高分子或稱聚合物分子或大分子

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1、第一章緒論高分子或稱聚合物分子或大分子由許多重復(fù)單元通過(guò)共價(jià)鍵有規(guī)律地連接而成的分子，具有高的分子量.高的分子量：相對(duì)于一般小分子，無(wú)嚴(yán)格分界104～106：高聚物分子<104:低聚物分子重復(fù)單元由實(shí)際上或概念上是相應(yīng)的小分子衍生而來(lái):1.1高分子的基本概念實(shí)際上聚氯乙烯聚乙烯醇概念上氯乙烯“乙烯醇”高分子化合物或稱聚合物:由許多單個(gè)高分子（聚合物分子）組成的物質(zhì)。高分子與高分子化合物（或聚合物）是兩個(gè)不同層面上的概念,但在實(shí)際應(yīng)用中常常并不對(duì)兩者加以區(qū)分。聚合反應(yīng)與單體由小分子生成高分子的反應(yīng)過(guò)程聚合反應(yīng)小分子Polymerization高分子單體Monomer能夠進(jìn)行聚合反應(yīng)，并

2、構(gòu)成高分子基本結(jié)構(gòu)組成單元的小分子化合物。高分子可看作是由許多重復(fù)單元所組成的一條長(zhǎng)鏈支鏈主鏈側(cè)基鏈原子：構(gòu)成高分子主鏈骨架的單個(gè)原子聚丙烯聚乙二醇結(jié)構(gòu)單元：構(gòu)成高分子主鏈結(jié)構(gòu)組成的單個(gè)原子或原子團(tuán)。重復(fù)結(jié)構(gòu)單元：重復(fù)組成高分子分子結(jié)構(gòu)的最小的結(jié)構(gòu)單元()n高分子結(jié)構(gòu)式重復(fù)結(jié)構(gòu)單元單體單元：高分子分子結(jié)構(gòu)中由單個(gè)單體分子衍生而來(lái)的最大的結(jié)構(gòu)單元單體單元與重復(fù)結(jié)構(gòu)單元不同:單體單元是一個(gè)基于聚合反應(yīng)過(guò)程的概念，而重復(fù)結(jié)構(gòu)單元是基于高分子結(jié)構(gòu)的概念。如聚乙烯由乙烯聚合而成：在寫(xiě)聚乙烯結(jié)構(gòu)式時(shí)，習(xí)慣上還是以其單體單元來(lái)表示.單體單元重復(fù)結(jié)構(gòu)單元又如聚對(duì)苯二甲酸乙二酯:不管它由何種單體聚合而

3、成，其重復(fù)結(jié)構(gòu)單元始終是：但單體單元?jiǎng)t可能因所用單體不同而異，如果使用的單體是對(duì)苯二甲酸和乙二醇兩種單體：生成兩種單體單元.而假設(shè)聚合反應(yīng)時(shí)用的是對(duì)苯二甲酸二乙二酯一種單體：?jiǎn)误w單元與重復(fù)結(jié)構(gòu)單元相同聚合度（DegreeofPolymerization，DP）：?jiǎn)蝹€(gè)聚合物分子中所含單體單元的數(shù)目。與單體單元相似，它也是一個(gè)基于聚合反應(yīng)過(guò)程的概念，即使是同一聚合物，也可能因使用的單體不同而具有不同的聚合度。DP=2nDP=n末端基團(tuán)（EndGroups）：高分子鏈的末端結(jié)構(gòu)單元由于通常聚合物的分子量很大，末端基團(tuán)相對(duì)于整個(gè)高分子而言是很小的組成單元，而且通常是未知的，因此若非需要特別指

4、出末端基團(tuán)，在書(shū)寫(xiě)高分子結(jié)構(gòu)式時(shí)，常忽略不寫(xiě)。假如高分子的末端基團(tuán)是反應(yīng)性的，能進(jìn)一步進(jìn)行聚合反應(yīng)，這樣的高分子稱為遙爪高分子或預(yù)聚物分子，其反應(yīng)性末端基團(tuán)常常是有目的引入的。1.2聚合反應(yīng)與聚合反應(yīng)的單體(1)聚合反應(yīng)分類早期由于合成聚合物的聚合反應(yīng)為數(shù)不多，根據(jù)單體分子與其所生成的聚合物分子在組成和結(jié)構(gòu)上的變化，把聚合反應(yīng)分為加聚反應(yīng)和縮聚反應(yīng)。加聚反應(yīng)是指聚合產(chǎn)物分子的單體單元的組成與相應(yīng)的單體分子相同的聚合反應(yīng)，其聚合產(chǎn)物稱加聚物，如由氯乙烯合成聚氯乙烯.縮聚反應(yīng)是指聚合產(chǎn)物分子的單體單元組成比相應(yīng)單體分子少若干原子的聚合反應(yīng)，在聚合反應(yīng)過(guò)程中伴隨有水、醇等小分子副產(chǎn)物生成，

5、其聚合產(chǎn)物稱縮聚物。如己二酸和己二胺合成聚酰胺-6,6（尼龍-6,6）：但隨著高分子化學(xué)的發(fā)展，新的聚合反應(yīng)不斷開(kāi)發(fā)，這種分類方法就越來(lái)越難以適應(yīng)，如聚酰胺-6的合成：當(dāng)它由氨基己酸聚合而得時(shí)，其單體單元的組成比單體分子的組成少一分子的H2O：因此，很難以上述的分類方法將聚酰胺-6歸屬于加聚物或縮聚物.根據(jù)聚合反應(yīng)機(jī)理和動(dòng)力學(xué)的不同，把聚合反應(yīng)分為逐步聚合反應(yīng)(Step-GrowthPolymerization)和鏈?zhǔn)骄酆戏磻?yīng)(Chain-Growthpolymerization)兩大類.但如果由己內(nèi)酰胺開(kāi)環(huán)聚合合成時(shí)，所得產(chǎn)物分子的單體單元的組成與單體分子一致：逐步聚合反應(yīng)是指在聚

6、合反應(yīng)過(guò)程中，聚合物分子是由體系中的單體分子以及所有聚合度不同的中間產(chǎn)物分子之間通過(guò)縮合或加成反應(yīng)生成的，聚合反應(yīng)可在單體分子以及任何中間產(chǎn)物分子之間進(jìn)行。特征：?jiǎn)误w分子及所有聚合度分子之間都能相互反應(yīng)生成更高聚合度的聚合物分子。鏈?zhǔn)骄酆戏磻?yīng)是指在聚合反應(yīng)過(guò)程中，單體分子之間不能發(fā)生聚合反應(yīng)，聚合反應(yīng)只能發(fā)生在單體分子和聚合反應(yīng)活性中心之間，單體和聚合反應(yīng)活性中心反應(yīng)后生成聚合度更大的新的活性中心，如此反復(fù)生成聚合物分子。與逐步聚合反應(yīng)最明顯的區(qū)別：?jiǎn)误w分子之間不能夠相互反應(yīng)生成聚合物分子，而只能與聚合反應(yīng)活性中心之間發(fā)生聚合反應(yīng)。（2）聚合反應(yīng)單體能夠進(jìn)行聚合反應(yīng)的單體分子都必須含

7、有兩個(gè)以上的反應(yīng)點(diǎn)，如對(duì)苯二甲酸與乙二醇的反應(yīng)：而只含有一個(gè)反應(yīng)點(diǎn)的小分子如苯甲酸和乙醇之間的反應(yīng)不能得到聚合物，只能得到另一種小分子：（a）含兩個(gè)（或以上）末端功能基的單體，如：羥基酸：HO-R-COOH氨基酸：H2N-R-COOH二元胺：H2N-R-NH2二元羧酸：HOOC-R-COOH二元醇：HO-R-OH等這類單體的聚合反應(yīng)通過(guò)單體功能基之間的反應(yīng)進(jìn)行，為逐步聚合反應(yīng)。單體所含的反應(yīng)點(diǎn)可以是功能團(tuán)，也可以是不飽和鍵（每個(gè)不飽和鍵都含有兩個(gè)反應(yīng)點(diǎn)）。