合成高分子化合物.ppt

第十八章 合成高分子化合物;高分子领域有四个诺贝尔奖奠定了高分子工业的基础，1953年提出高分子概念，1963年催化剂获奖，关于高分子物力理论的试验，到2000年一共三位获得了导电高分子领域的发现，可以说这些诺贝尔奖的获得奠定了现在高分子工业的基础。1838年问世了第一种人造塑料，1840年开发出天然橡胶的硫化技术，1907年真正意义上合成塑料，1939年促成了尼龙的商品化，1940年各种通用塑料和特种工程塑料相继问世。高分子材料的问世推动了材料的创新，广泛的满足了人民群众生活的??要。塑料，橡胶和纤维产量巨大，与人民生活密切相关，高分子涂料，胶粘剂被广泛的使用，所以说高分子材料的诞生，推动了材料不断的创新。;天然高分子化合物 粮食、肉、蛋；棉、麻、丝、羊毛等织物；住房、交通工具所用的木材、竹材、天然橡胶。 生物高分子 蛋白质、核酸、多糖 19世纪中叶后，化学家利用高分子化学反应开始对天然高分子进行改性，制得硝化纤维、醋酸纤维、硫化橡胶等。 20世纪初，化学家开始研究开发合成高分子化合物; 二十世纪20年代，施陶丁格（Staudinger.H）第一次提出了“大分子”的概念，认为高分子物质都是由长链的大分子所组成。 以煤、石油、天然气和农副产品为原料合成聚氯乙烯、醇酸树脂、聚苯乙烯、聚醋酸乙烯酯等高分子产品。 ; 二十世纪60年代，具有高强度的工程塑料和耐高温高分子化合物。 70年代多种高分子混合物（即高分子合金）。 80年代各种功能高分子、精细高分子的研究、高分子化合物的分子设计. 二十世纪末起称为高分子时代。;第一节 高分子化合物的基本概念; 高分子化合物虽然相对分子质量很大，但化学组成却比较简单，一般由相同的结构单元多次重复组成，实际上，合成的高分子化合物都是以小分子化合物为原料，通过一定的聚合反应而成，所以化学家常把高分子化合物称为聚合物或高聚物而把合成聚合物的小分子原料称为单体，由单体合成聚合物的反应称为聚合反应。;如聚丙烯腈是由丙烯腈聚合而成：; 组成高分子的重复结构单元称为链节，重复结构单元的数目“n”称为链节数。; 合成高分子化合物，由于反应条件不同，反应几率不同，聚合度往往有差别，故所形成高分子的相对分子质量并不完全相同。 再由同一种单体聚合得到的高分子，其结构也不一定相同。如丁二烯聚合。;; 高分子具有相对分子质量的多样性与结构的多样性称为高分子化合物相对分子质量和结构的多分散性。所以高分子化合物实际上是由化学组成相同，而相对分子质量不同，结构也不一定相同的同系聚合物组成的混合物。;二、高分子化合物的结构;1．高分子链的键接方式;; 线型高分子是由很多重复结构单元连接成线状分子，分子长度可达几百nm，直径却不到1nm，由于分子链细长，其自然状态大多是卷曲的。多种烯类聚合物如聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯，各种合成纤维如聚酯、聚酰胺、聚丙烯腈等都是线型高分子化合物。例如：; 支链高分子是在线型高分子上带有很多支链，支链有长有短，有的象树枝状，高压聚乙烯和接枝共聚物是典型的支链高分子化合物。 高压聚乙烯：; 体型高分子即网状高分子，其聚合物称网状聚合物或交联聚合物。体型高分子是借助多官能团单体反应进行交联或借助某种助剂将线型聚合物交联而得到. 交联程度低的高分子在溶剂中能溶胀，加热时能软化，但不熔融；交联程度高，加热不软化，不塑化，不熔融，也不溶于溶剂，实际上为热固性塑料，不能反复塑化加工。;;2．高分子链的构型;; 当高分子主链中含有不饱和键时，会出现顺、反异构，也使高分子链产生不同构型。; 高分子链还可以呈不同的构象形态，如线型聚合物分子链，可以呈锯齿状链，折叠的链和螺旋状的链，也可以呈无规则的缠结的柔软线团。 ;三、高分子化合物的分类;1．按聚合物的性能和应用分类;2．按照聚合物的主链结构分类; （3）元素有机聚合物 此类高分子主链不含碳原子，而是由硅、铝、氧、氮、硫、磷等原子组成，侧基为有机基团，如有机硅聚合物。; 通俗命名法，在单体名称前面冠以“聚”字，如聚乙烯、聚氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚己内酰胺等。 聚己二酰己二胺，聚对苯二甲酸乙二醇酯。; ; 由两种单体经缩聚反应而成的聚合物，如果其结构不很明确，往往在单体名称后加上“树脂”二字来命名。 “酚醛树脂”， “脲醛树脂”，甘油和邻苯二甲酐合成的聚合物叫“醇酸树脂”，由环氧氯丙烷与双酚A合成的聚合物称“环氧树脂”等。 现“树