高分子材料的基本概念

1、一、高分子鏈的構(gòu)成一、高分子鏈的構(gòu)成( (一一) )高分子的定義高分子的定義高分子化合物高分子化合物簡(jiǎn)稱(chēng)高分子，是指分子量很高的一類(lèi)化合物。簡(jiǎn)稱(chēng)高分子，是指分子量很高的一類(lèi)化合物。習(xí)慣上，高分子化合物又稱(chēng)習(xí)慣上，高分子化合物又稱(chēng)聚合物聚合物。但比較確切地說(shuō)，聚合但比較確切地說(shuō)，聚合物是高聚物和低聚物二者的總稱(chēng)。物是高聚物和低聚物二者的總稱(chēng)。如果一個(gè)大分子的重復(fù)單元很多，增減幾個(gè)單元不影響其物如果一個(gè)大分子的重復(fù)單元很多，增減幾個(gè)單元不影響其物理性質(zhì)，則稱(chēng)此種聚合物為理性質(zhì)，則稱(chēng)此種聚合物為高聚物高聚物。如果組成該大分子的單元數(shù)較少，增減幾個(gè)單元對(duì)其物理性如果組成該大分子的單元數(shù)較少，增減幾個(gè)單

2、元對(duì)其物理性質(zhì)有顯著影響或分子中僅有少數(shù)幾個(gè)重復(fù)單元，其性質(zhì)無(wú)顯著質(zhì)有顯著影響或分子中僅有少數(shù)幾個(gè)重復(fù)單元，其性質(zhì)無(wú)顯著的高分子特性，類(lèi)同于一般低分子化合物，則稱(chēng)其為的高分子特性，類(lèi)同于一般低分子化合物，則稱(chēng)其為低聚物低聚物。 高分子鏈的末端結(jié)構(gòu)單元。高分子鏈的末端結(jié)構(gòu)單元。( (三三) )末端基團(tuán)末端基團(tuán)HO COCOOCH2CH2OCOCOOCH2CH2OHCH3CH2-(CH2CH2)n-CH2CH3聚乙烯：聚乙烯：滌綸：滌綸：( (二二) )重復(fù)單元重復(fù)單元 重復(fù)重復(fù)組成高分子分子結(jié)構(gòu)的組成高分子分子結(jié)構(gòu)的最小最小的結(jié)構(gòu)單元。的結(jié)構(gòu)單元。CCHHCH3HCHHCCH3HCHHCCH3H

3、CH2CHCH3()nCOCOOCH2CH2O()nCOCOHOOH+HOCH2CH2OHCOCOOCH2CH2OHHOCOCOOCH2CH2OCOCOOCH2CH2O 聚合物聚合物 單單 體體 單體單元單體單元 聚合度聚合度2n聚對(duì)苯二甲酸乙二酯，聚對(duì)苯二甲酸乙二酯，滌綸，滌綸，PETn( (四四) )單體單元單體單元聚合物分子結(jié)構(gòu)中由聚合物分子結(jié)構(gòu)中由單個(gè)單個(gè)單體分子生成的單體分子生成的最大最大的結(jié)構(gòu)單元。的結(jié)構(gòu)單元。( (五五) )聚合度聚合度單個(gè)聚合物分子所含單體單元的數(shù)目。單個(gè)聚合物分子所含單體單元的數(shù)目。由一種（真實(shí)的、隱含的或假設(shè)的）單體聚合而成的聚合物。由一種（真實(shí)的、隱含的或

4、假設(shè)的）單體聚合而成的聚合物。如：如：（六）均聚物（六）均聚物氯乙烯單體氯乙烯單體由對(duì)苯二甲酸和乙二醇反應(yīng)由對(duì)苯二甲酸和乙二醇反應(yīng)生成的生成的“隱含單體隱含單體”：HOOC-Ph-COOCH2CH2OH“假設(shè)單體假設(shè)單體”：乙烯醇：乙烯醇CH2CHClCOCOOCH2CH2OCH2CHOH生成均聚物的聚合反應(yīng)稱(chēng)生成均聚物的聚合反應(yīng)稱(chēng)均聚反應(yīng)均聚反應(yīng)。（七）共聚物（七）共聚物由一種以上（真實(shí)的、隱含的或假設(shè)的）單體聚合而成的聚由一種以上（真實(shí)的、隱含的或假設(shè)的）單體聚合而成的聚合物。生成共聚物的聚合反應(yīng)稱(chēng)為共聚反應(yīng)。合物。生成共聚物的聚合反應(yīng)稱(chēng)為共聚反應(yīng)。( (一一) )習(xí)慣命名法習(xí)慣命名法天然

5、高分子天然高分子一般有與其來(lái)源、化學(xué)性能與作用、主要用途相關(guān)的專(zhuān)一般有與其來(lái)源、化學(xué)性能與作用、主要用途相關(guān)的專(zhuān)用名稱(chēng)。如纖維素（來(lái)源）、核酸（來(lái)源與化學(xué)性能）、用名稱(chēng)。如纖維素（來(lái)源）、核酸（來(lái)源與化學(xué)性能）、酶（化學(xué)作用）。酶（化學(xué)作用）。合成高分子合成高分子（1）由一種單體合成的高分子：）由一種單體合成的高分子：“聚聚”+ + 單體名稱(chēng)單體名稱(chēng) 如聚氯乙烯、聚乙烯等如聚氯乙烯、聚乙烯等二、高分子的命名二、高分子的命名（2）由兩種單體通過(guò)縮聚反應(yīng)合成的高分子：表明或不表明）由兩種單體通過(guò)縮聚反應(yīng)合成的高分子：表明或不表明產(chǎn)物類(lèi)型產(chǎn)物類(lèi)型表明產(chǎn)物類(lèi)型：表明產(chǎn)物類(lèi)型：“聚聚”+ + 兩單體生成

6、的產(chǎn)物名稱(chēng)兩單體生成的產(chǎn)物名稱(chēng)，如，如對(duì)苯二甲酸和乙二醇的縮聚產(chǎn)物叫對(duì)苯二甲酸和乙二醇的縮聚產(chǎn)物叫“聚對(duì)苯二甲酸乙二酯聚對(duì)苯二甲酸乙二酯”己二酸和己二胺的縮聚產(chǎn)物叫己二酸和己二胺的縮聚產(chǎn)物叫“聚己二酸己二胺聚己二酸己二胺”不表明產(chǎn)物類(lèi)型：不表明產(chǎn)物類(lèi)型：兩單體名稱(chēng)或簡(jiǎn)稱(chēng)加后綴兩單體名稱(chēng)或簡(jiǎn)稱(chēng)加后綴“樹(shù)脂樹(shù)脂”，如，如 苯酚和甲醛的縮聚產(chǎn)物叫苯酚和甲醛的縮聚產(chǎn)物叫“酚醛樹(shù)脂酚醛樹(shù)脂” 尿素和甲醛的縮聚產(chǎn)物叫尿素和甲醛的縮聚產(chǎn)物叫“脲醛樹(shù)脂脲醛樹(shù)脂”（3）由兩種單體通過(guò)鏈?zhǔn)骄酆戏磻?yīng)合成的共聚物：）由兩種單體通過(guò)鏈?zhǔn)骄酆戏磻?yīng)合成的共聚物： 兩單體名稱(chēng)或簡(jiǎn)稱(chēng)之間兩單體名稱(chēng)或簡(jiǎn)稱(chēng)之間 +“-”+“+“-

7、”+“共聚物共聚物”：如：如乙烯和乙酸乙烯酯的共聚產(chǎn)物叫乙烯和乙酸乙烯酯的共聚產(chǎn)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”+ +高分子主鏈結(jié)構(gòu)中的特征功能團(tuán)高分子主鏈結(jié)構(gòu)中的特征功能團(tuán)： 指的是一類(lèi)的高分子，而非單種高分子，如：指的是一類(lèi)的高分子，而非單種高分子，如： HO COCOOCH2CH2O H()n聚酰胺聚酰胺：HN(CH2)6HNHCO(CH2)4COOHn聚酯聚酯：(二二)商品名稱(chēng)商品名稱(chēng) 在藥用高分子材料中，有一些材料都有它們各自的商品名，在藥用高分子材料中，有一些材料都有它們各自的商品名，如聚氧乙烯如聚氧乙烯/聚氧丙烯共聚物的商品名為聚氧丙烯共聚物

8、的商品名為普流羅尼普流羅尼(Pluronic)，聚二甲基硅氧烷亦稱(chēng)聚二甲基硅氧烷亦稱(chēng)硅油硅油等。等。我國(guó)習(xí)慣以我國(guó)習(xí)慣以“綸綸”字作為合成纖維商品名稱(chēng)的后綴字，如字作為合成纖維商品名稱(chēng)的后綴字，如尼尼龍龍稱(chēng)為稱(chēng)為錦綸錦綸；滌綸即是聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯纖維等。；滌綸即是聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯纖維等。另外，一些外觀類(lèi)似于天然樹(shù)脂的縮聚物商品名稱(chēng)的后綴字另外，一些外觀類(lèi)似于天然樹(shù)脂的縮聚物商品名稱(chēng)的后綴字是是“樹(shù)脂樹(shù)脂”，前面取其原料簡(jiǎn)名。，前面取其原料簡(jiǎn)名。許多經(jīng)共聚合生產(chǎn)的合成橡膠，商品名直接稱(chēng)為許多經(jīng)共聚合生產(chǎn)的合成橡膠，商品名直接稱(chēng)為橡膠橡膠，在，在“橡膠橡膠”前面加上共聚單體簡(jiǎn)名或有代表性的

9、字。前面加上共聚單體簡(jiǎn)名或有代表性的字。下表給出了一些高分子材料的商品名稱(chēng)。下表給出了一些高分子材料的商品名稱(chēng)。 (三三) IUPAC系統(tǒng)命名法系統(tǒng)命名法(1) 確定重復(fù)結(jié)構(gòu)單元；確定重復(fù)結(jié)構(gòu)單元；(2) 按規(guī)定排出重復(fù)結(jié)構(gòu)單元中的二級(jí)單元循序：按規(guī)定排出重復(fù)結(jié)構(gòu)單元中的二級(jí)單元循序：規(guī)定主規(guī)定主鏈上帶取代基的鏈上帶取代基的C原子寫(xiě)在前，含原子最少的基團(tuán)先寫(xiě)原子寫(xiě)在前，含原子最少的基團(tuán)先寫(xiě)；(3) 給重復(fù)結(jié)構(gòu)單元命名：給重復(fù)結(jié)構(gòu)單元命名：按小分子有機(jī)化合物的按小分子有機(jī)化合物的IUPAC命名規(guī)則給重復(fù)結(jié)構(gòu)單元命名命名規(guī)則給重復(fù)結(jié)構(gòu)單元命名；(4) 給重復(fù)結(jié)構(gòu)單元的命名加括弧，并冠以前綴給重復(fù)結(jié)

10、構(gòu)單元的命名加括弧，并冠以前綴“聚聚”。括弧必不可少括弧必不可少來(lái)來(lái) 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：經(jīng)化學(xué)改性后的天然高分子。經(jīng)化學(xué)改性后的天然高分子。主鏈元素主鏈元素（鏈原子）（鏈原子）組成組成碳鏈高分子碳鏈高分子：主鏈（鏈原子）完全由主鏈（鏈原子）完全由C C原子組成。原子組成。雜鏈高分子雜鏈高分子：鏈原子除鏈原子除C外，還含外，還含O,N,S等雜原子。等雜原子。元素有機(jī)高分子元素有機(jī)高分子：鏈原子由鏈原子由Si,B,Al,O,N,S,P等雜原子組等雜原子組成。成。合成高分子合成高分子：由單體聚合人工合成的高分子。由單

11、體聚合人工合成的高分子。無(wú)機(jī)高分子無(wú)機(jī)高分子：主鏈和側(cè)基均無(wú)碳原子主鏈和側(cè)基均無(wú)碳原子。碳鏈高分子碳鏈高分子雜鏈高分子雜鏈高分子元素有機(jī)高分子元素有機(jī)高分子CHHCHHCHHCHHCHHCHHCCHHCH3HCHHCCH3HCHHCCH3H聚乙烯聚乙烯聚丙烯聚丙烯CHHCHHO CHHCHHO CHHCHHO聚乙二醇聚乙二醇NHCHHCHHCHHCHHCHHCO尼龍尼龍6聚二甲基硅氧烷聚二甲基硅氧烷SiCH3CH3OSiCH3CH3SiCH3CH3O無(wú)機(jī)高分子無(wú)機(jī)高分子某些硅酸鹽某些硅酸鹽( (玻璃、陶瓷等玻璃、陶瓷等) )、石墨、金剛石以及氮化硼陶瓷等。、石墨、金剛石以及氮化硼陶瓷等。性性 質(zhì)質(zhì) 和和 用用 途途塑塑 料料纖纖 維維橡橡 膠膠涂涂 料料膠粘劑膠粘劑功能高分子功能高分子以聚合物為基礎(chǔ)，加入（或不加）各種助劑以聚合物為基礎(chǔ)，加入（或不加）各種助劑和填料，經(jīng)加工形成的塑性材料或剛性材料。和填料，經(jīng)加工形成的塑性材料或剛性材料。具有可逆形變的高彈性材料。具有可逆形變的高彈性材料。纖細(xì)而柔軟的絲狀物，長(zhǎng)度至少為直徑的纖細(xì)而柔軟的絲狀物，長(zhǎng)度至少為直徑的100倍。倍。涂布于物體表面能成堅(jiān)韌的薄膜、起裝飾和涂布于物體表面能成堅(jiān)韌的薄膜、起裝飾和保護(hù)作用的聚合物材料。保護(hù)作用的聚合物材料。能通過(guò)粘合的方法將兩種以上