1、1高高 分分 子子 化化 学学2本节主要内容：本节主要内容：1.高分子的基本概念2.聚合物分类和命名3.聚合反应4.分子量5.线型、支链和体型大分子6.大分子的微观结构7.聚合物的物理状态和主要性能3：研究高分子化合物的合成和反应间的关系：研究高分子的结构与性能间的关系：研究高分子的性能与应用间的关系4高分子化学的重要性高分子化学的重要性u我们的衣食住行都离不开高分子u高分子化学是重要的基础学科u高分子化学的知识是我们认识世界，改造世界的强有力武器5高分子材料的应用衣衣食食行行住住用用科技科技6数学数学物理学物理学工程学工程学其它其它化学化学其它其它学科学科生命生命科学科学电子学电子学高分子高
2、分子科学科学在科学的整体发展中：高分子科学处于多种学科的交汇在科学的整体发展中：高分子科学处于多种学科的交汇点上，为其发展提供了良好的学科环境。点上，为其发展提供了良好的学科环境。 7l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，高分子材料的发展历史不足百年，按体积计目前，其世界年产量已经超过金属类，成为最重要的材料品种之一。l塑料、橡胶、纤维、涂料、粘胶剂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、汽车工业、包装、建筑、纺织等各个领域。l功能高分子材料：导电高分子、高吸水性高分子、高选择吸附性高分子、医用高分子高分子半导体、光导电高分子、压电及热电高分子、
3、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速，具有特殊功能。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%。8下面让我们进入高分子世界下面让我们进入高分子世界去看看吧去看看吧常规高分子常规高分子塑料塑料橡胶橡胶纤维纤维9常规高分子常规高分子粘胶剂粘胶剂涂料涂料1011我们使用的以上这些产品，我们使用的以上这些产品，大都来自于这样高塔林立的大都来自于这样高塔林立的12功能高分子功能高分子1314天然高分子多糖类多糖类,多肽类多肽类,核酸核酸OOOOOOO15DNA分子的双螺旋结构分子的双螺旋结构de
4、oxyribonucleic acid 两股两股DNA长链像转圈的楼梯扶手长链像转圈的楼梯扶手架，围绕一个中心轴盘旋，走向相反，架，围绕一个中心轴盘旋，走向相反，外侧为磷酸基团，内侧为四种碱基，通外侧为磷酸基团，内侧为四种碱基，通过碱基对过碱基对(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P16 H |H2NCCOOH | R COOH |H-NHCH | R+ H COOH | |H2NCCONHCH | | RR肽键肽键 C，H，O，N，S 蛋白质Protein17蛋白质蛋白质Protein18通过人工方法合成或重组
5、天然高分子u了解生命的起源与生命活动的规律是人类的渴望了解生命的起源与生命活动的规律是人类的渴望u蛋白质与核酸是生命和遗传的基础蛋白质与核酸是生命和遗传的基础u蛋白质与核酸结构复杂多变蛋白质与核酸结构复杂多变u蛋白质与核酸的合成与重组一直是生物化学及高分子化学领蛋白质与核酸的合成与重组一直是生物化学及高分子化学领域最具有挑战性的课题域最具有挑战性的课题19结晶牛胰岛素的晶体结构含 51个氨基酸残基的蛋白质20核糖核酸酶A (ribonuclease A)124个氨基酸残基个氨基酸残基2122高分子高分子也叫也叫高高分子化合物分子化合物，是指分子量很是指分子量很高并由多个重高并由多个重复单元以共
6、价复单元以共价键连接的一类键连接的一类化合物。化合物。 Macromolecule, Polymer1.1 高高 分分 子子 基基 本本 概概 念念23CH2-CH CH2-CH CH2-CHClClCl聚氯乙烯聚氯乙烯H2CCHCl1.1 高高 分分 子子 基基 本本 概概 念念24注意：聚乙烯醇（注意：聚乙烯醇（PVA）CH2CHOHnCH2CHOHn聚乙烯醇聚乙烯醇1.1 高高 分分 子子 基基 本本 概概 念念25高高 分分 子子小小 分分 子子聚聚 合合 反反 应应Polymerization单单 体体单体单体能够进行聚合反应，并构成高分子基本结构组成能够进行聚合反应，并构成高分子基
7、本结构组成单元的小分子。单元的小分子。Monomer1.1 高高 分分 子子 基基 本本 概概 念念26结结 构构 单单 元元Constitutional units单单 体体 单单 元元monomer Units聚丙烯聚丙烯CCHHCH3HCHHCCH3HCHHCCH3H聚乙二醇聚乙二醇CHHCHHO CHHCHHO CHHCHHO聚合物分子结构中聚合物分子结构中出现的以出现的以单体结构为基础单体结构为基础的原子团的原子团 如果结构单元的如果结构单元的元素组成和排列都与单体相同元素组成和排列都与单体相同，仅电子，仅电子结构发生变化，可称其为单体单元。结构发生变化，可称其为单体单元。1.1 高
8、高 分分 子子 基基 本本 概概 念念27重复重复组成高分子的组成高分子的最小最小的结构单元。的结构单元。重重 复复 单单 元元Repeating UnitsCCHHCH3HCHHCCH3HCHHCCH3HCH2CHCH3()n单体单元，结构单元与重复单元一致单体单元，结构单元与重复单元一致1.1 高高 分分 子子 基基 本本 概概 念念28重复单元与结构单元不一致重复单元与结构单元不一致重重 复复 单单 元与结构单元元与结构单元1.1 高高 分分 子子 基基 本本 概概 念念n HOCH2CH2OHn HOOCCOOH HOCCOCH2CH2OHOOn重复单元重复单元结构单元结构单元结构单元
9、结构单元29Attention!u对于均聚物，即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u对于共聚物，即用两种或者两者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1.1 高高 分分 子子 基基 本本 概概 念念30OHHOOOOn1.1 高高 分分 子子 基基 本本 概概 念念31OHHOOOOnPoly(6-hydroxy-2-naphthoic acid)Polypropylene1.1 高高 分分 子子 基基 本本 概概 念念CH2CHCH3()n32尼龙66结构单元结构单元重复单元H2NNH2HOOHOO+NHHNOO2nH2On+1.1 高高 分分 子
10、子 基基 本本 概概 念念33n HOCH2CH2OHn HOOCCOOH HOCCOCH2CH2OHOOn重复单元重复单元结构单元结构单元结构单元结构单元重复单元重复单元结构单元结构单元结论结论1.1 高高 分分 子子 基基 本本 概概 念念34nxDP1.1 高高 分分 子子 基基 本本 概概 念念35CHHOCHHOCOOHHCOCHHOCHHOHHHOCOOHCO+nXn= 2n =2DPnx、n及及DP易混淆的易混淆的1.1 高高 分分 子子 基基 本本 概概 念念36CHHOCHHOCOOHHCOCHHOCHHOHCOOHCOnXn= n =DP仔细看看与前面有什么不同！仔细看看与
11、前面有什么不同！1.1 高高 分分 子子 基基 本本 概概 念念37nXn= n =DP1.1 高高 分分 子子 基基 本本 概概 念念38含有含有反应性反应性末端基团、能进一步聚合的高分子。末端基团、能进一步聚合的高分子。遥爪高分子遥爪高分子Telechelic Polymers 高分子链的末端结构单元。高分子链的末端结构单元。末端基团末端基团End GroupsHO COCOOCH2CH2OCOCOOCH2CH2OH聚乙烯：聚乙烯：涤纶：涤纶：CH3CH2-(CH2CH2)n-CH2CH31.1 高高 分分 子子 基基 本本 概概 念念39由一种（真实的、隐含的或假设的）单体聚合而成的聚合
12、物。由一种（真实的、隐含的或假设的）单体聚合而成的聚合物。如：如：均均 聚聚 物物Homopolymer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CH2CHClCOCOOCH2CH2OCH2CHOH生成均聚物的聚合反应称均聚反应生成均聚物的聚合反应称均聚反应 （Homopolymerization) )。1.1 高高 分分 子子 基基 本本 概概 念念40由一种以上（真实的、隐含的或假设的）单体聚合而成的聚由一种以上（真实的、隐含的或假设的）单体聚合而成的聚合物
13、。生成共聚物的聚合反应称为共聚反应合物。生成共聚物的聚合反应称为共聚反应共共 聚聚 物物Copolymer判别均聚物判别均聚物：聚合物分子有且只有一种聚合物分子有且只有一种重复单元，重复单元，并且该并且该重复重复单元只可以由一种（真实的、隐含的或假设的）单元只可以由一种（真实的、隐含的或假设的）单体衍生而来单体衍生而来1. 1 高高 分分 子子 基基 本本 概概 念念41l特例CHHOCHHOCOOHHCOCHHOCHHOHCOOHCOnCHHOCHHOCOOHHCOCHHOCHHOHHHOCOOHCO+n1.1 高高 分分 子子 基基 本本 概概 念念42来来 源源天然高分子天然高分子：自然
14、界天然存在的高分子。：自然界天然存在的高分子。半天然高分子半天然高分子：经化学改性后的天然高分子。经化学改性后的天然高分子。主链元素主链元素（链原子）（链原子）组成组成碳链高分子碳链高分子：主链（链原子）完全由主链（链原子）完全由C C原子组成。原子组成。杂链高分子杂链高分子：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。元素有机高分子元素有机高分子：链原子由链原子由Si,B,Al,O,N,S,P等杂原子组等杂原子组成。成。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。1. 2 高高 分分 子子 基基 本本 概概 念念43碳链高分子碳链高分子杂
15、链高分子杂链高分子元素有机高分子元素有机高分子CHHCHHCHHCHHCHHCHHCCHHCH3HCHHCCH3HCHHCCH3H聚乙烯聚乙烯聚丙烯聚丙烯CHHCHHO CHHCHHO CHHCHHO聚乙二醇聚乙二醇NHCHHCHHCHHCHHCHHCO尼龙尼龙6聚二甲基硅氧烷聚二甲基硅氧烷SiCH3CH3OSiCH3CH3SiCH3CH3O1. 1 高高 分分 子子 基基 本本 概概 念念44性性 质质 和和 用用 途途塑塑 料料纤纤 维维橡橡 胶胶涂涂 料料粘粘胶剂胶剂功能高分子功能高分子以聚合物为基础，加入（或不加）各种助剂以聚合物为基础，加入（或不加）各种助剂和填料，经加工形成的塑性材
16、料或刚性材料和填料，经加工形成的塑性材料或刚性材料。具有可逆形变的高弹性材料。具有可逆形变的高弹性材料。纤细而柔软的丝状物，长度至少为直径的纤细而柔软的丝状物，长度至少为直径的100倍。倍。1. 2 高高 分分 子子 的的 分分 类类涂布于物体表面能成坚韧的薄膜、起装饰和涂布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保护作用的聚合物材料能通过粘合的方法将两种以上的物体连接在能通过粘合的方法将两种以上的物体连接在一起的聚合物材料一起的聚合物材料具有特殊功能与用途但用量不大的精细具有特殊功能与用途但用量不大的精细高分子材料高分子材料45I. I. 习习 惯惯 命命 名名 法法天然高分子
17、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）、用名称。如纤维素（来源）、核酸（来源与化学性能）、酶（化学作用）。酶（化学作用）。合成高分子合成高分子（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 如聚氯乙烯、聚乙烯等如聚氯乙烯、聚乙烯等1. 3 高高 分分 子子 的的 命命 名名46（2）由两种单体通过缩聚反应合成的高分子由两种单体通过缩聚反应合成的高分子 “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
18、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” 1. 3 高高 分分 子子 的的 命命 名名47（3）由由两种单体通过链式聚合反应合成的共聚物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 加加“-”-”加加“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） “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： 指的是一类的高分子，而非单种高分子，
19、指的是一类的高分子，而非单种高分子，如：如： 聚酯聚酯： HO COCOOCH2CH2O H()n聚酰胺聚酰胺：HN(CH2)6HNHCO(CH2)4CO OHn1. 3 高高 分分 子子 的的 命命 名名48（5）根据商品名称命名）根据商品名称命名 用后缀用后缀“纶纶”命名合成纤维命名合成纤维 聚丙烯腈聚丙烯腈 腈纶腈纶 聚氯乙烯聚氯乙烯 氯纶氯纶 聚丙烯聚丙烯 丙纶丙纶 聚对苯二甲酸乙二醇酯聚对苯二甲酸乙二醇酯 涤纶涤纶 聚己内酰胺聚己内酰胺 锦纶锦纶 聚乙烯醇缩甲醛聚乙烯醇缩甲醛 维尼纶维尼纶 用后缀用后缀“橡胶橡胶”命名合成橡胶命名合成橡胶 丁二烯丁二烯- -苯乙烯共聚物苯乙烯共聚物
20、丁苯橡胶丁苯橡胶 丁二烯共聚物丁二烯共聚物 顺丁橡胶顺丁橡胶 用后缀用后缀“树脂树脂”命名合成塑料命名合成塑料 酚醛树脂酚醛树脂 脲醛树脂脲醛树脂 1. 3 高高 分分 子子 的的 命命 名名49 1. 3 高高 分分 子子 的的 命命 名名（6）直接引用国外商品名称的译音）直接引用国外商品名称的译音 如如聚酰胺聚酰胺成为成为尼龙尼龙（nylonnylon） 若由一种单体聚合而成，则在尼龙后加一表示碳若由一种单体聚合而成，则在尼龙后加一表示碳原子个数的数字原子个数的数字 例如由己内酰胺聚合得到的尼龙例如由己内酰胺聚合得到的尼龙-6-6 若由两种单体聚合。则第一个数字表示二元胺的若由两种单体聚合
21、。则第一个数字表示二元胺的碳原子数，第二个数字表示二元酸的碳原子数。碳原子数，第二个数字表示二元酸的碳原子数。 例如尼龙例如尼龙-6,6 -6,6 尼龙尼龙-6,10-6,1050早期，根据单体与其生成的聚合物之间在分子组成与结构上的早期，根据单体与其生成的聚合物之间在分子组成与结构上的变化把聚合反应分为变化把聚合反应分为加聚反应和缩聚反应加聚反应和缩聚反应。加聚反应是指聚合产物的重复结构单元的组成与单体相同的聚加聚反应是指聚合产物的重复结构单元的组成与单体相同的聚合反应，其聚合产物称合反应，其聚合产物称加聚物加聚物；缩聚反应是指聚合产物的分子组成比单体分子少若干原子，即缩聚反应是指聚合产物的
22、分子组成比单体分子少若干原子，即在聚合反应过程中伴随有水等小分子副产物生成，其聚合产物在聚合反应过程中伴随有水等小分子副产物生成，其聚合产物称称缩聚物缩聚物。开环聚合开环聚合异构化聚合异构化聚合聚加成聚加成1. 4 聚聚 合合 反反 应应 的的 类类 别别51根据根据反应机理反应机理和和动力学动力学性质的不同，分为链式聚合反应性质的不同，分为链式聚合反应( (Chain-Growth polymerization) )和逐步聚合反应和逐步聚合反应( (Step-Growth Polymerization) )。连锁聚合反应连锁聚合反应是指在聚合反应过程中，聚合物链是是指在聚合反应过程中，聚合物
23、链是仅由单体和仅由单体和聚合物链上的反应活性中心之间聚合物链上的反应活性中心之间的反应生成，并且在新的聚合的反应生成，并且在新的聚合物链上再生反应活性点。物链上再生反应活性点。逐步聚合反应逐步聚合反应是指在反应过程中，单体首先形成二聚体、逐步是指在反应过程中，单体首先形成二聚体、逐步形成三聚体、四聚体、五聚体等等，最后形成了高分子量的大形成三聚体、四聚体、五聚体等等，最后形成了高分子量的大分子。分为逐步缩合反应和逐步加成聚合反应。分子。分为逐步缩合反应和逐步加成聚合反应。1. 4 聚聚 合合 反反 应应 的的 类类 别别52逐步缩合反应，逐步缩合反应，反应中有小分反应中有小分子物质生成子物质生
24、成CHHOCHHOCOOHHCOCHHOCHHOHCOOHCOnCHHOCHHOCOOHHCOCHHOCHHOHHHOCOOHCO+n1. 4 聚聚 合合 反反 应应 的的 类类 别别53逐步加成聚合反应逐步加成聚合反应HOOHN+OOHNNHCON C OOOnbutane-1,4-diol1,6-diisocyanatohexane1. 4 聚聚 合合 反反 应应 的的 类类 别别1,6-二异氰酸根合己烷 54缩和聚合历程H2N(CH2)6NH2 + HOOC(CH2)4COOHH2N(CH2)6NHCO(CH2)4COOHH2N(CH2)6NHCO(CH2)4COOH + HOOC(CH
25、2)4COOHHOOC(CH2)4CONH(CH2)6NHCO(CH2)4COOHH2N(CH2)6NHCO(CH2)4COOH+ H2N(CH2)6NH2H2N(CH2)6NHCO(CH2)4CONH(CH2)6NH2-H2O-H2O-H2OHN(CH2)6NHCO(CH2)4COn1. 4 聚聚 合合 反反 应应 的的 类类 别别55CH2-CH CH2-CH CH2-CHClClClC CHHCH3HCHHCCH3HCHHCCH3H连锁聚合反应连锁聚合反应烯烃烯烃、二、二烯烃烯烃、炔烃类含不饱和炔烃类含不饱和碳碳双键或叁键碳碳双键或叁键的物质发生连锁的物质发生连锁聚合反应聚合反应1. 4
26、 聚聚 合合 反反 应应 的的 类类 别别56连锁聚合历程*RMMRRI链引发：链增长：*322RMMRMRMMRM*11nniiRMMRMRMMRM*整个过程瞬间完成链终止：*nRM 死聚合物1. 4 聚聚 合合 反反 应应 的的 类类 别别571. 4 聚聚 合合 反反 应应 的的 类类 别别581. 4 聚聚 合合 反反 应应 的的 类类 别别59转化率/%分子量转化率/%分子量 自由基连锁聚合自由基连锁聚合 逐步聚合逐步聚合不同机理的聚合反应中分子量与转化率的关系不同机理的聚合反应中分子量与转化率的关系1. 4 聚聚 合合 反反 应应 的的 类类 别别60所有单体必须至少是双功能化的所
27、有单体必须至少是双功能化的（1）含两个（或以上）末）含两个（或以上）末端功能基的单体端功能基的单体，如：，如： 羟基酸：羟基酸：HO-Z-COOH 氨基酸：氨基酸：H2N-Z-COOH 二元二元 胺：胺：H2N-Z-NH2 二元羧酸：二元羧酸：HOOC-Z-COOH 二元醇：二元醇：HO-Z-OH等等 通过单体功能基之间的反应进行，为逐步聚合反应通过单体功能基之间的反应进行，为逐步聚合反应1. 5 聚聚 合合 反反 应应 的的 单单 体体61（2）含多重键的单体，）含多重键的单体，如：如： C=C双键：乙烯、丙烯、苯乙烯等双键：乙烯、丙烯、苯乙烯等 CC三键：乙炔及取代乙炔三键：乙炔及取代乙炔
28、 C=O双键：甲醛等双键：甲醛等 多通过单体中重键加成反应进行，为链多通过单体中重键加成反应进行，为链式聚合反应式聚合反应1. 5 聚聚 合合 反反 应应 的的 单单 体体62（3）杂环单体，）杂环单体，如：如： OOCNHOOCO开环聚合，依条件不同可为逐步或为链式开环聚合，依条件不同可为逐步或为链式聚合反应聚合反应1. 5 聚聚 合合 反反 应应 的的 单单 体体63聚合物的结构聚合物的结构特点特点：多重性多重性和和复杂性复杂性高 分 子 聚 集 态 结 构高 分 子 链 结 构织态结构（共混物结构）液晶态结构取向态结构非晶态结构晶态结构近 程 结 构（ 化 学 结 构 ）远 程 结 构结
29、构单元的化学组成结构单元的连接顺序结构单元的立方体构型支化与交联高分子链的大小（分子量）高分子链的形态（构象）复 合 材 料 等（ 高 次 结 构 ）聚 合 物 结 构一 级 结 构二 级 结 构三 级 结 构1. 6 高高 分分 子子 的的 结结 构构64I. I. 结构单元的结构排列结构单元的结构排列首首- -尾连接尾连接首首- -首连接首连接尾尾- -尾连接尾连接如单体如单体CH2=CHX聚合时，所得结构单元如下：聚合时，所得结构单元如下：CH2CH CH2XCHXCH2CH CHXCH2XCH CH2CH2CHXXCH2CHX首首尾尾结构单元连接方式可有如下三种：结构单元连接方式可有如
30、下三种：1. 6.1 高高 分分 子子 的的 微微 观观 结结 构构序列异构序列异构65若高分子中含有手性若高分子中含有手性C原子原子,则其立体构型可有则其立体构型可有D型和型和L型，型，据其连接方式可分为如下三种：（以聚丙烯为例）据其连接方式可分为如下三种：（以聚丙烯为例）（1） 全同立构高分子全同立构高分子（isotactic polymer)：主链上的：主链上的C*的立体构型全部为的立体构型全部为D型或型或L 型型, 即即DDDDDDDDDD或或LLLLLLLLLLL；II. II. 高分子的立体异构高分子的立体异构CH2CH CH2CH3CH CH2CHCH3CH3构型异构构型异构1.
31、 6.1 高高 分分 子子 的的 微微 观观 结结 构构66（2） 间同立构高分子间同立构高分子（syndiotactic polymer)：主链上的：主链上的C*的的立体构型各不相同立体构型各不相同, 即即D型与型与L型相间连接，型相间连接，LDLDLDLDLDLDLD；立构规整性高分子立构规整性高分子（tactic polymer): C*的立体构型有的立体构型有规则连接，简称规则连接，简称等规高分子等规高分子。CH2CH CH2CH3CH CH2CHCH3CH3CH2CHCH31. 6.1 高高 分分 子子 的的 微微 观观 结结 构构67（3） 无规立构高分子无规立构高分子（atact
32、ic polymer)：主链上的：主链上的C*的立体构型紊乱无规则连接。的立体构型紊乱无规则连接。CH2CH CH2CH3CH CH2CHCH3CH3CH2CHCH31.6.1 高高 分分 子子 的的 微微 观观 结结 构构68III. III. 高分子的高分子的几何异构几何异构共轭双烯单体聚合时可形成结构不同的结构单元，如最简单共轭双烯单体聚合时可形成结构不同的结构单元，如最简单的共轭双烯丁二烯可形成三种不同的结构单元：的共轭双烯丁二烯可形成三种不同的结构单元：1,2-1,2-加成结构加成结构 反式反式1,4-1,4-加成结构加成结构 顺式顺式1,4-1,4-加成结构加成结构丁二烯：丁二烯：
33、CHCH2 2=CHCH=CH=CHCH=CH2 2CH2CHCHCH2CH2CHCCH2HCH2CHCCH2H构型异构构型异构1.6.1 高高 分分 子子 的的 微微 观观 结结 构构69 3,4- 3,4-加成加成 1,2-1,2-加成加成 反式反式1,4-1,4-加成加成 顺式顺式1,4-1,4-加成加成CH2CHCCH2CH2CHCCH2CH3CH2CHCCH2CH3CH3CH2CCHCH2CH3而异戊二烯则可形成四种不同的结构单元：而异戊二烯则可形成四种不同的结构单元：H2C CH CCH3CH2异戊二烯异戊二烯:1.6.1 高高 分分 子子 的的 微微 观观 结结 构构70线形高分
34、子线形高分子linear环状高分子环状高分子cyclic支化高分子支化高分子hyperbranched梳形高分子梳形高分子comb梯形高分子梯形高分子ladder网状高分子网状高分子 crosslinking, network星形高分子星形高分子star-shaped树形高分子树形高分子dendrimer1.6.2 高高 分分 子子 的的 链链 形形 态态711.6.2 高高 分分 子子 的的 链链 形形 态态721.6.2 高高 分分 子子 的的 链链 形形 态态73 1.6.3 高高 分分 子子 的的 聚聚 集集 态态 74TgTm 温温 度度 比体积比体积 玻玻 璃璃 态态 高高 弹弹
35、态态粘粘 流流 态态半结晶半结晶固体固体玻璃化转变温度玻璃化转变温度熔点熔点1. 6.3 高高 分分 子子 的的 聚聚 集集 态态75TgTf 温温 度度 形形 变变 玻玻 璃璃 态态 高高 弹弹 态态 粘粘 流流 态态聚合物形变聚合物形变-温度曲线温度曲线粘流温度粘流温度无定型塑料无定型塑料- Tg 应比室温高应比室温高50-75结晶塑料结晶塑料- Tg 可低于室温，但可低于室温，但Tm高于室温高于室温50-75橡胶橡胶- Tg 应比室温低应比室温低75以上以上纤维纤维- Tm高于室温高于室温150 以上以上1. 6.3 高高 分分 子子 的的 聚聚 集集 态态767778791. 7 聚合
36、物的分子量及其分布聚合物的分子量及其分布801. 7 聚合物的分子量及其分布聚合物的分子量及其分布81ACBA A B尼龙尼龙 40 15040 150纤维素纤维素 60 25060 250乙烯基乙烯基 100100 400400聚合物聚合物1. 7 聚合物的分子量及其分布聚合物的分子量及其分布821. 7 聚合物的分子量及其分布聚合物的分子量及其分布831. 7 聚合物的分子量及其分布聚合物的分子量及其分布84聚合物是由一系列分子量（或聚合度）不聚合物是由一系列分子量（或聚合度）不等的同系物高分子组成，这些同系物高分等的同系物高分子组成，这些同系物高分子之间的分子量差为重复结构单元分子量子之
37、间的分子量差为重复结构单元分子量的倍数，这种同种聚合物分子长短不一的的倍数，这种同种聚合物分子长短不一的特征称为特征称为聚合物分子量的多分散性。聚合物分子量的多分散性。1.7 聚合物的分子量及其分布聚合物的分子量及其分布85 平均值，平均值，叫叫平均分子量平均分子量或或平均聚合度平均聚合度。B平均分子量的统计可有多种标准，其中最常见的平均分子量的统计可有多种标准，其中最常见的是是重均分子量重均分子量和和数均分子量数均分子量1.7 聚合物的分子量及其分布聚合物的分子量及其分布86()iiiniiiiiinMmmMxMnnm M1.7 聚合物的分子量及其分布聚合物的分子量及其分布872iiiiwi
38、iiiimMnMMwMmnM1.7 聚合物的分子量及其分布聚合物的分子量及其分布88 一般， 值在0.50.9之间Mark-Houwink方程K, 方程K, 是与聚合物、溶剂有关的常数是与聚合物、溶剂有关的常数111iiiiiiimMnMMmnM KM1.7 聚合物的分子量及其分布聚合物的分子量及其分布89 40000510105101054NiNiMiMn850001051010)10(5)10(105425242NiMiNiMiMw1.7 聚合物的分子量及其分布聚合物的分子量及其分布90140.6 150.6 10.64510 (10 )5 (10 )8000010 105 10M 1.7 聚合物的分子量及其分布聚合物的分子量及其分布911.7 聚合物的分子量及其分布聚合物的分子量及其分布92 1.7 聚合物的分子量及其分布聚合物的分子量及其分布931.7 聚合物的分子量及其分布聚合物的分子量及其分布94教学目的及要求：教学目的及要求： 1.掌握：高分子化合物的基本概念、分类和命名、分子量及分布概念；2.理解：线型、支链和体型大分子以及高分子的微观结构；3.了解：聚合物的物理状态和各状态主要性能，高分子材料及其机械强度。
