一般情况下，用重均分子量表征聚合物比用数均分子量 更恰当。
6
二、高分子材料的合成 1、加聚反应：由一种或多种单体相互加成而连接 成聚合物的反应。其生成物叫加聚物。
如：乙烯→聚乙烯
7
2、缩聚反应：由一种或多种单体相互混合而连接 成聚合物，同时析出某种低分子物质的反应，生 成缩聚物和副产品。 如：对苯二甲酸脂+乙二醇→聚酯纤维+甲醇

10
四、高分子化合物的命名和常见类型

黑板 例题1
11
第二节 高分子链的结构及构象

高分子链的化学组成 结构单元的键接方式和构型 高分子链的几何形状 高分子链的构象及柔顺性
12
高 分 子 材 料 的 结 构
高分子链的结构
高分子结构单元的化学组成 键接方式 空间构型 高分子链的几何形状 高分子链的构象


25

高分子的聚集态结构：又称超分子结构，指聚 合物本体中分子链的排列和堆积结构。 即使具有相同结构的同一聚合物，在不同加工 成型和后处理条件下，也会产生不同的聚集状 态，从而使制品具有不同的性能，因此，聚集 态结构对性能的影响更为直接和重要
固态聚合物的聚集态结构分为晶态和非晶态 （无定型）两种
第一节 高分子材料概述

高分子材料的基本概念
高分子材料的合成 高分子材料的分类


1
一、高分子材料的基本概念 1、高分子化合物 由一种或多种简单低分子化合物聚合而成的相对 分子量大于5000的化合物，又称聚合物或高聚 物。
如，聚乙烯： —CH2—CH2—CH2—
2
2、单体 构成高分子链的低分子化合物。 如：聚乙烯的单体：CH2=CH2 聚氯乙烯的单体：CH2=CHCl 3、链节 高分子链中的重复结构单元。 如：聚乙烯结构式：[-CH2-CH2-]n -CH2-CH2-为链节。
三官能的单体: 可聚合为三维网状结构, 有更高 的强度
5

6、多分散性 高分子化合物中各个分子的相对分子质量不相等的 现 象。 多分散性决定了高分子材料的物理和力学性能的分散 性。 7、平均分子量 数均分子量： Mn NiMi / Ni 重均分子量： 2 Mw NiMi / NiMi Mi的分子在聚合物中所占的分子 i=1-∞; Ni-相对分子质量为 分数。
涤纶（的确良）
8
三、高分子材料的分类
按聚合反应的类型 按高分子的几何结构
加聚聚合物，如：聚乙烯 缩聚聚合物，如：聚酯纤维
线型聚合物：线型或支链型结构 体型聚合物：网状或体型结构 热塑性聚合物 热固性聚合物
按聚合物的热行为
9
热塑性聚合物 线型或支链型分子结构，加热软化，可制成一定 形状，冷却变硬；再加热仍软化和成型。 热固性聚合物 网状或体型分子结构，初热变软，可制成一定形 状，加入固化剂后硬化定型，重复加热不软 化。
21
2、高分子链的柔顺性：由构象变化而获得的 不 同卷曲程度的特性。 柔顺性的度量 末端距 h 均方末端距 h2
容易内旋转的链 →柔性链 不易内旋转的链 →刚性链
22
3、影响高分子链柔顺性的主要因素 （1）主链结构 主链全由单键组成，柔顺性最好 碳链高分子，杂链高分子，元素有机高分子
柔顺性
高分子的聚集态结构:
分子链的排列和堆积结构
13
一、高分子链的化学组成 1、碳链高分子：主链全部由C原子以共价键联结 而成的高分子链 如：-C-C-C-C-或-C-C=C-C- （侧基可以各种各 样） 2、杂链高分子：主链中除C原子外，还有其它原 子的高分子链 如：-C-C-O-C-C、-C-C-N-C-C杂原子能大大改变聚合物的性能。如：O原子增强链 的柔性，提高聚合物的弹性。

主链含孤立双键时，柔顺性较好 主链含芳杂环时，因芳杂环不能旋转，柔顺性很 差，但刚性好，能耐高温
23
（2）侧基性质 侧基的极性：极性越大，柔顺性越差 侧基的体积：体积越大，柔顺性越差 侧基分布的对称性：对称分布，柔顺性较好
好于
聚异丁烯
聚丙烯
24
第三节 高分子的聚集态结构

晶态聚合物的结构
非晶态聚合物的结构 聚合物的结晶度与玻璃化温度
无规线团模型
29
2、局部有序结构模型 折叠链缨状胶粒模型
粒子相
(2)间同立构 取代基X相间 容易结晶
(3)无规立构 取代基X无规 不易结晶
19
三、高分子链的几何形状
线型 体型 交联形 网形 e) f)
线团形 支化形 梳形 星形 a) b) c) d)
20
四、高分子链的构象及柔顺性
1、高分子链的构象：由于单键内旋转引起的原子 在空间据不同位置所构成的分子链的各种形象。 单键的内旋转：每一个单键围绕其相邻单键按 一定角度进行的旋转运动。
（黑球代表一种重复单元， 白球代表另一种重复单元）
17

各种连接方式主要受能量和空间阻碍两个因素 所控制，即聚合时力求使能量体系最稳定和所 受的空间阻碍最小。
2、空间构型 由化学键所固定的空间排列称为分子链的构 型。 即使分子链组成相同，但由于取代基所 处的位置不同，也有不同的立体异构。
18
(1)全同立构 取代基X同侧 容易结晶


26
一、晶态聚合物的结构
1、缨状胶束结构模型 早期的模型，现已被替代
缨状胶束结构模型 a) 未受外力拉伸 b) 受外力拉伸
27
2、折叠链结构模型（目前最成功的模型） 晶体形态
片状晶体（片晶） 球状晶体（球晶） 线状晶体（串晶） 树枝状晶体（枝晶） …
28
二、非晶态聚合物的结构
1、无序结构模型
3
4、聚合度 高分子链中链节的重复次数。 5、官能度 一个单体上能与别的单体发生键合的位置数 目。 如：聚乙烯单体( CH2＝CH2 )的官能度为2, 是双官能的单体
4

单体分子的官能度决定着高分子的结构 单官能的单体: 可作为链聚合的终止剂


双官能的单体: 只能聚合为链状结构, 形成 热塑性塑料，有较低的强度
14
3、元素有机高分子：主链一般由无机元素和有机 元素原子组成，侧基一般为有机基团如：-O-SiO-Si-O有机基团使聚合物具有较高的强度和弹性；无 机原子能提高耐热性
15
二、结构单元的键接方式和构型 1、键接方式 以乙烯型为例
16

多种单体共聚
无规共聚，a