高分子与高分子材料

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1、高分子与高分子材料4.了解几种重要高分子材料和复合材料的性能及其应用。1.了解高分子化合物的基本概念、命名和分类。2.了解高分子化合物的基本结构与重要特性。3.了解高分子化合物的合成反应及改性、回收再利用的方法。本章学习要求7.2高分子化合物的基本结构和重要特性7.3高分子化合物的合成、改性与再利用7.1高分子化合物概述7.4日常生活中的高分子材料7.5材料的未来与分子设计目录高分子化合物（高分子、高聚物或聚合物）的分子比低分子化合物的分子要大很多。通常低分子有机化合物的相对分子质量在1000以下，而高分子化合物的相对分子质量在1万以上，有的可达上千万。1．

2、基本概念高分子化合物的基本特征：相对分子质量大。7.1.1高分子化合物的基本概念和特点7.1高分子化合物概述高分子化合物的相对分子质量虽然很大，但其化学组成一般却比较简单。例聚氯乙烯的分子是由许多氯乙烯结合而成：单体聚合物聚合度链节*平均聚合度n×链节的式量=高聚物的平均相对分子质量简写：链节单体——聚合成高分子化合物的低分子化合物链节——组成高分子链的重复结构单元聚合度——高分子链所含链节的数目（1）高分子化合物组成简单，相对分子质量大，具有“多分散性”。是多分子的混合物。（2）高分子化合物可归纳为线型和体型两种结构。线型结构中包括链型和支链型。（3）高分

3、子化合物由于其相对分子质量很大，有较好的机械强度。又由于其分子是由共价键结合而成，故有较好的绝缘性和耐腐蚀性，由于其分子链很长，呈卷曲状，故有较好的可塑性和高弹性。（4）高分子化合物在常温常压下主要以固态或液态存在，几乎无挥发性，溶解性也很差，有时只发生溶胀。2．高分子化合物的特点1．高分子化合物的命名（1）按原料单体或聚合物的结构特征命名①在单体名称前面冠以“聚”字：聚氯乙烯、聚丙烯腈、聚乙二酰己二胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯等。②在单体名称后面加“树脂”：酚醛树脂、环氧树脂等。7.1.2高分子化合物的命名和分类（2）按商品名命名*我国习惯以“纶”作为合成纤维

4、商品名的后缀，如涤纶、氯纶、腈纶、锦纶、丙纶等。有机玻璃——聚甲基丙烯酸甲酯。尼龙或锦纶——聚酰胺，如尼龙-610。为解决聚合物读写不便，常采用国际通用的英文缩写符号，如PVC、ABS等。聚合物单体名称商品名称符号名称结构式聚氯乙烯氯纶PVC氯乙烯聚丙烯丙纶PP丙烯聚丙烯腈腈纶PAN丙烯腈聚己内酰胺锦纶6（或尼龙-6）PA6己内酰胺表7.1一些聚合物的名称、商品名称、符号及单体聚己二酰己二胺锦纶66（尼龙—66）PA66己二酸己二胺聚对苯二甲酸乙二醇酯涤纶PET对苯二甲酸乙二醇聚苯乙烯聚苯乙烯树脂PS苯乙烯聚甲基丙烯酸甲酯有机玻璃PMMA甲基丙烯酸甲酯聚丙烯

5、腈-丁二烯-苯乙烯ABS树脂ABS丙烯腈丁二烯苯乙烯（2）按主链结构分类（1）按来源分类天然高分子和合成高分子。①碳链聚合物主链完全由碳原子组成。如聚乙烯：②杂链聚合物主链除碳原子外，还含有氧、氮、硫等杂原子。如聚己二酰己二胺（尼龙-66）：2．高分子化合物的分类③元素有机聚合物主链由硅、硼、铝与氧、氮、硫、磷等组成，侧链是有机基团。如聚二甲基硅氧烷：（3）按性能和用途分类塑料、纤维、橡胶、涂料、粘合剂和功能高分子六大类。（4）按功能分类通用高分子、工程材料高分子、功能高分子、仿生高分子等。④元素无机聚合物主链和侧链均由无机元素或基团组成。如聚二氯磷腈：（2

6、）体形结构的高聚物分子中无独立的大分子存在，因此只有交聚度的概念。（1）线型结构高分子物质分子中有独立的大分子存在，分子链中以单键相连的相邻两链节之间还可以保持一定的键角而旋转，因此，一个分子链在无外力作用时会有众多的分子空间形态，绝大部分为卷曲状。高分子链这种强烈卷曲的倾向称为（分子）链的柔顺性，它对高聚物的弹性和塑性等有重要影响。键角固定的高分子链节的旋转示意图1．高聚物分子的几何形状7.2.1高分子化合物的基本结构7.2高分子化合物的基本结构和要重特性体型结构的高聚物，由于分子链间有大量的交联，分子链不可能产生有序排列，因而都是非晶态的。从结晶状态来看

7、，线型结构的高聚物分为晶态高聚物和非晶态高聚物，或者两者共存。高聚物中结晶性区域称为结晶区，非结晶区域称非结晶区，结晶的多少称结晶度（高聚物含晶体结构的质量百分数）。2．高聚物的聚集态聚合物中结晶性和非结晶区玻璃态分子链节或整个分子链无法产生运动，高聚物呈现如玻璃体状的固态。例如常温下的塑料。高弹态链节可以较自由地旋转，但整个分子链不能移动。例如常温下的橡胶。高弹态是高聚物所独有的罕见的一种物理形态，能产生很大形变，除去外力后能可逆恢复原状。粘流态高聚物分子链节可以自由地旋转，整个分子链也能自由移动，从而成为能流动的粘液，比液态低分子化合物的粘度要大得多，又

8、称为塑性态。例如胶粘剂或涂料。3．线型非晶态高聚物的