第1章 高分子绪论
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1、第一章第一章 绪绪 论论第第 一一 章章 绪绪 论论高高 分分 子子 化化 学学 及及 物物 理理刘艳丽刘艳丽 （ 15898581275）第一章第一章 绪绪 论论高分子高分子 日常生活用日常生活用聚合物及其复合材料聚合物及其复合材料高分子塑料高分子塑料制品制品第一章第一章 绪绪 论论高分子纤维制品高分子纤维制品第一章第一章 绪绪 论论聚合物及其复合材料聚合物及其复合材料高分子高分子 工业生产用工业生产用第一章第一章 绪绪 论论高分子橡胶制品高分子橡胶制品-橡胶坝橡胶坝第一章第一章 绪绪 论论 高强度塑料在轻武器中应用广泛，如单兵火箭的高强度塑料在轻武器中应用广泛，如单兵火箭的发射筒、发动机筒
2、，自发射筒、发动机筒，自动步枪的枪托、护目、弹匣等。动步枪的枪托、护目、弹匣等。 聚合物及其复合材料聚合物及其复合材料高分子高分子 武器装备用武器装备用第一章第一章 绪绪 论论高分子材料在航空、航天的应用高分子材料在航空、航天的应用 长纤维增强的长纤维增强的PEEK: PEEK: 直升飞机的尾翼、无人机结构等直升飞机的尾翼、无人机结构等空间站空间站 第一章第一章 绪绪 论论 2003年年2月，美国月，美国“哥伦比亚哥伦比亚”号航天飞机在号航天飞机在重返大气层时不幸解体，机上名宇航员全部丧生。重返大气层时不幸解体，机上名宇航员全部丧生。此后，美宇航局中断了所有航天飞机的飞行。此后，美宇航局中断了
3、所有航天飞机的飞行。 第一章第一章 绪绪 论论事故原因：隔热材料事故原因：隔热材料 “哥伦比亚哥伦比亚”号发射升空后，从外部燃料号发射升空后，从外部燃料箱外脱落的一块泡沫材料击中飞机左翼的绝热箱外脱落的一块泡沫材料击中飞机左翼的绝热瓦形成裂孔，结果航天飞机重返大气层时，超瓦形成裂孔，结果航天飞机重返大气层时，超高温气体从裂孔处进入机体，导致飞机解体。高温气体从裂孔处进入机体，导致飞机解体。第一章第一章 绪绪 论论橡胶树什么是高分子 ？怎样合成高分子 ？高分子有哪些特性？第一章第一章 绪绪 论论一、高分子的基本概念一、高分子的基本概念1 1 高分子化合物的定义高分子化合物的定义 由众多原子或原子
4、团主要以共价键结合而成的相对分由众多原子或原子团主要以共价键结合而成的相对分子质量在一万以上的化合物（子质量在一万以上的化合物（Macromolecule）。）。天然高分子化合物：在自然界无处不在，衣食住行用等；天然高分子化合物：在自然界无处不在，衣食住行用等；天然高分子的改性天然高分子的改性：木材造纸、橡胶硫化、纤维素硝化等；木材造纸、橡胶硫化、纤维素硝化等；合成高分子化合物：三大合成材料：塑料、橡胶、纤维等，合成高分子化合物：三大合成材料：塑料、橡胶、纤维等，1.1 1.1 高分子的基本概念和聚合反应方程式高分子的基本概念和聚合反应方程式第一章第一章 绪绪 论论2 2 高分子化合物的基本特
5、点高分子化合物的基本特点（1 1）分子量很大）分子量很大 由成千上万个原子主要以共价键结合起来的、由成千上万个原子主要以共价键结合起来的、分子量几万至几千万的化合物。分子量几万至几千万的化合物。（2 2）化学组成比较简单，分子结构有规律性）化学组成比较简单，分子结构有规律性 许多相同的、简单的结构单元通过共价键重复许多相同的、简单的结构单元通过共价键重复连接而成。连接而成。第一章第一章 绪绪 论论（3 3）分子量的多分散性）分子量的多分散性 聚合物是分子量不等的同系物的混合物，所说的聚合聚合物是分子量不等的同系物的混合物，所说的聚合物的分子量只是一个统计平均值。这种分子量的不均一性物的分子量只
6、是一个统计平均值。这种分子量的不均一性称为称为分子量的多分散性分子量的多分散性(Polydispersesity) 即各种分子量均即各种分子量均占一定百分比。占一定百分比。（4 4）合成聚合物的分子形态是多种多样的）合成聚合物的分子形态是多种多样的（5 5）具有低分子化合物完全不同的物理性质）具有低分子化合物完全不同的物理性质第一章第一章 绪绪 论论二、大分子结构式与聚合反应方程式二、大分子结构式与聚合反应方程式 1 大分子结构式的表示方式大分子结构式的表示方式 大分子虽然很大很长，但是由一种或两三种大分子虽然很大很长，但是由一种或两三种结构并不复杂的结构并不复杂的“基本单元基本单元”组成。组
7、成。 聚氯乙烯聚氯乙烯 CH2-CH CH2-CH CH2-CHClClCl第一章第一章 绪绪 论论高高 分分 子子小小 分分 子子聚聚 合合 反反 应应Polymerization单单 体体Monomer单单 体体Monomer 与单体的化学组成完全相同，只是化学结构不同的结构与单体的化学组成完全相同，只是化学结构不同的结构单元单元。单单 体体 单单 元元Monomeric Unit, mer常用术语第一章第一章 绪绪 论论 由一种单体通过聚合反应而进入聚合由一种单体通过聚合反应而进入聚合物重复单元的那一部分称为结构单元。物重复单元的那一部分称为结构单元。CH2-CH CH2-CH CH2-
8、CHClClCl结结 构构 单单 元元Constitutional Unit第一章第一章 绪绪 论论重复组成高分子分子结构的最小的结构单元。重复组成高分子分子结构的最小的结构单元。重重 复复 结结 构构 单单 元元Constitutional Repeating Unit, CRUCCHHCH3HCHHCCH3HCHHCCH3HCH2CHCH3()nCOCOOCH2CH2O第一章第一章 绪绪 论论每个聚合物每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。聚聚 合合 度度Degree of Polymerization 是衡量高分子大小的一个指标。是衡量高分子大小的一个指标。 有两种表
9、示法：有两种表示法：o以大分子链中的结构单元数目表示，记作以大分子链中的结构单元数目表示，记作o以大分子链中的重复单元数目表示，记作以大分子链中的重复单元数目表示，记作nxDP第一章第一章 绪绪 论论CH2 CHCH2-CH-CH2-CH-CH2-CHnCH2 CHnnDPxn第一章第一章 绪绪 论论00nMDPMxM 第一章第一章 绪绪 论论H-NH(CH2)6NH-CO(CH2)4CO-OHnH2N(CH2)6NH2 + HOOC(CH2)4COOH(2n-1) H2O+nDPxn22002MDPMxMn第一章第一章 绪绪 论论n H2N-R-NH2+n HOOC-R-COOH(2n-1)
10、 H2O+缩聚反应HOOCRCO-(HNRNH-OCRCO)n-1-HNRNH2末端基团重复结构单元重复结构单元数单体单元 HNRNH-OCRCO- -HNRNH-OCRCO- -HNRNH-OCRCO-(HNRNH-OCRCO)n-第一章第一章 绪绪 论论2 2 聚合反应方程式的书写规范聚合反应方程式的书写规范(1) (1) 正确书写单体；正确书写单体；(2) (2) 正确书写重复单元；正确书写重复单元；(3) (3) 正确书写端基和小分子；正确书写端基和小分子；(4) (4) 配平方程式。：配平方程式。：第一章第一章 绪绪 论论1.2 聚合物的分类和命名聚合物的分类和命名性性 质质 和和
11、用用 途途塑塑 料料纤纤 维维橡橡 胶胶涂涂 料料胶粘剂胶粘剂功能高分子功能高分子以聚合物为基础，加入（或不加）各种助剂和填以聚合物为基础，加入（或不加）各种助剂和填料，经加工形成的塑性材料或刚性材料。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。一、聚合物的分类第一章第一章 绪绪 论论线形高分子线形高分子环状高分子环状高分子支化高分子支化高分子梳形高分子梳形高分子梯形高分子梯形高分子网状高分子网状高分子星形高分子星形高分子体型高分子体型高分子根据聚合物结构：线型、支
