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高分子化學 1. 緒 論 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類 聚合反應 在這里,兩種聚合度相等,都等于 n 另一種情況: 3. 由無規排列的結構單元組成的高分子 由一種單體聚合而成的高分子稱為均聚物 x, y為任意值,故在分子鏈上結構單元的排列是任意的:  M1M2M1M1M2M1M2M2M2   在這種情況下,無法確定它的重復單元,僅 結構單元=單體單元 即使是一種“純粹”的高分子,也是由化學組成相同、分子量不等、結構不同的同系聚合物的混合物所組成 這種高分子的分子量不均一(即分子量大小不一、參差不齊)的特性,就稱為分子量的多分散性 因此應注意: 一般測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 式中符號意義同前 測定方法:光散射法 Z均分子量(Z-average molecular weight ) 按照Z值統計平均的分子量 測定方法:超離心法 三種分子量可用通式表示: 對于一定的聚合物-溶劑體系,其特性粘數[η]和分子量的關系如下: 一般, α值在0.5~0.9之間,故 Mz > Mw > Mv > Mn,Mv略低于Mw Mn靠近聚合物中低分子量的部分,即低分子量部分對Mn影響較大 Mw靠近聚合物中高分子量的部分,即高分子量部分對Mw影響較大 一般用Mw來表征聚合物比Mn更恰當,因為聚合物的性能如強度、熔體粘度更多地依賴于樣品中較大的分子 序列結構 具有取代基的乙烯基單體可能存在頭-尾或頭-頭或尾-尾連接 順反異構 大分子鏈中存在雙鍵時,會存在順、反異構體 分子鏈中的結構差異,對聚合物的性能影響很大 順式聚丁二烯是性能很好的橡膠 反式聚丁二烯則是塑料 高分子的聚集態結構 高分子的聚集態結構,是指高聚物材料整體的內部結構,即高分子鏈與鏈之間的排列和堆砌結構。分為: 非晶態結構 高聚物可以是完全的非晶態 非晶態高聚物的分子鏈處于無規線團狀態 這種纏結、混雜的狀態存在著一定程度的有序 非晶態高分子沒有熔點,在比容-溫度曲線上有一轉折點,此點對應的溫度稱為玻璃化轉變溫度,用Tg表示 晶態結構 高聚物可以高度結晶,但不能達到100%,即結晶高聚物可處于晶態和非晶態兩相共存的狀態 結晶熔融溫度,Tm,是結晶高聚物的主要熱轉變溫度 液晶態結構 取向態結構 IUPAC命名 命名程序: 確定重復單元結構 排出次級單元(subunit)的次序,兩個原則: 對乙烯基聚合物,先寫有取代基的部分 連接元素最少的次級單元寫在前面 給重復單元命名,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(亞胺基六次甲基亞胺基己二酰) Poly(iminohexamethylene imino adipoyl) 聚合過程由鏈引發、鏈增長和鏈終止幾步基元反應組成,各步反應速率和活化能差別很大 反應體系中只存在單體、聚合物和微量引發劑 進行連鎖聚合反應的單體主要是烯類、二烯類化合物 根據活性中心不同,連鎖聚合反應又分為: 加聚反應(Addition Polymerization) 單體加成而聚合起來的反應稱為加聚反應,反應產物稱為加聚物。其特征是: 加聚反應往往是烯類單體鍵加成的聚合反應,無官能團結構特征,多是碳鏈聚合物 加聚物的元素組成與其單體相同,僅電子結構有所改變 加聚物分子量是單體分子量的整數倍 2。按單體和聚合物在組成和結構上發生的變化分類 縮聚反應(Condensation Polymerization) 是縮合反應多次重復結果形成聚合物的過程 兼有縮合出低分子和聚合成高分子的雙重含義 反應產物稱為縮聚物。其特征是: 縮聚反應通常是官能團間的聚合反應 反應中有低分子副產物產生,如水、醇、胺等 縮聚物中往往留有官能團的結構特征,如 -OCO- -NHCO-,故大部分縮聚物都是雜鏈聚合物 縮聚物的結構單元比其單體少若干原子,故分子量不再是單體分子量的整數倍

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