34
当平面偏振光通过某种介质时，有的介质对偏振光没有作用，即透过介 质的偏振光的偏振面保持不变。而有的介质却能使偏振光的偏振面发生旋 转。这种能旋转偏振光的偏振面的性质叫做旋光性。具有旋光性的物质叫 做旋光性物质或光活性物质。
35

把分子中含有多个手性碳原子，而无光学 活性的化合物称为内消旋体。
1、线形链 2、支化链 3、星形链 4、超支化链 5、梯形链 6、网状链
按照支链的长短，可以分为： 短支化链 长支化链
21
1.2.2 分子构造 支化高分子 短支化链
1、线形链 2、支化链 3、星形链 4、超支化链 5、梯形链 6、网状链
例： 低密度聚乙烯（LDPE） 高压聚合法合成 特点: 结晶度降低，强度与韧性有所降低。 流体的粘度低，易于加工
熔点240℃ 软化温度80 ℃
易结晶 熔点176 ℃ 粘稠液体
42
1.2.4 高分子链的构型
2.几何异构
Cis-顺式
由双键产生
H
H C＝C
R H C＝C R
R R
Trans-反式
H
43
1.2.4 高分子链的构型
1.顺式立构（Cis）
CH2 C＝C
CH2 C＝C
CH2
CH2
CH2
CH2 C＝C
CH2 CH2
第一章 高分子链的结构
1
1.1高分子结构的特点和内容

高分子结构的特点 高分子结构的内容
各结构层次间的关系


2
1.1.1 高分子结构的特点

高分子化合物的形成特点（聚合）导致其结构复杂，与 小分子化合物比较有如下的特征：
链式结构，链节数庞大，每一链节与一个小分子相当， 称作结构(重复)单元，结构单元的同一性，链式结构几 何形体的多样性。 高分子链的卷曲性，柔性，刚性。 高分子结构的不均匀性：分子量、结构单元的键合顺序、 立体结构的规整性、支化程度、交联程度、共聚物的组 成及其序列结构。 分子间和分子内相互作用力大，无气态高分子存在。 高分子结晶的无序性，非结晶的有序性 聚合物（高分子化合物）+外加剂 织态结构 3
C
C
CH2
C CH2
C CH2
C CH2
C CH2
C CH2 CH2
0.254nm
间同立构
M H H M M H H M M H H M M H C
C
CH2
C CH2
C
C
C
C
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
41
1.2.4 高分子链的构型
全同与间同的分子链结构规整，可以结晶
例：全同PS 可结晶 无规PS 不能结晶 例：全同PP 无规PP
主链中含有硅、磷、硼、铝等元素
CH3
元素有机高分子 Elementary Organic polymer
烷（PDMS）
无机高分子 Elementary Inorganic polymer
R ( N P ) n R
聚磷腈
14
1.2.1 高分子链的组成
4、端基 End group
9
CH2
CH R
CH2
CH R
CH2
CH R
( CH2
CH ) n R
1、链节（unit)：单体(monomer)，或重复单元
H2C CH
n
Polyvinyl Chloride - PVC Polyvinyl Chloride – PVC 聚氯乙烯
10
Cl
1.2.1 高分子链的组成
( CH2
CH )n R
非反应性：
CH3 ，
OCH3
可能影响材料的热稳定性、化学稳定性
反应性：
OH， COOH， NH2
可进一步反应合成复杂结构（扩链生成 嵌段或遥爪结构)
15
1.2.1 高分子链的组成
5、侧基 side group
( CH2
CH )n R
侧基
PP （聚丙烯）
PVC （聚氯乙烯） PAN（聚丙烯腈）
R:
—CH3
主链上除了C原子外，还有O、N、S等原子
O C O C O CH2 CH2 O
n
聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）
H N H O C O
CH2 6
N
CH2 4
C n
聚己二酰己二胺（尼龙66）
13
1.2.1 高分子链的组成
3、主链（backbone, main chain) 元素高分子 Elementary chain polymer



5

聚集态结构

晶态结构 非晶态结构


取向态结构
液晶态结构
6
1.1.3各结构层次间的关系

递进关系：一次结构 二次结构 三 次结构。如非极性的碳-碳链 无规线团状 的构象 非晶高分子 与性能的关系；某些性能主要取决于一次结构， 如大部分化学性质和基本物理性质；某些性能 则主要取决于三次结构，如强度、耐热性等等。
46

1.2.5 键接结构——结构单元在分子链中的联
结方式



主要存在在加聚物中（含单烯烃和双烯烃） 对性能有影响 CH CH CH CH 种类 R R 头-头结构
2 2
头-尾结构
CH2
CH R
CH2
CH R
头-尾结构占优势，由电子效应和空间位阻效应 决定
47
种类
Cl H Cl C CH2 CH2 H
C＝C
等同周期：0.816Å
44
1.2.4 高分子链的构型
2.反式立构（Trans）
CH2 C
C
CH2 CH2 C
C
CH2 CH2 C
C
CH2 CH2 C
C
CH2
C
CH2 C
45
等同周期：0.48Å
1.2.4 高分子链的构型
例： 聚丁二烯（PB） 顺式： 结晶困难 橡胶 反式： 容易结晶 熔点148 ℃ 塑料
例：星形丁苯橡胶 特点: 减少端基数目，提高热稳定性与化学稳 定性。
24
1.2.2 分子构造 超支化高分子
1、线形链 2、支化链 3、星形链 4、超支化链 5、梯形链 6、网状链
特点: 流体的粘度极低
25
1.2.2 分子构造 梯形高分子
1、线形链 2、支化链 3、星形链 4、超支化链 5、梯形链 6、网状链
Cl C
H
Cl C CH2
H
Cl
C CH2
H
C
CH2
头尾连接
Cl
CH2 C H Cl C CH2 H Cl C H H C
特点: 高强高模
26
1.2.2 分子构造 网状高分子
1、线形链 2、支化链 3、星形链 4、超支化链 5、梯形链 6、网状链
简单 网络 互接 网络 特点： 不溶不熔
互穿 网络
半互穿 网络
27
1.3 共聚序列
1.3 共聚物的序列结构
1、无规 2、交替 3、嵌段 4、接枝
无规共聚物 Random copolymer， Poly(A-ran-B)
多数聚合物中的不对称碳是聚合过程中形成的
H C=C H
H R
H H H R
H R
C—C*—C—C*
H H
高分子中不关心具体的构型，只关心构型的异同
37
1.2.4 高分子链的构型
a.全同立构（Isotactic）
高分子全部由一种旋光异构单元键接而成。
M H M H M H M H M H M H M H C C C CH2 C CH2 C CH2 C CH2 C CH2 CH2

7
1.2高分子链的近程结构
结构单元的化学组成 键接结构 支化与交联 链结构成分 高分子链的构型

8
1.2.1 高分子链的组成 （Composition ）
高分子链：由多个单元体通过聚合反应连接
而成的链状分子。
Polymers,
also known as ‘macromolecules’, are built up of a large number of molecular units which are linked together by covalent bonds.
2、聚合度（n)：重复单元的数目
聚合物（高聚物）：多到增加或减少几个单元不会影 响物质的一组性质（密度、折光指数、导热系数……)
齐聚物(oligomer)
11
1.2.1 高分子链的组成
3、主链（backbone, main chain) 碳链高分子 Carbon chain polym ：
主链上只有C原子
两种旋光异构单元无规键接而成。
M H H M H M M H H M H M M H C C C CH2 C CH2 C CH2 C C CH2
CH2
CH2
CH2
40
1.2.4 高分子链的构型
等同周期：沿分子主链方向空间结构重复 的最小距离。 全同立构
M H M H M H M H M H M H M H
— A—B—A—A—B—A—A —A—B—B—A—B—
28
1.3 共聚序列
1.3 共聚物的序列结构
1、无规 2、交替 3、嵌段 4、接枝
交替共聚物 Alternating Copolymer, Poly(A-alt-B)
— A—B—A—B—A—B—A —B—A—B—A—B—
29
1.3 共聚序列
1.3 共聚物的序列结构