11.2高分子的基本概念(*)又称高分子化合物、大分子化合物、高分子、大分子、高聚物、聚合物。(注:这些术语一般可以通用)Macromolecules,HighPolymer,Polymer什么是高分子?高分子是指由多种原子以相同的、多次重复的结构单元并主要由共价键连接起来的、通常是相对分子量为104~106的化合物。21.2高分子的基本概念聚合物分子结构必须是由多个重复单元所组成,并且这些重复单元是由相应的小分子衍生而来。CH2-CHCH2-CHCH2-CHClClClH2CCHCl聚氯乙烯结构单元单体高分子化学CH2CHOHCH2CHOH聚乙烯醇乙烯醇又如:31.2高分子的基本概念高分子小分子聚合反应Polymerization单体能够进行聚合反应,并构成高分子基本结构组成单元的小分子。即合成聚合物的起始原料。单体(Monomer)在大分子链中出现的以单体结构为基础的原子团。即构成大分子链的基本结构单元。结构单元(Structureunit)41.2高分子的基本概念重复单元(Repeatingunit)聚合物中化学组成相同的最小单位。链节(Chainelement)即一个重复结构单元。单体单元(Monomerunit)聚合物中具有与单体相同化学组成而不同电子结构的单元。CH2CHClClCH2CH和CH2-CHCH2-CHCH2-CHClClCl结构单元重复单元单体单元链节H2CCHCl单体高分子化学51.由一种结构单元组成的高分子1.2高分子的基本概念高分子的三种组成情况例如:聚苯乙烯聚合CH2CHCH2-CH-CH2-CH-CH2-CHnCH2CHn高分子结构可以缩写成单体结构单元=单体单元=重复单元=链节此时说明:n表示重复单元数,也称为链节数,在此等于聚合度。高分子化学61.2高分子的基本概念聚合度是衡量高分子大小的一个指标。聚合度有两种表示法:以大分子链中的结构单元数目表示,记作以大分子链中的重复单元数目表示,记作nxDP此时nDPxn聚合度(Degreeofpolymerization,缩写为DP,)一种结构单元组成的高分子700MDPMxMn81.2高分子的基本概念H2N(CH2)6NH2+HOOC(CH2)4COOHH--NH(CH2)6NH--CO(CH2)4CO--OHn结构单元结构单元重复结构单元(2n-1)H2O+2.由两种结构单元组成的高分子合成尼龙-66的特征:其重复单元由两种结构单元组成,且结构单元与单体的组成不尽相同,所以,不能称为单体单元。但单体在形成高分子的过程中要失掉一些原子高分子化学91.2高分子的基本概念nDPxn22002MDPMxMn注意:Mo为两种结构单元的平均分子量高分子化学101.2高分子的基本概念例1:以氯乙烯单体为原料,聚合得到的聚氯乙烯的分子量,根据其用途不同可在5万至15万之间,其结构单元的分子量为62.5,计算其聚合度。解:====50000-150000/62.5=800-2400通过计算可知,聚氯乙烯的平均聚合度应在800-2400聚氯乙烯分子约由800-2400个氯乙烯单元组成。X0MM111.2高分子的基本概念例2:以对苯二甲酸与乙二醇为原料,经缩聚制得聚对苯二甲酸乙二醇酯,其分子量一般在2万左右,计算及。DPnX解:已知-O(CH2)2O-结构单元分子量为60,-OC-C6H5-CO-结构单元分子量为132。由=·(M+M)/2得:2000=·(60+132)/2则=208=/2=104nMnX0102nXnXDPnX高分子化学12均聚物由一种(真实的、隐含的或假设的)单体聚合而成的聚合物13生成均聚物的聚合反应称均聚反应(Homopolymerization)。氯乙烯单体由对苯二甲酸和乙二醇反应生成的“隐含单体”:HOOC-Ph-COOCH2CH2OH“假设单体”:乙烯醇例:1.2高分子的基本概念14说明:x,y为任意值,故在分子链上结构单元的排列是任意的:M1M2M1M1M2M1M2M2M2----(CH2--CH=CH--CH2-)--(-CH2--CH-)----xyn例如:丁苯橡胶(由单体1,3-丁二烯和苯乙烯聚合而成)由两种或两种以上(真实的、隐含的或假设的)单体聚合而成的聚合物。生成共聚物的聚合反应称为共聚反应。共聚物Copolymer1.2高分子的基本概念151.2高分子的基本概念HOOC-Ph-COOHHOCH2CH2OH-(OC-Ph-COOCH2CH2O)n-隐含单体HOOC-Ph-COOCH2CH2OHHOOC-Ph-COOHHOCH2CH2OHHO(CH2)3OH-(OC-Ph-COOCH2CH2O)n-(OC-Ph-COOCH2CH2CH2O)m-HO-(CH2)5COOHHOCH2COOH-[O(CH2)5CO]m-[OCH2CO]n-共聚物共聚物均聚物例:16CH3CH2-(CH2CH2)n-CH2CH3聚乙烯:涤纶:高分子链的末端结构单元。末端基团EndGroups1.2高分子的基本概念