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源自文库
重复单元(repeating unit): 高分子链中可重复的最小单位(链节chain element)
结构单元(structural unit) 由一种单体分子通过聚合进入重复单元的部分
单体单元(monomer unit) 与单体组成相同,只是电子结构不同的重复单元
聚合度(degree of polymerization) (1)定义1:重复单元数n ,以DP表示 (1)定义2:结构单元数,以Xn表示
主链
侧基
例子
碳链聚合物 carbon chain polymer
4 高分子概念的扩大
(1) 分子量范围大为拓宽
(2)由共价键相连拓展到配位键、离子键和分子间力作用相连
(3)由结构相同的、简单的单元拓展为复杂结构
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1.1 基本概念
二、高分子化学(polymer chemistry)
高分子化学是研究高分子化合物合成和反应的一门科学
合成:由小分子化合物经过聚合反应形成高分子化合物的过程,包 括热力学、反应机理、动力学、合成方法与结构性能的关系等(2-8 章)
nCH2 CH
OCOCH3
CH3OH 45-60度
纺丝 HCHO
CH2 CH n
PVAc 白乳胶
OCOCH3 polyvinyl acetate
CH2
CH
PVA 表面活性剂
n polyvinyl alcohol
OH
CH2
CH CH
n
O
O
CH2
聚乙烯醇缩甲醛 维尼纶
polyvinyl formal
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析出小分子(NH3,H2O,HCl, 醇等)
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1.2 聚合反应与聚 合物的化学反应
一、聚合反应
2 连锁聚合与逐步聚合
英 文 机 活性中心 理
基元反应
单 体
热 力 学
连锁聚合(链式聚合) 逐步聚合 chain polymerization step polymerization
多种(R.,R+,R-)
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1.1 基本概念 1.2 聚合反应与聚合物的化学反应 1.3聚合物的分类 1.4 聚合物的命名
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1.1 基本概念 一、高分子
2 名称
中文名称
英文名称
高分子化合物
macromolecule compound
高分子(大分子) macromolecule
反应:以高分子为反应物进行的化学反应,包括高分子的反应(9章)
每章知识结构层次:单体→引发剂→热力学→动力学→聚合反应速 率→聚合度→相对分子质量及分布→聚合反应的影响因素→聚合 方法
三、单体(monomer) 能够通过聚合形成聚合物中结构单元的小分子化合物
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1.1 基本概念
四、有关组成结构的基本概念
聚合物
polymer
高聚物
high polymer
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1.1 基本概念 一、高分子
3 定义
高分子化合物
由多种原子通过共价键连接而成的相对分子质量很大的化合物
(合成)高分子化合物/聚合物
由许多结构相同的、简单的单元通过共价键 重复连接而成的相对分子质量很大的化合物
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Mn
t
t
Mn
t
任一瞬间组成
产 相对分子质量 物 相对分子质量分布
再聚合能力 高分子合成中所占比例
单体,高分子,微量引发 剂(中间产物不稳定) 较高 较宽 一般无
70%
t 相对分子质量递增 的一系列中间产物) 较低 较窄 一般有
30%
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1.2 聚合反应与聚 合物的化学反应
二、聚合物的化学反应 高分子新的高分子或小分子
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1.3聚合物的分类
按性能
二、按性能
塑料
plastic
结构材料 structur
al
polymer
纤维 fibre 橡胶 rubber 涂料 coating
胶粘剂 adhesive
功能高分子
functional polymer
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1.3聚合物的分类
三、按主链结构
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1.2 聚合反应与聚 合物的化学反应
一、聚合反应 小分子高分子
按单体和聚合物反 应前后组成和结构
的变化分类
按聚合机理与动力 学分类
加聚反应 addition polymerization
缩聚反应 condensation polymerization
连锁聚合(链式聚合) chain polymerization
无
与单体作用(单体之间 通过单体官能团间
不反应)
反应
引发,增长,终止,转移 无
不饱和烯类单体
双,多官能团单体
不可逆,非平衡
可逆,平衡
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1.2 聚合反应与聚 合物的化学反应
一、聚合反应
2 连锁聚合与逐步聚合
连锁聚合(链式聚合) 逐步聚合
动 单体转化率-时间 力
C%
C%
学
相对分子质量-时间
单体通过相互加成形成 由多官能团单体通过缩合而
聚合物(加聚物)的反 消去小分子形成聚合物的反
应
应
不饱和单体 (烯类,-C=O)
重复单元与单体同
多官能团单体 (-COOH,-NH2,-OH,-NCO…) 不同
(大部分)碳链 M=nMo(单体) 无小分子产生
碳-杂原子链 (-COO-,-O-,-NHCO-…) M=nM(重复单元)
逐步聚合 step polymerization
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1.2 聚合反应与聚 合物的化学反应
一、聚合反应
1 加聚反应与缩聚反应
加聚反应
缩聚反应
定义
单体
聚合物组 成 聚合物 主链结构 聚合物分 子量 反应
addition polymerization
condensation polymerization
(某些教科书中,缩聚反应中常用)
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1.1 基本概念
五、大分子结构式 重复单元化学式 n
六、聚合反应方程式
n 单体 条件 聚合物 (x小分子)
反应式:单体结构要正确,不要忽略系数,写小分子时必须配平
尼龙-610
nH2N(CH2)6NH2+nHOOC(CH2)8COOH H [ NH(CH2)6NHOC(CH2)8CO ] n OH + (2n-1)H2O
1.1 基本概念 一、高分子
3 定义
分子形态多样:长链线型,三维网状,星型,梯形,环形….
主链:具有最大尺寸、贯穿整个大分子的分子链 侧链:连接在主链上具有足够长度的支链 侧基: 连接在主链上除氢原子以外的原子或原子团 端基: 连接在主链两端上的原子或原子团
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1.1 基本概念 一、高分子