《高分子化学复习》课件

高分子化学复习本课程涵盖了高分子化学的基础知识，从基本概念到重要反应，以及合成高分子材料作者课程大纲高分子化学基础高分子合成高分子性质高分子材料定义、分类、命名、结构，讲解链聚合反应、步聚合反讨论高分子溶液性质、热性介绍塑料、橡胶、纤维等重介绍高分子化学的基础知识应、共聚合反应等合成方法质、机械性质等重要特性要高分子材料的制备方法重点介绍高分子材料的应用分析高分子材料在不同领域深入探讨高分子结构与性能分析不同合成方法对高分子领域及其未来发展趋势的应用，如包装、建筑、纺之间的关系结构和性能的影响织等高分子的定义和分类高分子定义高分子分类高分子是由许多相同或相似的结构单元通过共价键连接而成的长•天然高分子链状大分子•合成高分子高分子的命名结构单元命名单体命名

11.

22.根据重复单元的结构进行命名，例如聚乙烯、聚丙烯、聚在单体名称前加“聚”字，例如聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲氯乙烯等酯等系统命名商品名

33.

44.采用IUPAC命名法，例如聚乙烯醇、聚对苯二甲酸乙一些高分子材料有商品名，例如聚四氟乙烯的商品名为特二醇酯等氟龙高分子结构分类线性高分子支链高分子网状高分子线性高分子是指每个高分子链是由单体通支链高分子是指在主链上有一些分支链的网状高分子是指许多高分子链通过交联点过共价键以头尾相连的方式连接而成的，结构，可以使材料的性能更加复杂连接在一起，形成一个三维网络结构这链状结构是直线型的，没有分支种结构使材料具有更强的强度、韧性和耐热性等特性线性高分子线性高分子是指高分子链呈直线状排列，没有支链或交联它们具有较好的柔性和延展性，在溶液中容易形成线团结构常见的线性高分子包括聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等，它们在工业上有着广泛的应用支链高分子支链高分子由主链和侧链组成侧链从主链上延伸出来，改变了高分子链的结构，影响了高分子的性能支链高分子具有不同的分支程度和侧链长度，导致不同的物理和化学性质，如熔点、溶解度、粘度等常见的支链高分子包括聚乙烯、聚丙烯等网状高分子网状高分子由多个线性或支链高分子通过交联键连接形成的三维空间网络结构网状高分子具有固定的形状，难以流动网状高分子具有更高的强度、刚度和耐热性常见的网状高分子包括橡胶、树脂和玻璃高分子的合成高分子合成是将小分子单体通过化学反应生成高分子链的过程这种过程涉及到单体之间的键合，形成长链结构高分子合成方法主要分为两类链聚合和步聚合链聚合1自由基、阴离子、阳离子步聚合2缩聚、加成聚合共聚合3两种或多种单体链聚合反应单体活化1单体分子首先需要被活化，形成活性中心，例如自由基、阴离子或阳离子链增长2活性中心与单体分子发生加成反应，形成新的活性中心，并继续与其他单体分子反应，使链不断增长链终止3当两个活性中心相遇时，链增长停止，形成高分子链步聚合反应单体反应1单体分子之间相互反应，生成二聚体、三聚体等链增长2聚合度逐渐增加，形成高分子链交联反应3高分子链之间相互连接，形成网络结构步聚合反应是通过单体分子之间的逐步反应，生成高分子链的过程反应过程中，单体分子逐渐连接成二聚体、三聚体等，最终形成高分子链共聚合反应定义共聚合反应是指两种或多种单体通过化学键连接形成共聚物类型包括随机共聚、交替共聚、嵌段共聚和接枝共聚优势共聚物通常具有比均聚物更好的性能，例如强度、耐热性、韧性应用共聚合反应广泛应用于塑料、橡胶、纤维等高分子材料的生产中高分子的平均分子量分子量分布数均分子量高分子材料中，分子量并非单一值，而是呈分布状态用所有分子量的总和除以分子数，反映分子数量的平均值重均分子量分散度考虑分子量对平均值的贡献，反映分子质量的平均值表示分子量分布的宽度，反映材料均匀程度数平均分子量数平均分子量Mn是指所有高分子链的分子量之和除以高分子链的总数Mn反映了高分子链的平均长度，对于聚合物性质有重要影响，例如溶解性、粘度等1001K10链段分子量Mn单体单元的数量，通常用于描述高分子链单个高分子链的总质量所有链的分子量之和除以链的总数的长度质量平均分子量定义所有高分子链的质量的平均值公式Mw=ΣNiMi^2/ΣNiMi意义反映高分子链的平均质量大小质量平均分子量（Mw）是高分子材料的重要参数之一，它反映了高分子链的平均质量大小与数平均分子量（Mn）相比，Mw更受高分子链质量的影响，对高分子链的质量分布敏感高分子材料的性能与其Mw密切相关，例如强度、粘度、熔点等分散度分散度是用来衡量高分子链长分布的指标，反映了高分子材料中不同分子量高分子链的比例分散度越大，表明分子量分布越广，材料的性能可能会更不均匀高分子的溶液性质溶解度粘度高分子溶液的溶解度受高分子链的结构、溶剂的性质和温度高分子溶液的粘度与其浓度、分子量和溶剂性质相关的影响表面张力渗透压高分子溶液的表面张力与其结构、溶剂和浓度有关高分子溶液的渗透压是衡量溶液中高分子量和浓度的重要指标稀溶液中的高分子溶液性质链缠结浓度梯度高分子溶液中，高分子链会发生溶胀和缠高分子链之间会形成缠结，影响溶液的流在稀溶液中，高分子链之间相互作用微弱结动性和粘度，但仍存在浓度梯度浓溶液中的高分子浓溶液是指高分子链之间相互作用显著，并开始形成网络结构的状态高分子在浓溶液中表现出不同的性质，包括•粘度大幅增加•流动性降低•溶液粘度与浓度非线性关系高分子的热性质熔融温度玻璃化温度高分子材料的熔融温度是指从固玻璃化温度是指高分子材料从玻态转变为液态时的温度熔融温璃态转变为橡胶态的温度玻璃度取决于高分子链的结构、极性化温度取决于高分子链的柔性和、分子量和分子间作用力分子间作用力熔融温度熔融温度是指高分子材料从固态转变为液态时的温度对于结晶性高分子而言，熔融温度是一个明确的物理量，是高分子链间相互作用力的体现100200结晶性分子量高结晶度，熔融温度高分子量越大，熔融温度越高300400侧链极性侧链越大，熔融温度越低极性越大，熔融温度越高熔融温度是高分子材料的重要性能指标，影响着高分子材料的加工和应用玻璃化温度玻璃化温度Tg是指一种无定形材料从玻璃态转变为橡胶态的温度Tg是指高分子链段从冻结到运动的温度高分子的机械性质拉伸强度断裂伸长率硬度韧性材料在断裂前所能承受的最材料断裂时发生的伸长量与材料抵抗物体压入或划伤的材料在断裂之前吸收能量的大拉伸应力衡量材料抵抗原始长度的百分比衡量材能力衡量材料表面抵抗外能力衡量材料抵抗冲击或拉伸变形的能力料在拉伸过程中发生形变的力变形的能力弯曲变形的能力能力拉伸强度定义材料在断裂前所能承受的最大拉伸应力影响因素材料的化学结构、分子量、结晶度、取向度等测试方法使用万能材料试验机，在一定速度下拉伸试样，记录断裂时的应力值应用衡量材料的强度，用于选择合适的材料进行应用断裂伸长率断裂伸长率是指材料在断裂前所能承受的最大拉伸变形，是衡量材料韧性的重要指标断裂伸长率越高，材料的韧性越好，越不容易断裂高分子的应用领域塑料橡胶纤维塑料广泛用于包装、建筑、汽车、电子等橡胶主要用于轮胎、密封件、胶带等，具纤维用于制造服装、地毯、绳索等，具有行业，具有轻便、耐腐蚀、易加工等优点有良好的弹性和耐磨性良好的耐用性和舒适性塑料结构特性

11.

22.塑料通常由高分子聚合物组成塑料具有多种特性，例如耐腐，通过化学反应形成蚀、可塑性高、重量轻、易于成型等分类应用

33.

44.塑料可分为热塑性塑料和热固塑料广泛应用于各种领域，例性塑料两大类如包装、建筑、汽车、电子等橡胶天然橡胶合成橡胶天然橡胶是从橡胶树中提取的天然聚合合成橡胶是人工合成的聚合物，它们具物，它具有优异的弹性和耐磨性有与天然橡胶相似的性质，但可以根据需要进行调整天然橡胶广泛应用于轮胎、密封件和胶粘剂等领域合成橡胶种类繁多，包括丁苯橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶等，它们具有不同的性能特点，适用于不同的应用领域纤维天然纤维人造纤维合成纤维棉花、羊毛、丝绸等天然纤维拥有柔软、尼龙、涤纶、醋酸纤维等，具有强度高、聚酯纤维、腈纶等，具有防皱、耐褪色、吸湿、透气的特点，广泛应用于服装、家耐磨、易于护理等特点，在纺织、工业等易于保养等优点，是现代服装、家具等领居等领域领域发挥重要作用域的主流材料结论与未来发展高分子化学研究不断发展，为人类社会发展带来了巨大进步未来，高分子材料研究将继续聚焦于高性能、多功能、可降解、可回收、环保等方向。