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高分子化学 1. 绪 论 高分子的基本概念 高分子化合物的基本特征 高分子化合物的命名和分类 聚合反应 在这里,两种聚合度相等,都等于 n 另一种情况: 3. 由无规排列的结构单元组成的高分子 由一种单体聚合而成的高分子称为均聚物 x, y为任意值,故在分子链上结构单元的排列是任意的:  M1M2M1M1M2M1M2M2M2   在这种情况下,无法确定它的重复单元,仅 结构单元=单体单元 即使是一种“纯粹”的高分子,也是由化学组成相同、分子量不等、结构不同的同系聚合物的混合物所组成 这种高分子的分子量不均一(即分子量大小不一、参差不齐)的特性,就称为分子量的多分散性 因此应注意: 一般测得的高分子的分子量都是平均分子量 聚合物的平均分子量相同,但分散性不一定相同 式中符号意义同前 测定方法:光散射法 Z均分子量(Z-average molecular weight ) 按照Z值统计平均的分子量 测定方法:超离心法 三种分子量可用通式表示: 对于一定的聚合物-溶剂体系,其特性粘数[η]和分子量的关系如下: 一般, α值在0.5~0.9之间,故 Mz > Mw > Mv > Mn,Mv略低于Mw Mn靠近聚合物中低分子量的部分,即低分子量部分对Mn影响较大 Mw靠近聚合物中高分子量的部分,即高分子量部分对Mw影响较大 一般用Mw来表征聚合物比Mn更恰当,因为聚合物的性能如强度、熔体粘度更多地依赖于样品中较大的分子 序列结构 具有取代基的乙烯基单体可能存在头-尾或头-头或尾-尾连接 顺反异构 大分子链中存在双键时,会存在顺、反异构体 分子链中的结构差异,对聚合物的性能影响很大 顺式聚丁二烯是性能很好的橡胶 反式聚丁二烯则是塑料 高分子的聚集态结构 高分子的聚集态结构,是指高聚物材料整体的内部结构,即高分子链与链之间的排列和堆砌结构。分为: 非晶态结构 高聚物可以是完全的非晶态 非晶态高聚物的分子链处于无规线团状态 这种缠结、混杂的状态存在着一定程度的有序 非晶态高分子没有熔点,在比容-温度曲线上有一转折点,此点对应的温度称为玻璃化转变温度,用Tg表示 晶态结构 高聚物可以高度结晶,但不能达到100%,即结晶高聚物可处于晶态和非晶态两相共存的状态 结晶熔融温度,Tm,是结晶高聚物的主要热转变温度 液晶态结构 取向态结构 IUPAC命名 命名程序: 确定重复单元结构 排出次级单元(subunit)的次序,两个原则: 对乙烯基聚合物,先写有取代基的部分 连接元素最少的次级单元写在前面 给重复单元命名,在前面加“ 聚”字 例子: 聚[1-(甲氧基羰基)-1-甲基乙烯] Poly[1-(methoxycarbonyl)-1-methyl ethylene ] 聚(亚胺基六次甲基亚胺基己二酰) Poly(iminohexamethylene imino adipoyl) 聚合过程由链引发、链增长和链终止几步基元反应组成,各步反应速率和活化能差别很大 反应体系中只存在单体、聚合物和微量引发剂 进行连锁聚合反应的单体主要是烯类、二烯类化合物 根据活性中心不同,连锁聚合反应又分为: 加聚反应(Addition Polymerization) 单体加成而聚合起来的反应称为加聚反应,反应产物称为加聚物。其特征是: 加聚反应往往是烯类单体键加成的聚合反应,无官能团结构特征,多是碳链聚合物 加聚物的元素组成与其单体相同,仅电子结构有所改变 加聚物分子量是单体分子量的整数倍 2。按单体和聚合物在组成和结构上发生的变化分类 缩聚反应(Condensation Polymerization) 是缩合反应多次重复结果形成聚合物的过程 兼有缩合出低分子和聚合成高分子的双重含义 反应产物称为缩聚物。其特征是: 缩聚反应通常是官能团间的聚合反应 反应中有低分子副产物产生,如水、醇、胺等 缩聚物中往往留有官能团的结构特征,如 -OCO- -NHCO-,故大部分缩聚物都是杂链聚合物 缩聚物的结构单元比其单体少若干原子,故分子量不再是单体分子量的整数倍

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