第二十二章合成高分子化合物學習教案

1、會計學1第二十二章合成高分子化合物第二十二章合成高分子化合物第一頁，編輯于星期二：十四點 四十八分。Honghe University Prof Guo Ya-li第一節(jié)第一節(jié) 合成高分子的意義及分類合成高分子的意義及分類 一、合成高分子化合物一、合成高分子化合物有機高分子化合物有天然與合成之分，如蛋白質(zhì)，淀粉及纖維素是自然界中生長的，故叫做天然高分子化合物；而塑料，合成纖維及合成橡膠則屬于人工合成的，所以叫做合成高分子材料。 三大合成材料：合成纖維 合成橡膠 塑料公元一世紀：開始利用天然高分子（絲織、造紙等）；19世紀：英、美加工利用天然橡膠（硫化）、纖維素改性（硝化）；1907年：合成酚醛

2、樹脂；1927年：合成聚乙烯；3040年代：合成橡膠、合成纖維、合成塑料。第1頁/共30頁第二頁，編輯于星期二：十四點 四十八分。Honghe University Prof Guo Ya-li 高分子化合物與高分子材料是有區(qū)別的。我們常說的高分子材料實際上是由高分子化合物經(jīng)過加工和加入某些添加物而制成的。 高分子化合物是以其分子量很高而得名，一般在五千以上可達幾萬，幾十萬，甚至上百萬。但它的化學組成都比較簡單，并以相同的結構單元組成。如：聚乙烯 寫成 二、合成高分子的分類二、合成高分子的分類合成纖維： 尼龍、滌綸合成橡膠：丁苯橡膠、丁鈉橡膠、丁腈橡膠；塑料：熱塑性塑料、熱固性塑料。第2頁/共

3、30頁第三頁，編輯于星期二：十四點 四十八分。Honghe University Prof Guo Ya-li第二節(jié)、高分子的合成第二節(jié)、高分子的合成 一、加聚反應一、加聚反應1加聚反應加聚反應 由一種或兩種以上不飽和烴或環(huán)狀化合物合成高聚物的反應，反應過程中沒有低分子物質(zhì)生成。 乙烯 聚乙烯環(huán)氧乙烷 聚環(huán)氧乙烷第3頁/共30頁第四頁，編輯于星期二：十四點 四十八分。Honghe University Prof Guo Ya-li2、基本概念、基本概念 3、加聚反應的分類、加聚反應的分類(1).均聚反應：僅由一種單體發(fā)生的加聚反應 單體：每個參加聚合的小分子；鏈節(jié)：生成的高聚物中每個聚合單元；

4、聚合度：n值大小；分散性：聚合物n值差異；平均分子量：高聚物中不同大小聚合物分子的平均分子量。第4頁/共30頁第五頁，編輯于星期二：十四點 四十八分。Honghe University Prof Guo Ya-li(2).共聚反應：由兩種以上單體共同聚合 (3). 按歷程分有：自由基 負離子 正離子和配位聚合反應 第5頁/共30頁第六頁，編輯于星期二：十四點 四十八分。Honghe University Prof Guo Ya-li第6頁/共30頁第七頁，編輯于星期二：十四點 四十八分。Honghe University Prof Guo Ya-li 單體 單體 二聚體 三聚體 n聚體 自由基

5、 自由基 自由基 自由基第7頁/共30頁第八頁，編輯于星期二：十四點 四十八分。Honghe University Prof Guo Ya-li第8頁/共30頁第九頁，編輯于星期二：十四點 四十八分。Honghe University Prof Guo Ya-li第9頁/共30頁第十頁，編輯于星期二：十四點 四十八分。Honghe University Prof Guo Ya-li第10頁/共30頁第十一頁，編輯于星期二：十四點 四十八分。Honghe University Prof Guo Ya-li 1、縮聚反應、縮聚反應 由一種或兩種以上單體化合成高聚物，同時有低分子物質(zhì) 產(chǎn)生。 特點特

6、點：（1）所用單體是帶有兩個或兩個以上-OH, -COOH, -NH2等 反應基團的化合物。 （2）是通過一連串的縮合反應來完成的。和低分子的縮合 反應一樣。都是可逆反應。相對分子量隨反應時間增 加而逐漸增大，但單體的轉(zhuǎn)化率卻幾乎與反應時間無 關。 二、縮聚反應二、縮聚反應 第11頁/共30頁第十二頁，編輯于星期二：十四點 四十八分。Honghe University Prof Guo Ya-li第12頁/共30頁第十三頁，編輯于星期二：十四點 四十八分。Honghe University Prof Guo Ya-li 有些單體縮聚成高聚物時，并不析出低分子物質(zhì)。但在反應過程中，也是相對分子量

7、隨反應時間而逐漸增大，單體轉(zhuǎn)化率與反應時間無關。這種反應也屬縮聚反應。 如： 尼龍-6 第13頁/共30頁第十四頁，編輯于星期二：十四點 四十八分。Honghe University Prof Guo Ya-li聚氨酯 第14頁/共30頁第十五頁，編輯于星期二：十四點 四十八分。Honghe University Prof Guo Ya-li除酚醛樹脂外，脲醛樹脂與三聚氰胺甲醛樹脂有也都可形成熱固性樹脂。 在這些縮合反應中，尿素相當于四個官能團的單體。（每個-NH2相當于兩個官能團） 第15頁/共30頁第十六頁，編輯于星期二：十四點 四十八分。Honghe University Prof Gu

8、o Ya-liNoImage（2）體型縮聚 單體分子以兩個以上的官能團向大分子的兩個方向增長，得到體型結構的產(chǎn)物。第16頁/共30頁第十七頁，編輯于星期二：十四點 四十八分。Honghe University Prof Guo Ya-li第三節(jié)、高分子的基本結構及其性能特點第三節(jié)、高分子的基本結構及其性能特點 1. 分子的分子結構分為兩種基本類型分子的分子結構分為兩種基本類型：線型結構，體型結構。2性能性能 線形結構（包括帶有支鏈的）高分子，有獨立的大分子存在（在溶劑中或在加熱熔融狀態(tài)下，大分子可以彼此分離開來）。具有彈性，可塑性，在溶劑中能溶解，加熱熔融，硬度和脆性較小。 體型結構（分子鏈間

9、大量是交聯(lián)的）高分子，沒有獨立的大分子存在，沒有彈性和可塑性，不能溶解和熔融，只能溶脹，硬度和脆性較大。 第17頁/共30頁第十八頁，編輯于星期二：十四點 四十八分。Honghe University Prof Guo Ya-li第18頁/共30頁第十九頁，編輯于星期二：十四點 四十八分。Honghe University Prof Guo Ya-li第19頁/共30頁第二十頁，編輯于星期二：十四點 四十八分。Honghe University Prof Guo Ya-li第四節(jié)、第四節(jié)、 常見高分子化合物常見高分子化合物 1塑料塑料 具有可塑性能的高分子材料。（以高分子樹脂為基本成分的高分子

10、物質(zhì)）。 組成：樹脂：高分子物質(zhì)。40100。 助劑：填料、增塑劑、潤滑劑、穩(wěn)定劑。 分類：熱塑性塑料、熱固性塑料。 普通塑料、工程塑料。熱塑性塑料：一般為線型高分子，可反復加熱熔化。 如：聚乙烯、聚氯乙烯等等。熱固性塑料：受熱發(fā)生交聯(lián)，固化，冷卻后不能再熔化。 如：酚醛塑料、環(huán)氧樹脂等等。第20頁/共30頁第二十一頁，編輯于星期二：十四點 四十八分。Honghe University Prof Guo Ya-li塑料中的“四烯” 英文縮寫 系統(tǒng)命名 聚乙烯 PE 聚次乙基 聚丙烯 PP 聚1-甲基乙烯 聚氯乙烯 PVC 聚1-氯乙烯 聚苯乙烯 第21頁/共30頁第二十二頁，編輯于星期二：十四

11、點 四十八分。Honghe University Prof Guo Ya-li第22頁/共30頁第二十三頁，編輯于星期二：十四點 四十八分。Honghe University Prof Guo Ya-li 纖維中的纖維中的“四綸四綸” 錦綸錦綸（尼龍）： 尼龍-6 聚已內(nèi)酰胺 “6”表示已內(nèi)酰胺的碳原子數(shù)尼龍-66聚已二酰已二胺 前面數(shù)字表示二元胺的碳原子數(shù)，后面的數(shù)字表示二元酸的碳原子數(shù)。聚已內(nèi)酰胺（尼龍-6） 聚已二酰已二胺（尼龍-66） 第23頁/共30頁第二十四頁，編輯于星期二：十四點 四十八分。Honghe University Prof Guo Ya-li聚對苯二甲酸乙二酯 PET

12、P 聚丙烯腈 PAN 聚乙烯醇 第24頁/共30頁第二十五頁，編輯于星期二：十四點 四十八分。Honghe University Prof Guo Ya-li3合成橡膠合成橡膠 （1）、天然橡膠 天然橡膠的來源； 天然橡膠的成分； 橡膠加工：配煉添加碳黑、油脂、改性劑、抗老化劑等。 硫化使產(chǎn)品定型、增加強度、耐磨等。（2）合成橡膠 天然橡膠的限制； 人工合成橡膠的發(fā)展。第25頁/共30頁第二十六頁，編輯于星期二：十四點 四十八分。Honghe University Prof Guo Ya-li“四膠四膠”（合成橡膠）（合成橡膠） 丁苯橡膠： 丁二烯和苯二烯共聚 順丁橡膠: 丁二烯為單體 第26頁/共30頁第二十七頁，編輯于星期二：十四點 四十八分。Honghe University Prof Guo Ya-li異戊橡膠: 異戊二烯為單體 乙丙橡膠 第27頁/共3