中科大高分子化學(xué)第一章.ppt

1、高分子化學(xué)第一章（中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)高分子科學(xué)與工程系）,1,高分子化學(xué),聚合反應(yīng)：?jiǎn)误w轉(zhuǎn)變成高分子過(guò)程中的故事； 高分子的化學(xué)反應(yīng)：高分子的化學(xué)性質(zhì)；,總學(xué)時(shí)：80學(xué)時(shí)；周學(xué)時(shí)：4學(xué)時(shí)； 主講老師： 輔導(dǎo)：,高分子化學(xué)第一章（中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)高分子科學(xué)與工程系）,2,高分子化學(xué)課時(shí)安排,第一章：高分子科學(xué)概要（4學(xué)時(shí)） 第二章：逐步聚合（10學(xué)時(shí)） 第三章：自由基鏈?zhǔn)骄酆希?4學(xué)時(shí)） 第四章：自由基聚合實(shí)施方法（6學(xué)時(shí)） 第五章：離子型鏈?zhǔn)骄酆希?0學(xué)時(shí)） 第六章：開(kāi)環(huán)聚合（6學(xué)時(shí)） 第七章：共聚合反應(yīng)（10學(xué)時(shí)） 第八章：配位聚合反應(yīng)（6學(xué)時(shí)） 第九章：高分子的化學(xué)反應(yīng)（12學(xué)時(shí)） 機(jī)動(dòng) （

2、2學(xué)時(shí)）,高分子化學(xué)第一章（中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)高分子科學(xué)與工程系）,3,課程考核方法,筆試（80 ） 時(shí)間：課程結(jié)束； 方式：開(kāi)卷或閉卷。 平時(shí)成績(jī)（10） 作業(yè)和聽(tīng)課； 綜合分析（10） 高分子化學(xué)與高分子的結(jié)構(gòu)控制 高分子化學(xué)與其它學(xué)科的交叉,高分子化學(xué)第一章（中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)高分子科學(xué)與工程系）,4,第一章 高分子科學(xué)概述,什么是高分子？ 高分子 聚合物 Macromolecule Polymer,結(jié)構(gòu)單元通過(guò)化學(xué)鍵連接而成的高分子量化合物,高分子化學(xué)第一章（中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)高分子科學(xué)與工程系）,5,一、什么是高分子？,高分子 熟悉而陌生 高分子無(wú)處不在 生物體永不停息地合成著各種高分子

3、淀粉、纖維素、蛋白質(zhì)、DNA和RNA； 人類生活依賴著各種高分子 衣（棉、絲綢和合成纖維）、食（淀粉和蛋白質(zhì)）、 ?。ㄍ苛虾退茕撻T(mén)窗）、行（鞋、車、機(jī)、船） 人類社會(huì)毫無(wú)休止地使用著各種高分子 各行各業(yè)、高新科技到手工業(yè),高分子化學(xué)第一章（中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)高分子科學(xué)與工程系）,6,人類所使用的天然高分子,劍麻 （苧麻、亞麻） 纖維類高分子 作為織物使用,蠶絲 （蜘蛛絲） 纖維類高分子 作為織物使用,橡膠樹(shù) （膠乳） 橡膠類高分子 作為輪胎使用,甲殼 （多糖） 塑料、橡膠？ 生物醫(yī)用材料,高分子化學(xué)第一章（中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)高分子科學(xué)與工程系）,7,人類生命活動(dòng)所依賴的高分子,食物：淀粉類、蛋白類

4、 機(jī)體的主要組成物質(zhì)：蛋白質(zhì)，構(gòu)成肌肉、骨骼、內(nèi)臟、腦、血液等組織和器官 維持機(jī)體的生理活動(dòng)：蛋白質(zhì)（如酶、激素和抗體） 生命的延續(xù)和進(jìn)化：DNA和RNA,血 紅 蛋 白,高分子化學(xué)第一章（中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)高分子科學(xué)與工程系）,8,人類生活中所使用的高分子材料,高分子化學(xué)第一章（中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)高分子科學(xué)與工程系）,9,高科技中的高分子材料,B2 （隱形涂料）,集成電路 （光刻膠）,柔性顯示器 （高分子基質(zhì)）,塑料光纖 （PMMA）,高分子化學(xué)第一章（中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)高分子科學(xué)與工程系）,10,高分子 熟悉而陌生,陌生還不了解；新種類、新問(wèn)題、新現(xiàn)象 為什么蛋白質(zhì)和DNA的合成是如此之精確和準(zhǔn)

5、確？ 如何實(shí)現(xiàn)高分子合成的可控性？ 如何探求新的合成方法、尋找新原料？生物合成法 如何賦予高分子材料特殊功能？ 結(jié)構(gòu)和性能關(guān)系。,高分子化學(xué)第一章（中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)高分子科學(xué)與工程系）,11,二、高分子科學(xué)體系,有機(jī) 化學(xué) 物理 化學(xué) 生物 化學(xué),數(shù) 學(xué) 物 理,化學(xué)工程 高分子加工,高分子化學(xué)第一章（中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)高分子科學(xué)與工程系）,12,二、高分子科學(xué)體系,1. 高分子化學(xué)：聚合反應(yīng)和高分子的化學(xué)反應(yīng)； 2. 高分子物理：高分子結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、表征； 3. 高分子工程：聚合反應(yīng)工藝；高分子加工； 三者有機(jī)的結(jié)合構(gòu)成完整的高分子學(xué)科體系 高分子科學(xué)與 其它學(xué)科的交叉滲透,高分子化學(xué)第一章（中

6、國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)高分子科學(xué)與工程系）,13,高分子化學(xué)的使命,開(kāi)發(fā)新材料（功能性） 納米材料：納米塑料、納米布；吸波材料：B-2和F-117 環(huán)保材料：全淀粉塑料； 信息材料：存儲(chǔ)，傳輸，顯示； 合成方法的探索 低級(jí)結(jié)構(gòu)和高級(jí)結(jié)構(gòu)的直接控制 生物體高分子合成的專一性 擴(kuò)展原料來(lái)源 充分利用植物合成的高分子； 酶催化和微生物合成高分子； 高分子的環(huán)境同化 高分子的循環(huán)使用和再生使用； 高分子的可降解；,高分子化學(xué)第一章（中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)高分子科學(xué)與工程系）,14,三、高分子科學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史,高分子化學(xué)第一章（中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)高分子科學(xué)與工程系）,15,三、高分子科學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史 （查閱資料、補(bǔ)充內(nèi)容）,第

7、一個(gè)合成的高分子 第一個(gè)合成熱固性塑料 第一個(gè)合成熱塑性塑料 第一個(gè)合成橡膠 第一個(gè)合成纖維 第一個(gè)熱塑性彈性體 產(chǎn)量最大的高分子 產(chǎn)量最大的熱固性塑料 產(chǎn)量最大的塑料 產(chǎn)量最大的橡膠 產(chǎn)量最大的纖維,高分子化學(xué)第一章（中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)高分子科學(xué)與工程系）,16,三、高分子科學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史 （與高分子相關(guān)的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)）,2006年Noble 化學(xué)獎(jiǎng)得主 “for the development of the metathesis （開(kāi)環(huán)易位聚合） method in organic synthesis,Yves Chauvin； Robert H. Grubbs； Richard R. Schr

8、ock,高分子化學(xué)第一章（中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)高分子科學(xué)與工程系）,17,2002年Noble 化學(xué)獎(jiǎng)得主 “for the development of methods for identification and structure analyses of biological macromolecules”； “for their development of soft desorption ionisation methods for mass spectrometric analyses of biological macromolecules” ； for his developmen

9、t of nuclear magnetic resonance spectroscopy for determining the three-dimensional structure of biological macromolecules in solution,John B. Fenn； Koichi Tanaka； Kurt Wthrich,高分子化學(xué)第一章（中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)高分子科學(xué)與工程系）,18,Alan J. Hegger, Alan G. MacDiarmid, Hideki Shirokawa,2000年Noble 化學(xué)獎(jiǎng)得主 for the discovery and d

10、evelopment of conductive polymers,高分子化學(xué)第一章（中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)高分子科學(xué)與工程系）,19,Robert Bruce Merrifield,1984年Noble 化學(xué)獎(jiǎng)得主 “for his development of methodology for chemical synthesis on a solid matrix (固相合成以高分子作為載體),高分子化學(xué)第一章（中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)高分子科學(xué)與工程系）,20,Paul Berg； Walter Gilbert； Frederick Sanger,1980年Noble 化學(xué)獎(jiǎng)得主 for his fu

11、ndamental studies of the biochemistry of nucleic acids, with particular regard to recombinant-DNA “for their contributions concerning the determination of base sequences（共聚物的序列結(jié)構(gòu)） in nucleic acids,高分子化學(xué)第一章（中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)高分子科學(xué)與工程系）,21,Paul J. Flory,1974年Noble 化學(xué)獎(jiǎng)得主 for his fundamental achievements, both th

12、eoretical and experimental, in the physical chemistry of the macromolecules,高分子化學(xué)第一章（中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)高分子科學(xué)與工程系）,22,Karl Ziegler Giulio Natta,1963年Noble 化學(xué)獎(jiǎng)得主 “for their discoveries in the field of the chemistry and technology of high polymers（Ziegler-Natta引發(fā)劑，配位聚合）,高分子化學(xué)第一章（中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)高分子科學(xué)與工程系）,23,Hermann Sta

13、udinger,1953年Noble 化學(xué)獎(jiǎng)得主 “for his discoveries in the field of macromolecular chemistry“ （高分子科學(xué)的奠基人）,高分子化學(xué)第一章（中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)高分子科學(xué)與工程系）,24,四、高分子科學(xué)的基本概念,高分子和聚合物 高分子（macromolecules）：由許多結(jié)構(gòu)單元通過(guò)化學(xué)鍵連接而成的分子量巨大的化合物（M 104）。 聚合物（polymer）：由許多結(jié)構(gòu)單元通過(guò)化學(xué)鍵連接而成的的化合物。 高聚物（high polymer）：高分子量聚合物，等同“高分子”。 低聚物（oligomer）：低分子量聚合物，

14、分子量為數(shù)千。,高分子化學(xué)第一章（中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)高分子科學(xué)與工程系）,25,四、高分子科學(xué)的基本概念,單體（monomer）：能夠生成聚合物的化合物。 小分子單體：如烯烴、二元酸和二元胺等。 大分子單體（macromer）：如末端含碳碳雙鍵的聚合物。 聚合反應(yīng)（polymerization）：將單體轉(zhuǎn)變成聚合物的反應(yīng)。 聚合反應(yīng)源于小分子的化學(xué)反應(yīng)，但是要求反應(yīng)具有單一產(chǎn)物和單向進(jìn)行等特點(diǎn)。,高分子化學(xué)第一章（中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)高分子科學(xué)與工程系）,26,四、高分子科學(xué)的基本概念,結(jié)構(gòu)單元（structural unit）：聚合物中單體的殘余部分，為構(gòu)成聚合物的 結(jié)構(gòu)構(gòu)件； 又稱為單體殘基（r

15、esidue）。 重復(fù)結(jié)構(gòu)單元（repeating structural unit）：聚合物中重復(fù)出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)；又稱為鏈節(jié)。 單體單元（monomeric unit）：結(jié)構(gòu)單元與單體的化學(xué)組成相同時(shí)，該結(jié)構(gòu)單元可稱為單體單元。如烯烴單體的結(jié)構(gòu)單元。 末端基團(tuán)（end group）：與聚合條件相關(guān)； 側(cè)基（side group）: 主鏈（backbond, main chain）：,高分子化學(xué)第一章（中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)高分子科學(xué)與工程系）,27,四、高分子科學(xué)的基本概念,聚合度（polymerization degree）：聚合物中結(jié)構(gòu)單元的數(shù)目（DP）。有時(shí)定義為重復(fù)結(jié)構(gòu)單元的數(shù)目，但是不能適用于

16、所有場(chǎng)合（如逐步聚合的分子量討論） 分子量（molecular weight）：聚合物中所有原子的原子量的總和，包括結(jié)構(gòu)單元和端基。,對(duì)于高分子而言，分子量是平均值。 從分子量角度看，高分子是混合物。,高分子化學(xué)第一章（中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)高分子科學(xué)與工程系）,28,四、高分子科學(xué)的基本概念,均聚物和共聚物 均聚物：只含有一種重復(fù)結(jié)構(gòu)單元的聚合物 如有機(jī)玻璃只含有甲基丙烯酸甲酯的重復(fù)結(jié)構(gòu)單元 尼龍66含有己二酸和己二胺構(gòu)成的重復(fù)結(jié)構(gòu)單元 共聚物：含有多個(gè)重復(fù)結(jié)構(gòu)單元的聚合物 如水立方外部的膜構(gòu)件為ETFE膜，它是乙烯和四氟乙烯的共聚物，含有兩種重復(fù)結(jié)構(gòu)單元。,高分子化學(xué)第一章（中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)高分

17、子科學(xué)與工程系）,29,實(shí)例分析（1） 烯烴的聚合（鏈?zhǔn)健⒓映桑?高分子化學(xué)第一章（中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)高分子科學(xué)與工程系）,30,結(jié)構(gòu)單元：CO(CH2)4CO 和 NH(CH2)6NH 重復(fù)結(jié)構(gòu)單元： CO(CH2)4CONH(CH2)6NH,a-A-a b-B-b,a-AB-b a-A-a b-B-b,a-ABAB-b a-ABA-a a-A-a, b-B-b b-BAB-b a-AB-b,種類越來(lái)越豐富： 從單體到n聚體； n平均值越來(lái)越高： 產(chǎn)物表現(xiàn)高分子的性質(zhì) 末端仍有可反應(yīng)基團(tuán),實(shí)例分析（2） 尼龍66的合成（逐步、縮聚）,高分子化學(xué)第一章（中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)高分子科學(xué)與工程系）,31

18、,實(shí)例分析（問(wèn)題思考）,上述兩例中，單體和聚合物各是什么？ 上述兩例中，結(jié)構(gòu)單元和重復(fù)結(jié)構(gòu)單元是否相同？ 上述兩例中，結(jié)構(gòu)單元和單體的組成是否相同？在哪種情況下，結(jié)構(gòu)單元可稱為單體單元？ 上述兩例中，聚合度和方括號(hào)后的下標(biāo)“n”有什么關(guān)系？ 上述兩例中，分子量和聚合度有什么樣的關(guān)系？ 對(duì)于第一例，其端基可能是什么？,高分子化學(xué)第一章（中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)高分子科學(xué)與工程系）,32,五、高分子的基本化學(xué)結(jié)構(gòu),化學(xué)組成 元素組成：元素的種類和相對(duì)含量； 結(jié)構(gòu)單元的組成：（重復(fù)）結(jié)構(gòu)單元的種類和相對(duì)含量； 組成異構(gòu),結(jié)構(gòu)式為(C2H4O)n的可能聚合物,問(wèn)題 結(jié)構(gòu)式為(C4H6O2)n的聚合物？,高分子

19、化學(xué)第一章（中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)高分子科學(xué)與工程系）,33,五、高分子的基本化學(xué)結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)單元的鍵接 烯烴聚合物： 結(jié)構(gòu)單元有側(cè)基時(shí)，存在頭-尾、頭-頭兩種鍵接方式 發(fā)生于烯烴的鏈?zhǔn)骄酆现校c聚合反應(yīng)的局域選擇性（regioselectivity ）相關(guān) 在自由基鏈?zhǔn)骄酆系逆溤鲩L(zhǎng)反應(yīng)中詳述,高分子化學(xué)第一章（中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)高分子科學(xué)與工程系）,34,五、高分子的基本化學(xué)結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)單元的鍵接 無(wú)規(guī)共聚物（random）：不同結(jié)構(gòu)單元隨機(jī)分布； 交替共聚（alternating）：不同結(jié)構(gòu)單元交替排列； 嵌段共聚物（block）：不同結(jié)構(gòu)單元成段排列； 接枝共聚物（graft）：一結(jié)構(gòu)單元組成主鏈，

20、另一結(jié)構(gòu)單元組成支鏈； 共聚反應(yīng)和高分子化學(xué)反應(yīng)中，有更多介紹。,高分子化學(xué)第一章（中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)高分子科學(xué)與工程系）,35,五、高分子的基本化學(xué)結(jié)構(gòu),高分子鏈的幾何形狀 線形聚合物（linear polymer）：一個(gè)分子鏈只有兩個(gè)末端。線形高分子是可以卷曲的。 環(huán)狀聚合物（cyclic polymer）：沒(méi)有末端。 支化聚合物（branched polymer）：一個(gè)分子鏈具有可數(shù)的末端?？赡苁侵麈満蛡?cè)鏈可區(qū)分的支化聚合物，也可能是無(wú)主次之分的星形聚合物（star polymer）。 交聯(lián)聚合物（crosslinked polymer）：分子鏈具有不可數(shù)的末端，為無(wú)數(shù)高分子鏈通過(guò)化學(xué)鍵相

21、互連接而形成的三維網(wǎng)狀分子。,高分子化學(xué)第一章（中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)高分子科學(xué)與工程系）,36,高分子鏈的幾何形狀影響到高分子的溶液粘度、分子鏈的線團(tuán)尺寸、高分子的耐熱性以及高分子的機(jī)械性能,高分子化學(xué)第一章（中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)高分子科學(xué)與工程系）,37,五、高分子的基本化學(xué)結(jié)構(gòu),構(gòu)象（conformation）和構(gòu)型（configuration） 構(gòu)象：因高分子主鏈的單鍵內(nèi)旋轉(zhuǎn)而導(dǎo)致的分子鏈的空間排列；單鍵的內(nèi)旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致分子鏈的構(gòu)象隨機(jī)變化。 構(gòu)型：也涉及高分子鏈的空間排列，但是要改變高分子的構(gòu)型，必需對(duì)高分子鏈的化學(xué)鍵重新組合。 在配位聚合中，將詳細(xì)介紹高分子的構(gòu)型異構(gòu)以及相關(guān)的高分子立構(gòu)規(guī)整性。

22、,高分子化學(xué)第一章（中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)高分子科學(xué)與工程系）,38,五、高分子的基本化學(xué)結(jié)構(gòu),分子量和分子量分布 高分子分子量的表示：分子量和聚合度 數(shù)均分子量（number-averaged molecular weight）：按高分子數(shù)目進(jìn)行統(tǒng)計(jì)平均的分子量；通過(guò)依數(shù)性方法(冰點(diǎn)降低法、沸點(diǎn)升高法、滲透壓法、蒸汽壓法) 和端基滴定法測(cè)定； 重均分子量（weight-averaged molecular weight）：按照高分子的質(zhì)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)平均的分子量；通過(guò)光散射法和超速離心沉降法測(cè)定； 粘均分子量（viscosity-averaged molecular weight）：測(cè)定特性粘數(shù)（粘度

23、法）。,高分子化學(xué)第一章（中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)高分子科學(xué)與工程系）,39,五、高分子的基本化學(xué)結(jié)構(gòu),分子量的數(shù)學(xué)表達(dá)式,Wi、Ni和Mi分別為i-聚體的質(zhì)量、數(shù)目和分子量，Ni和Wi為i-聚體的數(shù)量分?jǐn)?shù)和質(zhì)量分?jǐn)?shù)； h為聚合物溶液的特性粘數(shù)，K, a是與聚合物和溶劑有關(guān)的常數(shù)， a值在0.50.9之間。,高分子化學(xué)第一章（中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)高分子科學(xué)與工程系）,40,五、高分子的基本化學(xué)結(jié)構(gòu),分子量多分散性的表示 分子量分布（molecular weight distribution）曲線 多分散指數(shù)（polydispersity index，PDI）,Viscosity-averaged,Mw M

24、v Mn 低分子量部分對(duì)Mn影響較大 高分子量部分對(duì)Mw影響較大 用Mw來(lái)表征聚合物比Mn更適當(dāng),高分子化學(xué)第一章（中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)高分子科學(xué)與工程系）,41,六、高分子的分類,按性能和用途： 塑料（plastics）：力學(xué)性能處于纖維和橡膠之間； 橡膠（rubber）：可逆形變大、模量低； 纖維（fiber）：抗拉斷裂強(qiáng)度高、形變小、模量高； 涂料（coating）：涂布于物體表面并形成堅(jiān)韌保護(hù)膜的材料; 粘合劑（adhesive）：具有良好的粘合性能； 功能高分子（functional polymer）：具有特殊物理、化學(xué)或生物性質(zhì)的高分子； 前三者并稱為三大高分子材料,高分子化學(xué)第一章（

25、中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)高分子科學(xué)與工程系）,42,六、高分子的分類,按主鏈的化學(xué)結(jié)構(gòu) 碳鏈高分子：完全由碳原子構(gòu)成高分子主鏈； 如烯類聚合物（PE、PP、PMMA、PVA、PTFE）； 雜鏈高分子：高分子主鏈含有雜原子； 如聚酯、聚酰胺、聚氨酯、聚醚； 元素有機(jī)高分子：主鏈不含碳原子，側(cè)基為烴基； 如聚硅氧烷、聚磷氮烯； 無(wú)機(jī)高分子：主鏈、側(cè)基皆無(wú)碳原子。,高分子化學(xué)第一章（中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)高分子科學(xué)與工程系）,43,六、高分子的分類,按高分子的幾何形狀 見(jiàn)本課件P35。 按高分子的重復(fù)結(jié)構(gòu)單元數(shù)目 見(jiàn)本課件P34。 按高分子的可塑性 熱塑性（thermo-plastic）高分子：可重復(fù)熱塑成型。為

26、線形、支化高分子。 熱固性（thermo-setting）高分子：只可一次熱塑成型。為化學(xué)交聯(lián)高分子。 熱塑性彈性體（thermoplastic elastomer）：可重復(fù)熱塑成型。為物理交聯(lián)的線形、支化高分子。,高分子化學(xué)第一章（中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)高分子科學(xué)與工程系）,44,六、高分子的命名,根據(jù)單體名稱：在前面加“聚”字 聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、 聚(對(duì)苯二甲酸乙二醇酯)； 制備聚乙烯醇的單體是什么？,英文名稱： polyethylene, polypropylene; polyvinylchloride; poly(ethylene terephthalate);,高分子化學(xué)第一章（中

27、國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)高分子科學(xué)與工程系）,45,六、高分子的命名,根據(jù)高分子的結(jié)構(gòu)特征： 聚(a-烯烴)；聚丙烯酸酯； 聚酰胺；聚酯； 聚醚；聚氨酯； 英文名稱： poly(a-olefin); polyacryalte; polyamide; polyester; polyether; polyurethane;,高分子化學(xué)第一章（中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)高分子科學(xué)與工程系）,46,六、高分子的命名,根據(jù)商品的名稱 樹(shù)脂（resin）：多指熱固性塑料；如 酚醛樹(shù)脂（苯酚和甲醛） 脲醛樹(shù)脂（尿素和甲醛） 醇酸樹(shù)脂（丙三醇和鄰苯二甲酸酐） 環(huán)氧樹(shù)脂（含環(huán)氧基的聚合物） 橡膠：熱固性彈性體；如 丁苯橡膠（丁二烯

28、和苯乙烯） 乙丙橡膠（乙烯、丙烯和二烯烴) 丁基橡膠（異丁烯和二烯烴） 丁腈橡膠（丁二烯和丙烯腈） 氯丁橡膠（2-氯-丁二烯）,高分子化學(xué)第一章（中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)高分子科學(xué)與工程系）,47,根據(jù)商品的名稱 綸：纖維類聚合物；如 腈綸（聚丙烯腈）、滌綸（PET）、錦綸（尼龍-6）、 丙綸（聚丙烯）、氯綸（聚氯乙烯）；氨綸（聚氨酯）、 維尼綸（聚乙烯醇縮甲醛） 尼龍（nylon）：聚酰胺；如 尼龍66：聚己二酰己二胺；尼龍6：聚己內(nèi)酰胺；,尼龍610：前半部分?jǐn)?shù)字指二元胺的碳數(shù)目； 后半部分?jǐn)?shù)字指二元酸的碳數(shù)目；,六、高分子的命名,高分子化學(xué)第一章（中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)高分子科學(xué)與工程系）,48,IU

29、PAC命名（系統(tǒng)命名法） 命名程序 確定最小可重復(fù)的單元結(jié)構(gòu)； （非重復(fù)結(jié)構(gòu)單元，如聚乙烯的為亞甲基） 確定上述單元結(jié)構(gòu)中次級(jí)單元的排序； 雜環(huán)、雜原子、碳環(huán)、有取代基的碳原子、多鍵 連接的碳原子、單鍵連接的碳原子； （不要更改次級(jí)單元的連接順序!） 以系統(tǒng)命名法命名該單元； 聚（最小可重復(fù)單元結(jié)構(gòu)的名稱）；,高分子化學(xué)第一章（中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)高分子科學(xué)與工程系）,49,IUPAC命名（系統(tǒng)命名法）,次級(jí)單元的排列規(guī)則 次級(jí)單元的優(yōu)先順序: 雜環(huán)、雜原子或含雜原子的非環(huán)次級(jí)單元、碳環(huán)、只含碳原子的非環(huán)次級(jí)單元； 雜環(huán)順序：含氮雜環(huán)、環(huán)數(shù)最多的環(huán)、最大單環(huán)、不飽和環(huán)； 雜原子順序: O、S、Se

30、、Te、N、P、As、Sb、Bi、Ge、Sn、Pb、B、Hg； 碳環(huán)：多環(huán)、最大的環(huán)、不飽和環(huán) 排列次級(jí)單元時(shí)要使取代基的位數(shù)最小； 以最少的價(jià)鍵連接；如聚丁二烯 不要更改次級(jí)單元的連接順序,高分子化學(xué)第一章（中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)高分子科學(xué)與工程系）,50,以聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯為例,聚（氧亞乙基氧羰基1,4-亞苯基羰基） 或者 聚（氧亞乙基氧1,4-苯二甲?；?Poly(oxy-ethylene-oxy-carbonyl-1,4-phenylene-carbonyl),雜原子優(yōu)先； 次級(jí)單元鍵接順序不變,高分子化學(xué)第一章（中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)高分子科學(xué)與工程系）,51,聚（亞胺基六亞甲基亞胺基己二

31、酰），尼龍66 Poly(imino-hexamethylene-imino adipoyl),聚（氧羰基氧-1,4-苯撐異丙叉-1,4-苯撐），聚碳酸酯 Poly(oxycarbonyloxy-1,4-phenylene-isopropylidene-1,4-phenylene),雜原子優(yōu)先；帶雜原子的次級(jí)單元優(yōu)先； 次級(jí)單元鍵接順序不變,高分子化學(xué)第一章（中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)高分子科學(xué)與工程系）,52,取代基位數(shù)最小,聚（1-羥基亞乙基） Poly(1-hydroxyethylene) 聚乙烯醇,聚（1-甲氧基羰基-1-甲基亞乙基） Poly(1-methoxycarbonyl-1-methy

32、l ethylene) 聚甲基丙烯酸甲酯（有機(jī)玻璃）,聚乙炔，聚(亞乙烯基)；結(jié)構(gòu)單元以最少價(jià)鍵數(shù)目連接,高分子化學(xué)第一章（中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)高分子科學(xué)與工程系）,53,其它常見(jiàn)高分子的英文縮寫(xiě),高分子化學(xué)第一章（中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)高分子科學(xué)與工程系）,54,七、聚合反應(yīng),按聚合機(jī)理分類（最重要） 鏈?zhǔn)骄酆虾椭鸩骄酆?按涉及的化學(xué)反應(yīng)（逐步聚合） 縮聚反應(yīng)：聚酰氨的合成； 逐步加成聚合：聚氨酯的合成； 加成取代聚合：酚醛樹(shù)脂的合成； 氧化偶聯(lián)聚合：聚苯醚的合成； 按活性中心類型（鏈?zhǔn)骄酆希?自由基聚合（radical polymerization） 陽(yáng)離子聚合（cationic polymerization） 陰離子聚合（anionic polymerization） 配位聚合（coordinate polymerization）,詳細(xì)內(nèi)容見(jiàn)以后各章節(jié),高分子化學(xué)第一章（中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)高分子科學(xué)與工程系）,55,逐步聚合和鏈?zhǔn)骄酆系谋容^,逐步聚合 (step polymerization) 無(wú)引發(fā)、增長(zhǎng)、終止和轉(zhuǎn)移等基元反應(yīng)； 高分子“生長(zhǎng)”是通過(guò)含有可相互反應(yīng)基團(tuán)的不同物種（單體或多聚體）之間的反應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的； 高分子的分子量隨基團(tuán)反應(yīng)程度的增加而增加，增幅越來(lái)越大；,鏈?zhǔn)骄酆?(chain polymerization) 由引發(fā)、增