高聚物生產(chǎn)技術(shù)第一章緒論

高聚物生產(chǎn)技術(shù)緒論

Introduction緒論

Introduction教學(xué)目的：掌握高聚物的基本概念；掌握高聚物的命名與分類(lèi)方法；了解高聚物的形成反應(yīng)類(lèi)型、基本特點(diǎn)及工業(yè)生產(chǎn)方法；了解高分子科學(xué)的發(fā)展過(guò)程與展望。學(xué)時(shí)56，20次實(shí)驗(yàn)開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)：4個(gè)緒論一、高聚物的基本概論

●高聚物

高聚物（highpolymer）是高分子化合物（macromolecularcompound）的簡(jiǎn)稱(chēng)，是由成千上萬(wàn)個(gè)原子通過(guò)化學(xué)鍵連接而成的高分子（macromolecule）所組成的化合物。

●高聚物的基本特點(diǎn) 相對(duì)分子質(zhì)量大 高聚物的基本特點(diǎn)分子鏈長(zhǎng) 相對(duì)分子質(zhì)量具有多分散性

●常用的術(shù)語(yǔ)

單體結(jié)構(gòu)單元重復(fù)結(jié)構(gòu)單元聚合度常用的術(shù)語(yǔ)第一節(jié)高聚物的基本概念、命名與分類(lèi)緒論

▓實(shí)例分析以氯乙烯（VC）為單體，通過(guò)聚合生成聚氯乙烯（PVC）。nCH2＝CH→～CH2－CH－CH2－CH－CH2－CH－CH2－CH～以對(duì)苯二甲酸、乙二醇為單體，通過(guò)聚合生成聚對(duì)苯二甲酸乙二酯（的確良）。ClClClClCl簡(jiǎn)寫(xiě)Cl［CH2－CH］n結(jié)構(gòu)單元重復(fù)結(jié)構(gòu)單元nHO－CH2－CH2－OH＋nHOOC－－COOHHO［C－－C－O－CH2－CH2－O］HOOn重復(fù)結(jié)構(gòu)單元結(jié)構(gòu)單元結(jié)構(gòu)單元緒論

▲單體（monomer）能夠形成結(jié)構(gòu)單元的分子所組成的化合物，即聚合時(shí)的小分子原料。

▲結(jié)構(gòu)單元（structuralunit）組成高聚物重復(fù)結(jié)構(gòu)單元的基本單元。

▲重復(fù)結(jié)構(gòu)單元（structuralrepeatunit）高分子鏈中重復(fù)出現(xiàn)的單元，即鏈節(jié)（chainelement）。

▲聚合度（degreeofpolymerization）重復(fù)結(jié)構(gòu)單元數(shù)目，即鏈節(jié)數(shù)。單獨(dú)提出用DP或Xn表示，在結(jié)構(gòu)式中用n表示。

●三個(gè)關(guān)系的處理

▲結(jié)構(gòu)單元與重復(fù)結(jié)構(gòu)單元的關(guān)系

▲單一高分子的相對(duì)分子質(zhì)量與聚合度、重復(fù)結(jié)構(gòu)單元相對(duì)分子質(zhì)量的關(guān)系重復(fù)結(jié)構(gòu)單元≥結(jié)構(gòu)單元緒論

▲單一相對(duì)分子質(zhì)量與平均相對(duì)分子質(zhì)量的關(guān)系單一相對(duì)分子質(zhì)量只對(duì)個(gè)體高分子，平均相對(duì)分子質(zhì)量是體系內(nèi)所有個(gè)體相對(duì)分子質(zhì)量的平均值。個(gè)體高分子的相對(duì)分子質(zhì)量沒(méi)有實(shí)用價(jià)值，真正有價(jià)值的是平均相對(duì)分子質(zhì)量的大小。

原因：高聚物是由相對(duì)分子質(zhì)量不等的同系聚合物組成的混合物，即高聚物的相對(duì)分子質(zhì)量具有多分散性。

多分散性的描述：分布曲線法、分散系數(shù)HI法。

▲常見(jiàn)三大合成材料的相對(duì)分子質(zhì)量范圍

塑料相對(duì)分子質(zhì)量橡膠相對(duì)分子質(zhì)量纖維相對(duì)分子質(zhì)量高密度聚乙烯聚氯乙烯聚苯乙烯聚碳酸酯6～30萬(wàn)5～15萬(wàn)10～30萬(wàn)2～6萬(wàn)天然橡膠丁苯橡膠順丁橡膠氯丁橡膠20～40萬(wàn)16～20萬(wàn)25～30萬(wàn)10～12萬(wàn)錦綸-66滌綸維尼綸腈綸1.2～1.8萬(wàn)1.8～2.3萬(wàn)6～7.5萬(wàn)5～8萬(wàn)緒論二、高聚物的命名與分類(lèi)

●高聚物的命名

▲通俗命名法

△“聚”＋單體名稱(chēng)

▓實(shí)例聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚四氟乙烯、聚異丁烯、聚偏二氯乙烯等。注意：取代基的位置用文字代替。

△原料名稱(chēng)簡(jiǎn)字＋“樹(shù)脂”▓實(shí)例酚醛樹(shù)脂、脲醛樹(shù)脂（聚合單體簡(jiǎn)字）擴(kuò)充：聚氯乙烯樹(shù)脂、聚乙烯樹(shù)脂等（成型加工原料）緒論

△單體簡(jiǎn)字＋“橡膠”

▓實(shí)例丁苯橡膠、丁腈橡膠、氯丁橡膠、順丁橡膠

△結(jié)構(gòu)特征命名具有“酯－COO－結(jié)構(gòu)”的高聚物稱(chēng)為聚×××酯；具有“酰胺－CONH－結(jié)構(gòu)”的高聚物稱(chēng)為聚×××?！痢痢涟罚痪哂小懊眩璒－結(jié)構(gòu)”的高聚物稱(chēng)為聚×××醚。

▲習(xí)慣名稱(chēng)與商品名稱(chēng)高聚物的重復(fù)結(jié)構(gòu)單元通俗名稱(chēng)系統(tǒng)名稱(chēng)習(xí)慣或商品名稱(chēng)英文縮寫(xiě)－CH2－CH2－－CH2－CH(CH3)－－CH2－CH(Cl)－－CH2－C(CH3)－-CO－－OCO(CH2)2O-－NH－(CH2)5－CO－聚乙烯聚丙烯聚氯乙烯聚甲基丙烯酸甲酯聚對(duì)苯二甲酸乙二酯聚已內(nèi)酰胺聚亞乙基聚亞丙基聚(1-氯亞乙基)聚[(1-甲氧基酰基)-1-甲基亞乙基]聚(氧亞乙基對(duì)苯二酰)高密度聚乙烯低密度聚乙烯（絲用）丙綸（絲用）氯綸有機(jī)玻璃滌綸錦綸-6或尼龍-6HDPELDPEPPPVCPMMAPETPPA-6一、高聚物的形成反應(yīng)

●高聚物的形成反應(yīng)（formationreactionofpolymer）是指由低分子單體形成高聚物的化學(xué)反應(yīng)。廣義還應(yīng)包括利用高聚物的化學(xué)變化轉(zhuǎn)化為另一種高聚物的反應(yīng)。

●高聚物形成反應(yīng)的類(lèi)型按元素組成和結(jié)構(gòu)變化分類(lèi)加聚反應(yīng)（polyadditionreaction）縮聚反應(yīng)（polycondensationreaction）高聚物化學(xué)轉(zhuǎn)變按反應(yīng)機(jī)理分類(lèi)連鎖聚合反應(yīng)（chainpolymerization）逐步聚合反應(yīng)（step-reactionpolymerization）第二節(jié)高聚物的形成反應(yīng)與工業(yè)實(shí)施方法緒論二、聚合反應(yīng)的工業(yè)實(shí)施方法

●適用于連鎖聚合反應(yīng)的工業(yè)實(shí)施方法

●適用于逐步聚合反應(yīng)的工業(yè)實(shí)施方法

選擇聚合實(shí)施方法的原則：根據(jù)產(chǎn)品性質(zhì)要求、單體性質(zhì)、產(chǎn)品用作等縮合考慮。連鎖聚合反應(yīng)工業(yè)實(shí)施方法本體聚合（bulkpolymerization）溶液聚合（solutionpolymerization）懸浮聚合（suspensionpolymerization）乳液聚合（emulsionpolymerization）逐步聚合反應(yīng)工業(yè)實(shí)施方法熔融縮聚（meltpolycondensation）溶液縮聚（solutionpolycondensation）固相縮聚（solidphasepolycondensation）界面縮聚（interfacepolycondensation）乳液縮聚（emulsionpolycondensation）13聚合初期聚合初期----轉(zhuǎn)化率＜20%

，引發(fā)劑引發(fā)聚合單體液滴聚合中期（轉(zhuǎn)化率20%-70%）均勻堅(jiān)硬透明粒子聚合中期----轉(zhuǎn)化率20%-70%，聚合物溶于單體，液滴內(nèi)均相，發(fā)黏聚合后期----轉(zhuǎn)化率80%，體積更小，體系由液相全部轉(zhuǎn)為固相3.懸浮聚合，均相粒子的形成過(guò)程連鎖聚合反應(yīng)的工業(yè)實(shí)施方法自由基聚合反應(yīng)的特征與類(lèi)型●自由基聚合反應(yīng)的定義：是單體借助于光、熱、輻射、引發(fā)劑的作用，使單體分子活化