聚合物分类
• 按结构特征确定的类名:聚酯,聚醚, 等 (见表1-1)
• 商品名: (历史习惯形成) 常见如:涤纶(聚酯);尼龙(尼龙-6,尼龙-66 等)
腈纶 (聚丙烯腈) (应注意在学习中逐步收集、积累)
三、聚合物化学结构的描述与命名
(3)IUPAC命名法 (严谨,但较繁琐) 几个步骤: • 取重复单元(仍参考单体来源) • 重复单元的排序(O、S、N等杂原子在前,有取代基
CH2 CH
Cl
两种单体交替连接而成的缩聚物含有两种结构单元:
例:单体1 HO CH2CH2 OH
( OCH2CH2OCO
CO )n
单体2 HOCO
COOH
结构单元1
结构单元2
缩聚物有两种聚合度定义:
重复单元
(1) 结构单元数 Xn (2) 重复单元数 DP
(Xn = 2n = 2 DP)
小结:(1)有重复单元时,可用(重复单元)n表示结构;
( OCH2CH2OCO
CO )n 聚对苯二甲酸乙二醇酯
三、聚合物化学结构的描述与命名
(2)习惯命名法 • 按原料来源命名 (往往是粗略的描述) 树脂(塑料原料):酚醛树脂(苯酚+甲醛)
环氧树脂(双酚A+环氧氯丙烷) 醇酸树脂(丙三醇+邻苯二甲酸酐) 橡胶:乙丙橡胶(EPR); 丁苯橡胶(SBR); 丁基橡胶(聚异丁烯)
NHC NH
O S
g. 其它:酚醛,脲醛等
O
(3)元素有机高分子 有机硅为主
三、聚合物化学结构的描述与命名
1. 描述高分子结构的基本原则
聚合物的特点:结构的多分散性和复杂性 (链与链之间在分子量、链结构等方面有差异;同一链
内的不同部位间也有差异) 导致:不可能用简单的名称精确描述实际的化学结构 可行的办法:给出一种概括性的描述 (抓住主要结构特征,忽略分子量分布、少量结构缺陷
四、聚合反应
1. 加聚与缩聚 (传统的分类)
(1)加聚: 单体通过双键加成反应来完成聚合
特点:反应前后仅发生由C==C 至 —C—C— 的变化(多数体系), 不产生小分子副产物
由此导致:产物分子量是单体的整数倍(不考虑引发、终止带入的端基); 生成碳链高分子;
(2)缩聚: 通过单体上不同官能团间的反应形成高分子链 特点:有小分子副产物生成;
的C在前,双键、三键在前,等) • 重复单元看作两侧有游离键的基团 -R- ,对其命名,
在最前面加上“聚” (poly) 特点:不用单体名称。
CA的化学物质索引采用IUPAC命名。用简单名表达不 够清楚时可用系统名描述。
(环氧乙烷开环聚合产物常用系统名:聚氧化乙烯 [poly(oxyethylene)] 而不用“聚环氧乙烷”)
由此导致:聚合物分子量 < 单体质量的倍数; 主链上有官能团反应形成的特征结构(-NHCO-,-OCO-)
• 加聚共聚物:(单体1)+(单体2)+ 共聚物
乙烯-丙烯共聚物 (乙丙共聚物) (poly(ethylene-co-propylene), EPR) 氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物 (氯醋共聚物)
• 两种原料的缩聚物:聚(结构单元1)(结构单元2) 或:聚(重复单元名)
( NH(CH2)6NHCO(CH2)4CO )n 聚己二酰己二胺
(2)无重复单元时,用名称或文字描述结构。
三、聚合物化学结构的描述与命名
2. 聚合物的命名
(1)简单命名法
(原则:参照单体名称来命名)
• 加聚均聚物 :聚(单体名) (聚合前后原子种类、数目未变)
聚苯乙烯 (polystyrene PS); 聚甲基丙烯酸甲酯 (poly(methyl methacrylate), PMMA)
二、聚合物的分类
(1)碳链高分子
通过 C==C 的加成反应或环烯烃的开环连接成聚合物
主要单体:
CC X
CC CC
乙烯基类聚合物(vinyl polymers)---产量最大的一大类高分子:
a. 聚烯烃类:产量最大。聚乙烯(PE),聚丙烯(PP)等,纯 C、H化合物,一般为全饱和结构;
b. 聚苯乙烯类:PS及苯乙烯共聚物(ABS,SBS,SBR等);
通过缩聚(逐步聚合)、开环聚合等方法合成 (表1-2)
a. 聚醚: CH2 CH2
O
b. 聚酯 :
O
OH + HOC
( CH2 CH2 O )n
O OC
O
O
c. 聚酰胺(尼龙): NH2 + HOC
NHC
O
d. 聚氨酯: OH + OCN R NCONHCO来自e. 聚脲: f. 聚砜:
NH2 + OCN
第一章 绪论 二、聚合物的分类
1. 按材料特性和用途
塑料----结构材料(可用注塑、挤出、模压等
三大合成材料
方式加工)
橡胶----弹性体(常温下表现高弹性)
纤维----轴向拉伸强度大
精细、功能 材料
涂料----防腐、保护、装饰等作用 粘合剂----结构材料的连接与修补 其它精细高分子----各种用途 功能高分子----光电磁、生物医药、信息、换
CH2CH2CH2CHCH2CH2CH2CHCH2CH
CH3
CH3 CH3
两种结构单元: CH2 CH2
CH2 CH CH3
CH )n Cl
原则:不按“最小化”规则选取结构单元,而按原料来源选取。
三、聚合物化学结构的描述与命名
均聚的加聚物由一种结构单元构成:
结构单元 = 重复单元 (单体单元)
例:PVC 中的
c. 聚氯乙烯类:PVC及VC共聚物,聚偏氯乙烯等;
d. 丙烯酸及衍生物类聚合物(acrylic polymers):
PMMA,PAN等,品种多,用途广; RO
e. 其它:聚醋酸乙烯酯、聚乙烯基醚等C;H2 C C O X
聚双烯烃类:主要用于合成橡胶(PBd, PIp 等)。
二、聚合物的分类
(2)杂链高分子
等次要的差异)
三、聚合物化学结构的描述与命名
聚合物结构的主要特征:有重复出现的结构单元(链节单元)
最简单的线型链由一种结构单元顺序连接而成
n CH2 CH Cl
CH2 CH CH2 CH CH2 CH
Cl
Cl
Cl
一种结构单元: CH2 CH
Cl
结构式: ( CH2
n CH2 CH2 +
m CH2 CH CH3
能、分离、化学等特殊作用
二、聚合物的分类
2. 按化学结构
按主链结构可将高分子分为三大类:
• 碳链高分子--主链仅由C构成
CCCCC
• 杂链高分子--主链有C和O(或N, S, P 等)
CCOCCO
• 元素有机高分子--主链不含C,侧链有C
CH3 Si O CH3
CH3 Si O CH3
CH3 Si O CH3