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第二章高分子概念第二章高分子概念本讲稿第一页，共四十二页 第十章第十章 合二为一的高手合二为一的高手胶粘剂胶粘剂 第十一章第十一章 高分子与现代医学高分子与现代医学 第十二章第十二章 信息产业中的高分子材料信息产业中的高分子材料第十三章第十三章 功能高分子材料功能高分子材料第十四章第十四章 水处理和膜分离水处理和膜分离第十五章第十五章 高分子与可持续发展高分子与可持续发展第十六章第十六章 高分子与和谐社会高分子与和谐社会本本 门门 课课 程程 安安 排排本讲稿第二页，共四十二页 第第 二二 章章 高高 分分 子子 概概 念念本讲稿第三页，共四十二页高高 分分 子子也叫也叫聚合物分子聚合物分子或或大分子大分子，具有，具有高的相对分子量（高的相对分子量（104106），其结构必须是由多个其结构必须是由多个重复单元重复单元所组成，并且这些重复单元实际上或所组成，并且这些重复单元实际上或概念上是由相应的小分子衍生而来。概念上是由相应的小分子衍生而来。Polymer molecule,Macromolecule根据根据IUPAC1996IUPAC1996年之建议：年之建议：Excerpt from Pure Appl.Chem.1996,68,2287-23112.1 高高 分分 子子 基基 本本 概概 念念聚氯乙烯聚氯乙烯聚乙烯醇聚乙烯醇实际上概念上本讲稿第四页，共四十二页高高 分分 子子小小 分分 子子聚聚 合合 反反 应应Polymerization单单 体体能够进行聚合反应，并构成高分子基本结构组成单元的小能够进行聚合反应，并构成高分子基本结构组成单元的小分子。分子。高分子化合物高分子化合物Polymeric SubstanceMonomer或称或称聚合物聚合物，是由许多单个高分子（聚合物分子）组成的物质。，是由许多单个高分子（聚合物分子）组成的物质。2.1 高高 分分 子子 基基 本本 概概 念念本讲稿第五页，共四十二页高分子化合物与小分子有机物的区别高分子化合物与小分子有机物的区别小分子有机物有时分子结构中也含有小分子有机物有时分子结构中也含有100200个原子，相对分个原子，相对分子质量达几千。子质量达几千。大部分高分子化合物是本身是有机物。大部分高分子化合物是本身是有机物。1877年，德国年，德国Kekule（有机分子结构学的创始人）（有机分子结构学的创始人）提出假提出假设：许多同生命直接联系的天然有机物如蛋白质、淀粉和设：许多同生命直接联系的天然有机物如蛋白质、淀粉和纤维素等很可能是由很长的链组成，但他的假设在当时得纤维素等很可能是由很长的链组成，但他的假设在当时得不到任何支持。不到任何支持。高分子高分子无固定熔点、相对分子质量也难以用常规方法测定无固定熔点、相对分子质量也难以用常规方法测定是小分子物质的聚集体还是高分子？是小分子物质的聚集体还是高分子？本讲稿第六页，共四十二页这场争论持续了近半个世纪。这场争论持续了近半个世纪。1920年，德国化学家施陶丁格年，德国化学家施陶丁格Staudinger在他的划时代文献在他的划时代文献论聚合中，首次使用了大分子的名词，论聚合中，首次使用了大分子的名词，提出了大分子的概提出了大分子的概念。念。他的系统的论述是这场争论更加的白热化。他的系统的论述是这场争论更加的白热化。实践是检验真理的唯一标准！实践是检验真理的唯一标准！1926年，瑞典化学家斯韦德贝里年，瑞典化学家斯韦德贝里Svedberg发明了一种转速达发明了一种转速达60000r/min的超速离心机，它能产生比地球引力高的超速离心机，它能产生比地球引力高25万倍的离万倍的离心力使含有蛋白质大分子的胶体沉淀出来，这样就能测出他们心力使含有蛋白质大分子的胶体沉淀出来，这样就能测出他们的相对分子质量。的相对分子质量。有力地支持了有力地支持了Staudinger的理论。的理论。1932年，施陶年，施陶丁格总结了自己的大分子理论，出版了划时代的巨著高分子有机化合丁格总结了自己的大分子理论，出版了划时代的巨著高分子有机化合物，成为高分子科学诞生的标志。人们认清了高分子的面目物，成为高分子科学诞生的标志。人们认清了高分子的面目.施陶丁格施陶丁格Staudinger获得获得1953年的诺贝尔化学奖。年的诺贝尔化学奖。本讲稿第七页，共四十二页人的一生，遇上过多少个一钩新月天如水的夜？此夜，可能是良朋对酌，说尽傻话痴语。此夜，可能是海棠结社，行过酒令填了新词。此夜，可能是结队浪游，让哄笑惊起宿鸟碎了花影。此夜，可能是狂歌乱舞，换来一身倦意，却是喜悦盈盈。但，谁会就在当下记取了这聚的欢愉，作日后散的印证？蓦然回首，人散了，才从惘然中迫出一股强烈的追忆，捕捉住几度留痕。聚，散，聚，散，真折煞人了。今夕，人散后，夜凉如水，请珍重加衣。本讲稿第八页，共四十二页18391839年年，查查尔尔斯斯固固特特异异发发明明了了硫硫化化的的工工艺艺，使使橡橡胶胶成成为为一一种种干干硬并具有弹性的物质。硬并具有弹性的物质。18581858年年，化化学学家家弗弗里里德德里里克克凯凯库库勒勒揭揭示示了了有有机机分分子子是是由由碳碳原原子子通过化学方式结合形成的不同形状而组成的。通过化学方式结合形成的不同形状而组成的。18701870年年，约约翰翰韦韦斯斯利利海海厄厄特特推推出出了了赛赛璐璐珞珞，一一种种通通过过化化学学方方式式改良的纤维素制成的塑料，也称为硝酸纤维素。改良的纤维素制成的塑料，也称为硝酸纤维素。1887 1887年，夏尔多内伯爵提出了一种方法将纤维素硝酸盐溶液抽年，夏尔多内伯爵提出了一种方法将纤维素硝酸盐溶液抽成夏尔多内人造丝，也就是第一种人造纤维。成夏尔多内人造丝，也就是第一种人造纤维。本时间表展现了导致对聚合物的了解和一些聚合物的应用发展的基础研本时间表展现了导致对聚合物的了解和一些聚合物的应用发展的基础研究的时间链。究的时间链。高分子大事件年表高分子大事件年表本讲稿第九页，共四十二页高分子大事件年表高分子大事件年表 1909 1909年，里奥年，里奥贝克兰制造出了酚醛塑料，第一种纯粹的合成塑料。贝克兰制造出了酚醛塑料，第一种纯粹的合成塑料。19201920年年，赫赫尔尔曼曼施施陶陶丁丁格格尔尔提提出出聚聚合合物物是是小小分分子子将将自自身身复复制制成成百百上上千千次次而而组组成的长链分子。他后来因为在聚合物合成和特性方面的研究而获得诺贝尔奖。成的长链分子。他后来因为在聚合物合成和特性方面的研究而获得诺贝尔奖。图注：赫尔曼图注：赫尔曼施陶丁格尔施陶丁格尔的照片，由德国弗莱堡大的照片，由德国弗莱堡大分子化学研究所提供分子化学研究所提供 本讲稿第十页，共四十二页 2020世世纪纪2020年年代代，柯柯特特梅梅尔尔和和赫赫尔尔曼曼马马克克通通过过用用X X光光检检测测纤纤维维素素和和其其它它聚聚合合物物的内部结构，为一些分子的多元结构提供了令人信服的证据。的内部结构，为一些分子的多元结构提供了令人信服的证据。2020世世纪纪2020年年代代末末期期，华华莱莱士士胡胡姆姆卡卡罗罗瑟瑟斯斯和和他他在在杜杜邦邦公公司司的的研研究究小小组组合合成成和和开开发发了合成聚酯、氯丁二烯橡胶和尼龙的应用。了合成聚酯、氯丁二烯橡胶和尼龙的应用。1930 1930年，德国人从石油的一种副产品丁二烯中开发出两种合成橡胶。年，德国人从石油的一种副产品丁二烯中开发出两种合成橡胶。2020世世纪纪3030年年代代，保保罗罗弗弗洛洛里里通通过过数数学学理理论论来来解解释释聚聚合合物物网网络络的的形形成成是是聚聚合合物物液液体体形形成成网网状状并并且且具具有有弹弹性性，比比如如橡橡胶胶。弗弗洛洛里里因因为为终终身身在在聚聚合合物物化化学学研研究究方方面面的的贡贡献而在献而在19741974年获得诺贝尔奖。年获得诺贝尔奖。高分子大事件年表高分子大事件年表本讲稿第十一页，共四十二页链链 原原 子子Chain Atoms构成高分子构成高分子主链骨架主链骨架的单个原子。的单个原子。链链 单单 元元Chain Units由链原子及其取代基组成的原子或原子团。由链原子及其取代基组成的原子或原子团。聚丙烯聚丙烯聚乙二醇聚乙二醇2.1 高高 分分 子子 基基 本本 概概 念念本讲稿第十二页，共四十二页构成高分子构成高分子主链结构主链结构一部分的单个原子或原子团，可包含一个或多一部分的单个原子或原子团，可包含一个或多个链单元。个链单元。重复重复组成高分子分子结构的组成高分子分子结构的最小最小的结构单元。的结构单元。结结 构构 单单 元元Constitutional Unit重重 复复 结结 构构 单单 元元Constitutional Repeating Unit,CRU2.1 高高 分分 子子 基基 本本 概概 念念本讲稿第十三页，共四十二页单个聚合物单个聚合物分子所含单体单元的数目。分子所含单体单元的数目。聚聚 合合 度度Degree of Polymerization，DP聚合物分子结构中由聚合物分子结构中由单个单个单体分子生成的单体分子生成的最大最大的结构单元。的结构单元。单单 体体 单单 元元Monomer(ic)Unit,mer 聚合物聚合物 单单 体体 单体单元单体单元 聚合度聚合度2n聚对苯二甲酸乙二酯，涤纶，聚对苯二甲酸乙二酯，涤纶，PETn2.1 高高 分分 子子 基基 本本 概概 念念本讲稿第十四页，共四十二页含有含有反应性反应性末端基团、能进一步聚合的高分子。末端基团、能进一步聚合的高分子。遥遥 爪爪 高高 分分 子子Telechelic Polymers 高分子链的末端结构单元。高分子链的末端结构单元。末末 端端 基基 团团End GroupsCH3CH2-(CH2CH2)n-CH2CH3聚乙烯：聚乙烯：涤纶：涤纶：2.1 高高 分分 子子 基基 本本 概概 念念本讲稿第十五页，共四十二页由一种（真实的、隐含的或假设的）单体聚合而成的聚合物。如：由一种（真实的、隐含的或假设的）单体聚合而成的聚合物。如：均均 聚聚 物物Homopolymer氯乙烯单体氯乙烯单体由对苯二甲酸和乙二醇反应生由对苯二甲酸和乙二醇反应生成的成的“隐含单体隐含单体”：HOOC-Ph-COOCH2CH2OH“假设单体假设单体”：乙烯醇：乙烯醇2.1 高高 分分 子子 基基 本本 概概 念念生成均聚物的聚合反应称生成均聚物的聚合反应称均聚反应均聚反应 （Homopolymerization)。本讲稿第十六页，共四十二页由一种以上（真实的、隐含的或假设的）单体聚合而成的聚合物。由一种以上（真实的、隐含的或假设的）单体聚合而成的聚合物。生成共聚物的聚合反应称为共聚反应。生成共聚物的聚合反应称为共聚反应。共共 聚聚 物物Copolymer判别均聚物判别均聚物：聚合物分子有且只有一种聚合物分子有且只有一种CRUCRU，并且该并且该CRUCRU可以只由一种可以只由一种（真实的、隐含的或假设的）（真实的、隐含的或假设的）单体衍生而来。单体衍生而来。2.1 高高 分分 子子 基基 本本 概概 念念本讲稿第十七页，共四十二页HOOC-Ph-COOHHOCH2CH2OH-(OC-Ph-COOCH2CH2O)n-隐含单体隐含单体HOOC-Ph-COOCH2CH2OHHOOC-Ph-COOHHOCH2CH2OHHO(CH2)3OH-(OC-Ph-COOCH2CH2O)n-(OC-Ph-COOCH2CH2CH2O)m-HO-(CH2)5COOHHOCH2COOH-O(CH2)5COm-OCH2COn-共聚物共聚物共聚物共聚物均聚物均聚物CH2=CH2CH2=CHCH3假设假设隐含单体隐含单体？共聚物共聚物2.1 高高 分分 子子 基基 本本 概概 念念本讲稿第十八页，共四十二页来来 源源天然高分子天然高分子：自然界天然存在的高分子。：自然界天然存在的高分子。半天然高分子半天然高分子：经化学改性后的天然高分子。经化学改性后的天然高分子。主链元素（链主链元素（链原子）组成原子）组成碳链高分子碳链高分子：主链（链原子）完全由主链（链原子）完全由C C原子组成。原子组成。杂链高分子杂链高分子：链原子除链原子除C外，还含外，还含O,N,S等杂原子。等杂原子。元素有机高分子元素有机高分子：链原子由链原子由Si,B,Al,O,N,S,P等杂原子组成。等杂原子组成。合成高分子合成高分子：由单体聚合人工合成的高分子。由单体聚合人工合成的高分子。2.2 高高 分分 子子 的的 分分 类类本讲稿第十九页，共四十二页碳链高分子碳链高分子杂链高分子杂链高分子元素有机高分子元素有机高分子聚乙烯聚乙烯聚丙烯聚丙烯聚乙二醇聚乙二醇尼龙尼龙6聚二甲基硅氧烷聚二甲基硅氧烷2.2 高高 分分 子子 的的 分分 类类本讲稿第二十页，共四十二页性性 质质 和和 用用 途途塑塑 料料纤纤 维维橡橡 胶胶涂涂 料料胶粘剂胶粘剂功能高分子功能高分子以聚合物为基础，加入（或不加）各种助剂和填料，以聚合物为基础，加入（或不加）各种助剂和填料，经加工形成的塑性材料或刚性材料。经加工形成的塑性材料或刚性材料。具有可逆形变的高弹性材料。具有可逆形变的高弹性材料。纤细而柔软的丝状物，长度至少为直径的纤细而柔软的丝状物，长度至少为直径的100倍。倍。2.2 高高 分分 子子 的的 分分 类类涂布于物体表面能成坚韧的薄膜、起装饰和保护涂布于物体表面能成坚韧的薄膜、起装饰和保护作用的聚合物材料作用的聚合物材料能通过粘合的方法将两种以上的物体连接在一起的能通过粘合的方法将两种以上的物体连接在一起的聚合物材料聚合物材料具有特殊功能与用途但用量不大的精细高分子材具有特殊功能与用途但用量不大的精细高分子材料料本讲稿第二十一页，共四十二页I.I.习习 惯惯 命命 名名 法法天然高分子天然高分子一般有与其来源、化学性能与作用、主要用途相关的专用名称。一般有与其来源、化学性能与作用、主要用途相关的专用名称。如纤维素（来源）、核酸（来源与化学性能）、酶（化学作用）如纤维素（来源）、核酸（来源与化学性能）、酶（化学作用）。合成高分子合成高分子（1）由一种单体合成的高分子由一种单体合成的高分子：“聚聚”+”+单体名称单体名称 如聚氯乙烯、聚乙烯等如聚氯乙烯、聚乙烯等2.3 高高 分分 子子 的的 命命 名名本讲稿第二十二页，共四十二页（2）由两种单体通过缩聚反应合成的高分子由两种单体通过缩聚反应合成的高分子：表明或不表明产物类型：表明或不表明产物类型表明产物类型表明产物类型：“聚聚”+”+两单体生成的产物名称两单体生成的产物名称，如，如对苯二甲酸和乙二醇的缩聚产物叫对苯二甲酸和乙二醇的缩聚产物叫“聚对苯二甲酸乙二酯聚对苯二甲酸乙二酯”己二酸和己二胺的缩聚产物叫己二酸和己二胺的缩聚产物叫“聚己二酸己二胺聚己二酸己二胺”不表明产物类型不表明产物类型：两单体名称或简称加后缀两单体名称或简称加后缀“树脂树脂”，如，如 苯酚和甲醛的缩聚产物叫苯酚和甲醛的缩聚产物叫“酚醛树脂酚醛树脂”尿素和甲醛的缩聚产物叫尿素和甲醛的缩聚产物叫“脲醛树脂脲醛树脂”2.3 高高 分分 子子 的的 命命 名名本讲稿第二十三页，共四十二页（3）由由两种单体通过链式聚合反应合成的共聚物两种单体通过链式聚合反应合成的共聚物：两单体名称或简称之间两单体名称或简称之间+“-”+“+“-”+“共聚物共聚物”：如：如乙烯和乙酸乙烯酯的共聚产物叫乙烯和乙酸乙烯酯的共聚产物叫“乙烯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物乙酸乙烯酯共聚物”（4）“聚聚”+”+高分子主链结构中的特征功能团高分子主链结构中的特征功能团：指的是一类的高分子，而非单种高分子，如：指的是一类的高分子，而非单种高分子，如：聚酯聚酯：聚酰胺聚酰胺：2.3 高高 分分 子子 的的 命命 名名本讲稿第二十四页，共四十二页II.IUPACII.IUPAC（国际纯粹化学和应用化学联合会）系统命名法（国际纯粹化学和应用化学联合会）系统命名法(1)(1)确定重复结构单元；确定重复结构单元；(2)(2)按规定排出重复结构单元中的二级单元循序按规定排出重复结构单元中的二级单元循序：规定主链上：规定主链上带取代基的带取代基的C C原子写在前，含原子最少的基团先写原子写在前，含原子最少的基团先写；(3)(3)给重复结构单元命名：给重复结构单元命名：按小分子有机化合物的按小分子有机化合物的IUPACIUPAC命名规命名规则给重复结构单元命名则给重复结构单元命名；(4)(4)给重复结构单元的命名加括弧，并冠以前缀给重复结构单元的命名加括弧，并冠以前缀“聚聚”。2.3 高高 分分 子子 的的 命命 名名括弧必不可少括弧必不可少本讲稿第二十五页，共四十二页重复结构单元为：重复结构单元为：11-1-氯代撑乙基氯代撑乙基（）聚聚OCH2CH2氧化氧化撑乙基撑乙基（）聚聚Poly(1-chloroethylene)Poly(1-chloroethylene)Ethylene:(1)CHEthylene:(1)CH2 2=CH=CH2 2,乙烯；（乙烯；（2 2）-CH-CH2 2-CH-CH2 2-,1,2-,1,2-亚乙基，撑乙基亚乙基，撑乙基举举 例例2.3 高高 分分 子子 的的 命命 名名本讲稿第二十六页，共四十二页线形高分子线形高分子环状高分子环状高分子支化高分子支化高分子梳形高分子梳形高分子梯形高分子梯形高分子网状高分子网状高分子星形高分子星形高分子体型高分子体型高分子2.4 高高 分分 子子 链链 的的 形形 态态本讲稿第二十七页，共四十二页I.I.单体单元的结构排列单体单元的结构排列首首-尾连接尾连接首首-首连接首连接尾尾-尾连接尾连接如单体如单体CH2=CHX聚合时，所得单体单元结构如下：聚合时，所得单体单元结构如下：首首尾尾单体单元连接方式可有如下三种：单体单元连接方式可有如下三种：2.5 高高 分分 子子 的的 化化 学学 结结 构构本讲稿第二十八页，共四十二页若高分子中含有手性若高分子中含有手性C原子原子,则其立体构型可有则其立体构型可有D型和型和L型，据型，据其连接方式可分为如下三种：（以聚丙烯为例）其连接方式可分为如下三种：（以聚丙烯为例）（1）全同立构高分子全同立构高分子（isotactic polymer)：主链上的：主链上的C*的立体的立体构型全部为构型全部为D型或型或L 型型,即即DDDDDDDDDD或或LLLLLLLLLLL；II.II.高分子的立体异构高分子的立体异构2.5 高高 分分 子子 的的 化化 学学 结结 构构本讲稿第二十九页，共四十二页（2）间同立构高分子间同立构高分子（syndiotactic polymer)：主链上的：主链上的C*的立体构的立体构型各不相同型各不相同,即即D型与型与L型相间连接，型相间连接，LDLDLDLDLDLDLD；立构规整性高分子立构规整性高分子（tactic polymer):C*的立体构型有规则的立体构型有规则连接，简称连接，简称等规高分子等规高分子。2.5 高高 分分 子子 的的 化化 学学 结结 构构本讲稿第三十页，共四十二页（3）无规立构高分子无规立构高分子（atactic polymer)：主链上的：主链上的C*的的立体构型紊乱无规则连接。立体构型紊乱无规则连接。2.5 高高 分分 子子 的的 化化 学学 结结 构构本讲稿第三十一页，共四十二页III.III.共轭双烯聚合物的结构共轭双烯聚合物的结构共轭双烯单体聚合时可形成结构不同的单体单元，如最简单的共轭双烯单体聚合时可形成结构不同的单体单元，如最简单的共轭双烯丁二烯可形成三种不同的单体单元：共轭双烯丁二烯可形成三种不同的单体单元：1,2-1,2-加成结构加成结构 反式反式1,4-1,4-加成结构加成结构 顺式顺式1,4-1,4-加成结构加成结构丁二烯：丁二烯：CHCH2 2=CHCCH=CH=CHCCH=CH2 22.5 高高 分分 子子 的的 化化 学学 结结 构构本讲稿第三十二页，共四十二页 3,4-3,4-加成加成 1,2-1,2-加成加成 反式反式1,4-1,4-加成加成 顺式顺式1,4-1,4-加成加成而异戊二烯则可形成四种不同的单体单元：而异戊二烯则可形成四种不同的单体单元：异戊二烯异戊二烯:2.5 高高 分分 子子 的的 化化 学学 结结 构构本讲稿第三十三页，共四十二页聚合物是由一系列分子量（或聚合度）不等的同系物高分聚合物是由一系列分子量（或聚合度）不等的同系物高分子组成，这些同系物高分子之间的分子量差为重复结构单子组成，这些同系物高分子之间的分子量差为重复结构单元分子量的倍数，这种同种聚合物分子长短不一的特征称元分子量的倍数，这种同种聚合物分子长短不一的特征称为为聚合物的多分散性聚合物的多分散性。聚合物的分子量或聚合度是聚合物的分子量或聚合度是统计统计的，是一个平均值，叫的，是一个平均值，叫平均平均分子量分子量或或平均聚合度平均聚合度。平均分子量的统计可有多种标准，其中最常见的是平均分子量的统计可有多种标准，其中最常见的是重均分子量重均分子量和和数数均分子量均分子量。I.I.聚合物的多分散性聚合物的多分散性II.II.平平 均均 分分 子子 量量2.6 聚合物的多分散性与平均分子量聚合物的多分散性与平均分子量本讲稿第三十四页，共四十二页假设某一聚合物样品中所含聚合物分子总数为假设某一聚合物样品中所含聚合物分子总数为n，总质量为，总质量为w，其中，其中，分子量为分子量为Mi的分子有的分子有ni摩尔，所占分子总数的数量分数为摩尔，所占分子总数的数量分数为Ni，则，则Ni=ni/n，其质量为，其质量为wi=niMi，其质量分数为，其质量分数为Wi=wi/w，ni=n,wi=w,Ni=1,Wi=1。数数 均均 分分 子子 量量 niMi Mn=NiMi=w/n ni按分子数统计平均，定义为聚合物中分子量为按分子数统计平均，定义为聚合物中分子量为Mi的分子的数量的分子的数量分数分数Ni与其分子量与其分子量Mi乘积的总和乘积的总和,以以Mn以表示。以表示。2.6 高分子的多分散性与平均分子量高分子的多分散性与平均分子量本讲稿第三十五页，共四十二页重均分子量重均分子量按质量统计平均，定义为聚合物中分子量为按质量统计平均，定义为聚合物中分子量为Mi的分子所占的重的分子所占的重量分数量分数Wi与其分子量与其分子量Mi的乘积的总和。以的乘积的总和。以 Mw表示。表示。wiMi niMi 2 Mw=WiMi=wi niMiWi=wi/w，wi=niMi2.6 高分子的多分散性与平均分子量高分子的多分散性与平均分子量本讲稿第三十六页，共四十二页多分散系数（多分散系数（d d）d=Mw/Mn表征聚合物的表征聚合物的多分散程度多分散程度,也叫分子量分布（也叫分子量分布（molecular weight distribution,MWD)。若若d=1，即聚合物中各个聚合物分子的分子量是相同的，如果，即聚合物中各个聚合物分子的分子量是相同的，如果其结构也相同，这样的聚合物叫单分散性聚合物。其结构也相同，这样的聚合物叫单分散性聚合物。2.6 高分子的多分散性与平均分子量高分子的多分散性与平均分子量本讲稿第三十七页，共四十二页举举 例例:假设某一聚合物样品中，分子量为假设某一聚合物样品中，分子量为104的的M1分子有分子有10 mol，分子量为分子量为105的的M2分子有分子有5 mol，分子量为，分子量为5*105的的M3分子有分子有5 mol,则：则：M1的数量分数的数量分数 N1=10/(10+5+5)=0.5,重量分数重量分数 W1=104*10/(104*10+105*5+5*105*5)=0.032M2的的 N2=0.25,W2=0.161;M3的的 N3=0.25,W3=0.807;Mn=NiMi =0.5*104+0.25*105+0.25*(5*105)=1.55*105;Mw=WiMi=0.032*104+0.161*105+0.807*(5*105)=4.23*105;d=Mw/Mn=4.23*105/1.55*105=2.732.6 高分子的多分散性与平均分子量高分子的多分散性与平均分子量本讲稿第三十八页，共四十二页早期，根据单体与其生成的聚合物之间在分子组成与结构上的变化把聚合早期，根据单体与其生成的聚合物之间在分子组成与结构上的变化把聚合反应分为反应分为加聚反应加聚反应和和缩聚反应缩聚反应。加聚反应是指聚合产物的重复结构单元的组成与单体相同的聚合反加聚反应是指聚合产物的重复结构单元的组成与单体相同的聚合反应，其聚合产物称应，其聚合产物称加聚物加聚物；缩聚反应是指聚合产物的分子组成比单体分子少若干原子，即在缩聚反应是指聚合产物的分子组成比单体分子少若干原子，即在聚合反应过程中伴随有水等小分子副产物生成，其聚合产物称聚合反应过程中伴随有水等小分子副产物生成，其聚合产物称缩缩聚物聚物。但随着新的聚合反应不断开发，这种分类方法已不适应。但随着新的聚合反应不断开发，这种分类方法已不适应。2.7 聚聚 合合 反反 应应 的的 类类 别别本讲稿第三十九页，共四十二页根据根据反应机理反应机理和和动力学动力学性质的不同，分为逐步聚合反应性质的不同，分为逐步聚合反应(Step-Growth Polymerization)和链式聚合反应和链式聚合反应(Chain-Growth polymerization)。逐步聚合反应逐步聚合反应是指在反应过程中，聚合物链是由体系中是指在反应过程中，聚合物链是由体系中所有聚合度分子所有聚合度分子之间之间通过缩合或加成反应生成的。其中通过缩合反应生成聚合物链的称通过缩合或加成反应生成的。其中通过缩合反应生成聚合物链的称缩合聚合反应缩合聚合反应（Polycondensation），简称），简称缩聚反应缩聚反应；如果聚合；如果聚合物链是通过加成反应生成的称物链是通过加成反应生成的称逐步加成聚合反应逐步加成聚合反应（Polyaddition）.链式聚合反应是指在聚合反应过程中，聚合物链是链式聚合反应是指在聚合反应过程中，聚合物链是仅由单体和聚合仅由单体和聚合物链上的反应活性中心之间物链上的反应活性中心之间的反应生成，并且在新的聚合物链上再生的反应生成，并且在新的聚合物链上再生反应活性点。反应活性点。2.7 聚聚 合合 反反 应应 的的 类类 别别本讲稿第四十页，共四十二页2.8 聚聚 合合 反反 应应 的的 单单 体体（1）含多重键的单体，）含多重键的单体，如：如：C=C双键：乙烯、丙烯、苯乙烯等双键：乙烯、丙烯、苯乙烯等 CC三键：乙炔及取代乙炔三键：乙炔及取代乙炔 C=O双键：甲醛等双键：甲醛等 聚合反应：多通过单体中重键加成反应进行，为链式聚合反应。聚合反应：多通过单体中重键加成反应进行，为链式聚合反应。（2）杂环单体，）杂环单体，如：如：聚合反应：开环聚合，依条件不同可为逐步或为链式聚合反应。聚合反应：开环聚合，依条件不同可为逐步或为链式聚合反应。本讲稿第四十一页，共四十二页内内 容容 回回 顾顾本讲稿第四十二页，共四十二页