第十七章合成高分子化合物教学要求①掌握高分子化合物的基本概念②了解高分子的结构和性能的关系；③熟悉合成高分子化合物的基本反应④了解高分子化合物的应用§17—1概述一、高分子化合物的涵义分子量在10000以上的大分子。二、高分子化合物的组成和特点1.高分子化合物的化学组成一般都比较简单。许多相同的链节重复结合链节——组成高分子的重复单位单体——能聚合成高分子的低分子高分子的分子量聚合度×链节数2．特点①从分子量和组成看，高分子的分子量很大，具有“多散性”。②从分子结构看有线型结构和体型结构线型结构的特征：分子中的原子由共价键相互结合成一条很长的蜷曲状态“链”。体型结构的特征：分子链与分子链之间有许多化学链交联起来，形成网格结构。三、高分子化合物的分类1、按来源分类：天然高分子（天然橡胶、纤维素、淀粉）合成高分子（合成橡胶、合成纤维、塑料）2、按工艺性质和应用分类：塑料、橡胶、纤维3、按应用功能分类：通用高分子、功能高分子、仿生高分子、生物高分子、医药高分子、高分子试剂、高分子催化剂。通用高分子——用量最大，应用面最广四烯：聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯。四纶：涤纶、锦纶、腈纶、维纶。四胶：丁苯橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶。4、按高分子主链结构分类：碳链高分子主链完全由碳原子构成杂链高分子主链除碳原子外，还有N、O、S等原子元素高分子主链不一定含有碳原子，主要由硅、氧、氮、磷、硼等构成，侧链是有机基团。四、高分子化合物的命名高分子化合物一般有化学名称、习惯名称和商品名称①由一种单体加聚或缩聚反应制得的高聚物，单体前加个“聚”字。如聚氯乙烯、聚丙烯等②由两种或两种以上加聚得到的高聚物，在单体名称后加“共聚物”三个字。例如丙烯腈—丁二烯—苯乙烯共聚物，简称为腈—丁—苯共聚物或ABS树脂③由两种单体缩聚得到的高聚物，有两种命名方法其一，在两种单体名称前加“聚”字，如聚已二酸已二胺即尼龙—66，聚对苯二甲酸乙二醇酯，即涤纶。其二，在两种单体原料后加“树脂”二字。如苯酚和甲醛的缩聚物叫酚醛树脂，脲和甲醛的缩聚物叫脲醛树脂④商品名称：腈纶、的确良（聚对苯二甲酸乙二酯纤维）、电木（酚醛树脂），“树脂”常指加工成型前未加助剂的高聚物，“纶”常用作合成维。§17—2高分子化合物的结构和性能的关系一、高分子化合物的基本结构1．线型结构又称链状高聚物由许多链节相互联成一条长链的高聚物。其分子链，由于分子间的作用力，部分区域可以出现有序排列，这种区域叫结晶区。结晶区所占的百分率称为结晶度。高分子化合物结晶度越大，机械强度越大。特点：具有高弹性、可塑性、在溶剂中能溶解，加热能熔融，硬度和脆度较小。有独立存在的分子。2．体型结构一般是由多官能团单体相互作用，使主链与主链之间以共价键相连接，形成三维空间的立体结构。如果是少量交联的则称网状结构。特点：没有弹性和可塑性；不能溶解和熔融；只能溶胀，硬度和脆度较大。不能反复熔化，只能一次加工成型。二、高分子化合物的物理状态与性能1、线型高分子典型线型非晶相高聚物分子有三种物理状态：玻璃态、高弹态和粘流态①玻璃态：线型高分子在一定温度下，高分子链之间的相对运动和链段的运动都被“冻结”，高分子只能在固定的位置上振动。在外力作用下形变困难，硬度大。。②高弹态：线型高分子在一定温度下，高分子链不能作相对运动，但链段可以运动，在外力作用下可产生较大形变，除去外力，能自动恢复原状，具有高弹性。③粘流态：线型高分子在一定温度下，高分子链和链段都能作相对运动，在外力作用下可以相对移动，产生很大变形，除去外力，不能自动恢复原状，形变能任意发生，具有流动性。线型非晶相高聚物分子三种物理状态在一定温度下可以相互转变：tgtf玻璃态高弹态粘流态塑料所橡胶所液态树脂处状态处状态所处状态温度升高温度降低2、体型高分子体型高分子化合物，因为分子链之间有大量交联，限制了分子链和链段的运动，因此只有一种状态——玻璃态§17—3高分子化合物的合成一、加聚反应由许多相同或不同单体在一定条件下，通过互相加成形成的高分子化合物的反应叫加聚反应。所生成的产物叫加聚物。加聚反应可分为均聚反应和共聚反应两类：由一种单体发生的加聚反应称为均聚反应由两种以上的单体共同聚合称为共聚反应1．加聚反应的特点：①单体是带有不饱和键的化合物。反应通过一连串单体分子间的相互加成反应来完成。②反应过程中没有低分子化合物析出，生成高分子化合物的化学组成与单体相同，其分子量为单体分子量的整数倍。③绝大多数属于不可逆的、放热的链锁反应。2．加聚反应的历程：①自由基历程链引发（物理引发和化学引发）常用引发剂：有机过氧酸、偶氮化合物、无机过氧化物引发剂或光或热MM1或M1或辐射单体单游离基双游离基M1H2CCHM1CH2CHM1CCH2HXXX活性中心链增长RM1MRM2MRM3MMRMn单