Polymerization)按单体和聚合物的组成结构变化分类按单体和聚合物的组成结构变化分类无副产物无副产物 是缩合反应多次重复结果形成聚合物的过程；是缩合反应多次重复结果形成聚合物的过程； 兼有兼有缩合出低分子和聚合成高分子缩合出低分子和聚合成高分子的双重含义；的双重含义； 反应产物称为反应产物称为缩聚物。其特征是：缩聚物。其特征是：o缩聚反应通常是官能团间的聚合反应；缩聚反应通常是官能团间的聚合反应；o反应中有低分子副产物产生，如水、醇、胺等；反应中有低分子副产物产生，如水、醇、胺等；o缩聚物中往往留有官能
48、团的结构特征缩聚物中往往留有官能团的结构特征, ,如如 -OCO- -NHCO-OCO- -NHCO-，故大，故大部分缩聚物都是杂链部分缩聚物都是杂链聚合物；聚合物；o缩聚物的缩聚物的结构单元比其单体少若干原子结构单元比其单体少若干原子，故分子量不再是单体，故分子量不再是单体分子量的整数倍。分子量的整数倍。缩聚反应缩聚反应（Condensation Polymerization）Addition PolymerizationCondensation Polymerization烯类单体烯类单体双键双键(double bond)加成加成官能团官能团(functional group)之间的之间的
49、缩合缩合形成以碳链为主的大分子，称形成以碳链为主的大分子，称加加聚物聚物形成的大多为杂链聚合物，称形成的大多为杂链聚合物，称缩缩聚物聚物分子量分子量是单体分子量的是单体分子量的整数倍整数倍分子量分子量不再是不再是单体分子量的单体分子量的整数整数倍倍加聚物结构单元组成与其单体相加聚物结构单元组成与其单体相同，电子结构有所改变同，电子结构有所改变有低分子产生有低分子产生，缩聚物的结构单，缩聚物的结构单元比单体少若干原子元比单体少若干原子加聚与缩聚的区别加聚与缩聚的区别 环状单体键断裂后聚合而成线性聚合物的反应称作开环聚环状单体键断裂后聚合而成线性聚合物的反应称作开环聚合。杂环开环聚合是杂链聚合物。
50、合。杂环开环聚合是杂链聚合物。开环聚合开环聚合（ Ring-Opening Polymerization）CH2CH2O开环OCH2CH2n环氧乙烷聚环氧乙烷nNH(CH2)5CONH(CH2)5COn开环己内酰胺尼龙-6从从元素组成变化元素组成变化来看，反应时无低分子副产物产生，分子量是来看，反应时无低分子副产物产生，分子量是其单体的整数倍，应归属于加聚反应；但从产物中其单体的整数倍，应归属于加聚反应；但从产物中官能团结构官能团结构特征特征看，类似于缩聚反应。看，类似于缩聚反应。此外，随着高分子化学的发展导致了许多新的聚合方法的出现，如异构化聚此外，随着高分子化学的发展导致了许多新的聚合方法
