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1、 高分子化学Polymer Chemistry教材教材高分子化学高分子化学, ,潘祖仁编，化学工业出版社潘祖仁编，化学工业出版社教师：武长城教师：武长城第一章 绪论(Introduction)21.1 1.1 高分子的基本概念高分子的基本概念 ( (The basic concepts of polymer)The basic concepts of polymer) 高分子化学是研究高分子合成基本规律的科学。高分子化学是研究高分子合成基本规律的科学。 高分子化合物是由许多结构单元相同的小分子化合物高分子化合物是由许多结构单元相同的小分子化合物通过化学键连接而成的。例如，聚氯乙烯的化学结构为：
2、通过化学键连接而成的。例如，聚氯乙烯的化学结构为： 它是由小分子氯乙烯通过双键打开连接而成的。这里它是由小分子氯乙烯通过双键打开连接而成的。这里小分子氯乙烯称为单体。小分子氯乙烯称为单体。3 其中方括弧中的化学式表示高分子链中的重其中方括弧中的化学式表示高分子链中的重复单元，也叫结构单元、单体单元和链节。复单元，也叫结构单元、单体单元和链节。 n n为重复单元的数量，称为聚合度，用为重复单元的数量，称为聚合度，用DPDP表示。表示。 一个高分子化合物的相对分子质量一个高分子化合物的相对分子质量M M可用下式可用下式表示：表示： M = DPM0 （1111） M M0 0为单体的相对分子质量。
3、高分子化合物的为单体的相对分子质量。高分子化合物的相对分子质量为聚合度的整数倍。相对分子质量为聚合度的整数倍。 1.1 1.1 高分子的基本概高分子的基本概念念41.1 1.1 高分子的基本概高分子的基本概念念 由此可见，高分子化合物是由小分子单体聚合由此可见，高分子化合物是由小分子单体聚合而成的，因此又称为聚合物而成的，因此又称为聚合物。 通常，根据化合物的相对分子质量大小来划分通常，根据化合物的相对分子质量大小来划分高分子和小分子。相对分子质量小于高分子和小分子。相对分子质量小于10001000的，一的，一般为小分子化合物；而相对分子质量大于般为小分子化合物；而相对分子质量大于100001
4、0000的，的，称为高分子或高聚物；处于中间范围的可能为高称为高分子或高聚物；处于中间范围的可能为高分子（低聚物），也可能为小分子。分子（低聚物），也可能为小分子。重要概念：重要概念： 当一个化合物的相对分子质量足够大，当一个化合物的相对分子质量足够大，以至多一个链节或少一个链节不会影响其以至多一个链节或少一个链节不会影响其基本性能时，称为高分子。基本性能时，称为高分子。51.1 1.1 高分子的基本概念高分子的基本概念 由一种单体聚合而成的聚合物称为均聚物。聚合物也由一种单体聚合而成的聚合物称为均聚物。聚合物也可由两种或两种以上的单体共同聚合而成。例如由氯乙烯可由两种或两种以上的单体共同聚合
5、而成。例如由氯乙烯和醋酸乙烯酯共同聚合时，产物为：和醋酸乙烯酯共同聚合时，产物为： 其中其中n n和和m m为分子链中两种单体单元的数量，但并不表为分子链中两种单体单元的数量，但并不表示示n n个氯乙烯单元后面接个氯乙烯单元后面接m m个醋酸乙烯酯单元。两种单体单个醋酸乙烯酯单元。两种单体单元通常是无规分布的。元通常是无规分布的。61.1 1.1 高分子的基本概高分子的基本概念念 由两种或两种以上单体聚合而成的聚合物称为由两种或两种以上单体聚合而成的聚合物称为共聚物。根据各种单体单元在分子链中的排列状共聚物。根据各种单体单元在分子链中的排列状况，可将共聚物分为无规共聚物、交替共聚物、况，可将共
6、聚物分为无规共聚物、交替共聚物、嵌段共聚物、接枝共聚物等。嵌段共聚物、接枝共聚物等。 通过普通的聚合方法，只能得到无规共聚物和通过普通的聚合方法，只能得到无规共聚物和交替共聚物，嵌段共聚物和接枝共聚物必须通过交替共聚物，嵌段共聚物和接枝共聚物必须通过特殊方法制备。特殊方法制备。 共聚是高分子化合物改性的重要方法之一。共聚是高分子化合物改性的重要方法之一。71.1 1.1 高分子的基本概高分子的基本概念念 以上介绍的高分子化合物，其结构单元与单体以上介绍的高分子化合物，其结构单元与单体的化学结构和原子数量都是相同的。这类聚合物的化学结构和原子数量都是相同的。这类聚合物一般是采用加成聚合方法制备的
7、，分子主链上全一般是采用加成聚合方法制备的，分子主链上全部由碳和氢组成，因此称为碳链聚合物。除此之部由碳和氢组成，因此称为碳链聚合物。除此之外还有一类聚合物，其结构单元与单体的化学结外还有一类聚合物，其结构单元与单体的化学结构和原子数量不相等。例如由对苯二甲酸和乙二构和原子数量不相等。例如由对苯二甲酸和乙二醇聚合而成的聚对苯二甲酸乙二酯（涤纶树脂）醇聚合而成的聚对苯二甲酸乙二酯（涤纶树脂）。81.1 1.1 高分子的基本概念高分子的基本概念 这类聚合物通常是采用缩合聚合方法制备的，这类聚合物通常是采用缩合聚合方法制备的，其结构单元的化学结构与元素组成均与单体不同，其结构单元的化学结构与元素组成
8、均与单体不同，因此其结构单元不能称为单体单元。分子主链上因此其结构单元不能称为单体单元。分子主链上除了碳原子外，还有除了碳原子外，还有O O、N N、S S、P P等杂原子，因此等杂原子，因此称为杂链聚合物。称为杂链聚合物。 这类聚合物的聚合度可用重复单元的数量的二这类聚合物的聚合度可用重复单元的数量的二倍，即：倍，即： Xn = 2 n （12）91.1 1.1 高分子的基本概念高分子的基本概念 重要的碳链聚合物：重要的碳链聚合物：101.1 1.1 高分子的基本概高分子的基本概念念重要的杂链聚合物：重要的杂链聚合物：涤纶（聚对苯二甲酸乙二酯）涤纶（聚对苯二甲酸乙二酯）聚碳酸酯聚碳酸酯环氧树
9、脂环氧树脂聚氨酯聚氨酯尼龙尼龙- -6 6，6 6尼龙尼龙-6聚砜聚砜酚醛树脂酚醛树脂111.2 1.2 高分子的分类和命名高分子的分类和命名 (The types of polymers and their nomenclature)1.2.1 高分子的分类高分子的分类 1 1）根据高分子主链结构分类）根据高分子主链结构分类 根据高分子主链的结构，可将高分子化合物根据高分子主链的结构，可将高分子化合物分为碳链聚合物、杂链聚合物、元素有机聚合分为碳链聚合物、杂链聚合物、元素有机聚合物和无机高分子四种。碳链聚合物的主链全部物和无机高分子四种。碳链聚合物的主链全部由碳元素组成，侧基上可有其它元素。
10、例如聚由碳元素组成，侧基上可有其它元素。例如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等。乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等。 杂链聚合物的主链上以碳元素为主，但存在杂链聚合物的主链上以碳元素为主，但存在其它元素，如其它元素，如O O、N N、S S、P P等杂元素。主链上的等杂元素。主链上的苯环一般也看作为杂元素。苯环一般也看作为杂元素。121.2 1.2 高分子的分类和命高分子的分类和命名名 元素有机聚合物的主链上没有碳元素，一般由元素有机聚合物的主链上没有碳元素，一般由SiSi、B B、N N、P P、GeGe和和O O等元素组成，但侧链上含有有机基团。例如等元素组成，但侧链上含有有机基团。例如
11、有机硅聚合物。有机硅聚合物。 无机高分子无论在主链还是侧链上均没有碳元无机高分子无论在主链还是侧链上均没有碳元素。例如玻璃、陶瓷等均属此类。不在本课程讨素。例如玻璃、陶瓷等均属此类。不在本课程讨论之列。论之列。131.2 1.2 高分子的分类和命名高分子的分类和命名 2 2）根据高分子受热后的形态变化分类）根据高分子受热后的形态变化分类 根据受热后发生的形态变化，可将高分子化合根据受热后发生的形态变化，可将高分子化合物分为热塑性高分子和热固性高分子两大类。物分为热塑性高分子和热固性高分子两大类。 热塑性高分子在受热后会从固体状态逐步转变热塑性高分子在受热后会从固体状态逐步转变为流动状态。冷却后
12、又可形成固态，这种转变理为流动状态。冷却后又可形成固态，这种转变理论上可重复无穷多次。或者说，热塑性高分子是论上可重复无穷多次。或者说，热塑性高分子是可以再生的。聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯可以再生的。聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯和涤纶树脂等均为热塑性高分子。乙烯和涤纶树脂等均为热塑性高分子。 目前，绝大多数高分子化合物为热塑性高分子。目前，绝大多数高分子化合物为热塑性高分子。141.2 1.2 高分子的分类和命名高分子的分类和命名 热固性高分子在受热后先转变为流动状热固性高分子在受热后先转变为流动状态，进一步加热则转变为固体状态。这种态，进一步加热则转变为固体状态。这种转变是不可逆的
13、。换言之，热固性高分子转变是不可逆的。换言之，热固性高分子是不可再生的。是不可再生的。 能通过加入固化剂使流体状转变为固体能通过加入固化剂使流体状转变为固体状的高分子，也称为热固性高分子。状的高分子，也称为热固性高分子。 典型的热固性高分子如：酚醛树脂、环典型的热固性高分子如：酚醛树脂、环氧树脂、氨基树脂、不饱和聚酯、聚氨酯、氧树脂、氨基树脂、不饱和聚酯、聚氨酯、硫化橡胶等。硫化橡胶等。151.2 1.2 高分子的分类和命名高分子的分类和命名 3 3）根据高分子的用途分类）根据高分子的用途分类 根据高分子的实际用途，可将其分为塑料、橡根据高分子的实际用途，可将其分为塑料、橡胶、化学纤维、涂料、
14、粘合剂和功能高分子六大胶、化学纤维、涂料、粘合剂和功能高分子六大类。类。 橡胶具有良好的延伸性和回弹性，弹性模量较橡胶具有良好的延伸性和回弹性，弹性模量较低。橡胶大多为热固性高分子。近年来也发展了低。橡胶大多为热固性高分子。近年来也发展了热塑性弹性体，例如热塑性弹性体，例如SBSSBS、TPOTPO、TPUTPU等。等。 化学纤维在外观上为纤维状，弹性模量很高。化学纤维在外观上为纤维状，弹性模量很高。对温度的敏感性较低，尺寸稳定性良好。重要的对温度的敏感性较低，尺寸稳定性良好。重要的化学纤维高分子有涤纶树脂、尼龙、聚丙烯腈、化学纤维高分子有涤纶树脂、尼龙、聚丙烯腈、聚氨酯等。聚氨酯等。 塑料的
15、性能一般介于橡胶和化学纤维之间。塑料的性能一般介于橡胶和化学纤维之间。161.2 1.2 高分子的分类和命名高分子的分类和命名 涂料的基本特点是在一定条件下能成膜，对基材涂料的基本特点是在一定条件下能成膜，对基材起到装饰和保护作用。大部分高分子均可用作涂起到装饰和保护作用。大部分高分子均可用作涂料。重要的涂料高分子有：聚丙烯酸酯、聚酯树料。重要的涂料高分子有：聚丙烯酸酯、聚酯树脂、氨基树脂、聚氨酯、醇酸树脂、酚醛树脂有脂、氨基树脂、聚氨酯、醇酸树脂、酚醛树脂有机硅树脂等。机硅树脂等。 粘合剂的特点是对基材有很高的粘结性，通过粘合剂的特点是对基材有很高的粘结性，通过其可将不同材质的材料粘合在一起
16、。重要的粘结其可将不同材质的材料粘合在一起。重要的粘结剂高分子有：环氧树脂、聚醋酸乙烯酯、聚丙烯剂高分子有：环氧树脂、聚醋酸乙烯酯、聚丙烯酸酯、聚氨酯、酸酯、聚氨酯、 聚乙烯醇等。聚乙烯醇等。 功能高分子包含了一大批高分子类型。它们是功能高分子包含了一大批高分子类型。它们是一些具有特殊功能的高分子，如导电性、感光性、一些具有特殊功能的高分子，如导电性、感光性、高吸水性、高选择吸附性、药理功能、医疗功能高吸水性、高选择吸附性、药理功能、医疗功能等。是近年来高分子研究中最活跃的领域。等。是近年来高分子研究中最活跃的领域。171.2 1.2 高分子的分类和命名高分子的分类和命名1.2.2 1.2.2
17、 高分子的命名高分子的命名(Nomenclature of polymers) 1 1）习惯命名法习惯命名法 习惯命名法是一种约定俗成的方法，目前最为通用。其习惯命名法是一种约定俗成的方法，目前最为通用。其 方法为先对结构单元命名，然后在结构单元名称前加上方法为先对结构单元命名，然后在结构单元名称前加上“聚聚”字。如碳链聚合物字。如碳链聚合物 “ “聚丙烯聚丙烯”、“聚氯乙烯聚氯乙烯”、“聚苯乙烯聚苯乙烯”；杂链聚合物；杂链聚合物“聚对苯二甲酸乙二酯聚对苯二甲酸乙二酯”、“聚聚己二酰己二胺己二酰己二胺”；元素有机聚合物；元素有机聚合物“聚二甲基硅氧烷聚二甲基硅氧烷”均均按此法命名。按此法命名。
18、 聚乙烯的结构单元应为聚乙烯的结构单元应为“CHCH2 2”，但由于其实际是从乙但由于其实际是从乙烯聚合而来，因此命名时以烯聚合而来，因此命名时以“CHCH2 2CHCH2 2”为结构单元。为结构单元。 也可在结构单元名称后加上也可在结构单元名称后加上“树脂树脂”两字来命名。如两字来命名。如“氯氯乙烯树脂乙烯树脂”、“丙烯酸树脂丙烯酸树脂”等。等。 181.2 1.2 高分子的分类和命名高分子的分类和命名 共聚物的命名：共聚物的命名： 从参与共聚的两种单体名称中间加连接线组成基本名从参与共聚的两种单体名称中间加连接线组成基本名称，然后在其后面加上称，然后在其后面加上“共聚物共聚物”三字。三字。
19、 如由氯乙烯和醋酸乙烯酯共聚而成的聚合物，称为如由氯乙烯和醋酸乙烯酯共聚而成的聚合物，称为“氯乙烯氯乙烯醋酸乙烯酯共聚物醋酸乙烯酯共聚物”；由乙烯和丙烯共聚而成的；由乙烯和丙烯共聚而成的聚合物，称为聚合物，称为“乙烯乙烯丙烯共聚物丙烯共聚物”等。等。 也可从参与共聚的两种单体中各取一个典型文字组成也可从参与共聚的两种单体中各取一个典型文字组成基本名称，然后在其后面加上基本名称，然后在其后面加上“树脂树脂”两字。两字。 如由苯酚和甲醛共聚而成的聚合物，称为如由苯酚和甲醛共聚而成的聚合物，称为“酚醛树脂酚醛树脂”； 由苯乙烯和（甲基）丙烯酸酯共聚而成的聚合物，称为由苯乙烯和（甲基）丙烯酸酯共聚而成
20、的聚合物，称为“苯丙树脂苯丙树脂”等。等。191.2 1.2 高分子的分类和命高分子的分类和命名名 特殊的情况：特殊的情况：（1 1）有些聚合物若按单体名称来命名容易引起歧义。例）有些聚合物若按单体名称来命名容易引起歧义。例如，具有以下结构的聚合物，如，具有以下结构的聚合物，可以从环氧乙烷、乙二醇、氯乙醇或氯甲醚聚合得到。为可以从环氧乙烷、乙二醇、氯乙醇或氯甲醚聚合得到。为了避免混淆，一般不用习惯命名法命名。通常采用结构命了避免混淆，一般不用习惯命名法命名。通常采用结构命名法，称为名法，称为“聚氧（化）乙烯聚氧（化）乙烯”201.2 1.2 高分子的分类和命高分子的分类和命名名（2 2）按习惯
21、命名法，聚乙烯醇的单体应为乙烯醇。）按习惯命名法，聚乙烯醇的单体应为乙烯醇。 实际上，乙烯醇不稳定，不能单独存在。目前实际上，乙烯醇不稳定，不能单独存在。目前工业上采用从聚醋酸乙烯酯醇解转化而来。乙烯工业上采用从聚醋酸乙烯酯醇解转化而来。乙烯醇只是一种假象的单体。醇只是一种假象的单体。211.2 1.2 高分子的分类和命高分子的分类和命名名 2 2）结构命名法）结构命名法 结构命名法是对聚合物分子链中的特征结构进行命结构命名法是对聚合物分子链中的特征结构进行命名的方法。如涤纶树脂分子链中含有酯基，因此称为名的方法。如涤纶树脂分子链中含有酯基，因此称为“聚聚脂脂”；尼龙分子中含有酰胺基团，因此称
22、为；尼龙分子中含有酰胺基团，因此称为“聚酰胺聚酰胺”；由多元异氰酸酯和多元醇聚合而成的聚合物，分子链中含由多元异氰酸酯和多元醇聚合而成的聚合物，分子链中含有氨基甲酸酯，因此称为有氨基甲酸酯，因此称为“聚氨酯聚氨酯”；由双酚；由双酚A A和环氧氯和环氧氯丙烷聚合而成的聚合物，因分子链中含有环氧基团而成为丙烷聚合而成的聚合物，因分子链中含有环氧基团而成为“环氧树脂环氧树脂”。 显然，这种方法命名的是一类聚合物，每一种名称中可显然，这种方法命名的是一类聚合物，每一种名称中可 能包含了许多聚合物。例如能包含了许多聚合物。例如 “ “聚酯聚酯”中包含有中包含有 “ “聚对苯聚对苯二甲酸乙二酯二甲酸乙二酯
23、”、“聚对苯二甲酸丁二酯聚对苯二甲酸丁二酯”、“聚碳酸酯聚碳酸酯”等。等。221.2 1.2 高分子的分类和命高分子的分类和命名名3 3）商业命名法）商业命名法 商业命名法主要是对橡胶和化学纤维而言。商业命名法主要是对橡胶和化学纤维而言。 橡胶的商业名称通过在橡胶的结构单元名称中取典型文橡胶的商业名称通过在橡胶的结构单元名称中取典型文字构成基本名称，然后在其后加上字构成基本名称，然后在其后加上“橡胶橡胶”两字。两字。 例如，由丁二烯和苯乙烯共聚而成的聚合物，称为例如，由丁二烯和苯乙烯共聚而成的聚合物，称为“丁丁 苯橡胶苯橡胶”；由丁二烯和丙烯腈共聚而成的聚合物，称为；由丁二烯和丙烯腈共聚而成的
24、聚合物，称为“丁腈橡胶丁腈橡胶”；由丁二烯聚合而成的顺式聚丁二烯橡胶，称；由丁二烯聚合而成的顺式聚丁二烯橡胶，称为为“顺丁橡胶顺丁橡胶”；由氯丁二烯聚合而成的橡胶，称为；由氯丁二烯聚合而成的橡胶，称为“氯氯丁橡胶丁橡胶”等。等。 由乙烯、丙烯和二烯烃共聚而成的橡胶，则称为由乙烯、丙烯和二烯烃共聚而成的橡胶，则称为“三元三元 乙丙橡胶乙丙橡胶”。231.2 1.2 高分子的分类和命高分子的分类和命名名 化学纤维一般为均聚物，其商业名称为取其结构化学纤维一般为均聚物，其商业名称为取其结构单元名称中的一个特征文字，然后在后面加上单元名称中的一个特征文字，然后在后面加上“纶纶”字。字。 例如，聚丙烯腈
25、纤维称为例如，聚丙烯腈纤维称为“腈纶腈纶”；聚氨酯纤维；聚氨酯纤维称为称为“氨纶氨纶”；聚氯乙烯纤维称为；聚氯乙烯纤维称为“氯纶氯纶”；聚丙；聚丙烯纤维称为烯纤维称为“丙纶丙纶”等。等。 特殊的情况：特殊的情况： 聚对苯二甲酸乙二酯纤维称为聚对苯二甲酸乙二酯纤维称为“涤纶涤纶”；聚乙烯；聚乙烯醇缩甲醛纤维称为醇缩甲醛纤维称为“维尼纶维尼纶”；聚对苯二酰对苯二；聚对苯二酰对苯二胺纤维称为胺纤维称为“芳纶芳纶”。 尼龙尼龙66纤维在我国首先是由锦西化工研究院研纤维在我国首先是由锦西化工研究院研制而成，因此命名为制而成，因此命名为“锦纶锦纶”。241.2 1.2 高分子的分类和命高分子的分类和命名名
26、 4 4）俗称）俗称 有许多聚合物，根据它们的外观、形貌有许多聚合物，根据它们的外观、形貌或特点，人们约定俗成地为它们起了名称，或特点，人们约定俗成地为它们起了名称，并得到广泛的认可，就形成了俗称。并得到广泛的认可，就形成了俗称。 例如，聚甲基丙烯酸甲酯的板材、管材例如，聚甲基丙烯酸甲酯的板材、管材和棒材等，由于其透明度很高，类似于玻和棒材等，由于其透明度很高，类似于玻璃，人们称其为璃，人们称其为“有机玻璃有机玻璃”。由玻璃纤。由玻璃纤维增强的不饱和聚酯或环氧树脂，因其坚维增强的不饱和聚酯或环氧树脂，因其坚硬如钢，俗称硬如钢，俗称“玻璃钢玻璃钢”。251.2 1.2 高分子的分类和命名高分子的
27、分类和命名 “涤纶树脂（涤纶树脂（dacrondacron）”和和“尼龙（尼龙（nylonnylon）”皆皆由其英文译音而来，也可看作是一种俗称。由其英文译音而来，也可看作是一种俗称。 尼龙为一大类聚合物的总称，每种尼龙的名称尼龙为一大类聚合物的总称，每种尼龙的名称后面有一位或两位数字，如尼龙后面有一位或两位数字，如尼龙66、尼龙、尼龙6666等。等。一位数字的尼龙，其数值表示结构单元中的碳原子一位数字的尼龙，其数值表示结构单元中的碳原子数。尼龙数。尼龙66是由己内酰胺是由己内酰胺或或氨基己酸聚合而氨基己酸聚合而成，结构单元含有成，结构单元含有6 6个碳原子。个碳原子。 两个数字的尼龙，前一个
28、数表示由二元胺提供两个数字的尼龙，前一个数表示由二元胺提供的结构单元的碳原子数，后一个数表示由二元酸提的结构单元的碳原子数，后一个数表示由二元酸提供结构单元的碳原子数。如尼龙供结构单元的碳原子数。如尼龙6 6，6 6由己二胺和由己二胺和己二酸聚合而成，尼龙己二酸聚合而成，尼龙6 6，1010则由己二胺和癸二则由己二胺和癸二酸聚合而成。酸聚合而成。261.2 1.2 高分子的分类和命名高分子的分类和命名 5）系统命名法系统命名法 系统命名法是由国际纯粹与应用化学联合会系统命名法是由国际纯粹与应用化学联合会 ( (International Union of Pure and Applied Ch
29、emistry, IUPAC)International Union of Pure and Applied Chemistry, IUPAC)提提出的规范方法。其步骤为：出的规范方法。其步骤为：（1 1）先确定重复单元；）先确定重复单元；（2 2）排定重复单元中次级单元的次序，原则为：）排定重复单元中次级单元的次序，原则为： （i i）先排侧基最少的元素；先排侧基最少的元素； （iiii）再排有取代基的元素；再排有取代基的元素； （iiiiii）当主链上有杂原子时，先排杂原子。当主链上有杂原子时，先排杂原子。（3 3）给重复单元命名；）给重复单元命名；（4 4）在重复单元名称前冠以）在重复单
30、元名称前冠以“聚聚”字。字。271.2 1.2 高分子的分类和命名高分子的分类和命名举例：举例：281.2 1.2 高分子的分类和命高分子的分类和命名名 系统命名法较严谨，但往往名称很长，使用不系统命名法较严谨，但往往名称很长，使用不太方便。太方便。 IUPACIUPAC不反对在一般场合使用习惯命名法和其不反对在一般场合使用习惯命名法和其他能反映聚合物特征的命名法，但在学术性较强他能反映聚合物特征的命名法，但在学术性较强的论文中鼓励使用系统命名法。的论文中鼓励使用系统命名法。 IUPACIUPAC不提倡采用商品名和俗称。不提倡采用商品名和俗称。291.2 1.2 高分子的分类和命高分子的分类和
31、命名名6 6）英文缩写）英文缩写 当聚合物结构较复杂时，聚合物名称往往较长，使当聚合物结构较复杂时，聚合物名称往往较长，使用不方便，因此常用英文缩写表示。例如：用不方便，因此常用英文缩写表示。例如：PE：polyethylene； PP：polypropylenePVC：poly（vinyl chloride）；）； PS：polystyrene；PVA：poly（vinyl alcohol）；）； PC：polycarbonatePMMA：poly（methyl methacrylate）PET：poly（ethylene terephthalate）PA：polyamide；PU： pol
32、yurethane301.3 1.3 聚合反应聚合反应 ( (Polymerization) 由小分子单体同过化学方法得到高分子的过由小分子单体同过化学方法得到高分子的过程称为聚合反应。聚合反应可从不同的角度进行程称为聚合反应。聚合反应可从不同的角度进行分类，目前主要有两种方法。分类，目前主要有两种方法。1.3.1 1.3.1 按单体和聚合物的组成和结构变化分类按单体和聚合物的组成和结构变化分类 早期的分类方法。加聚反应和缩聚反应。早期的分类方法。加聚反应和缩聚反应。 烯类单体通过加成聚合成高分子的反应称为加烯类单体通过加成聚合成高分子的反应称为加聚反应。聚反应。311.3 1.3 聚合反应聚
33、合反应 例如苯乙烯加聚成聚苯乙烯：例如苯乙烯加聚成聚苯乙烯： 加聚产物的结构单元中元素组成与其单体相同，加聚产物的结构单元中元素组成与其单体相同，仅是电子结构发生变化。加聚物的相对分子质量仅是电子结构发生变化。加聚物的相对分子质量是单体相对分子质量的整数倍。是单体相对分子质量的整数倍。321.3 1.3 聚合反应聚合反应 通过单体分子中的某些官能团之间的缩合聚合成高分子通过单体分子中的某些官能团之间的缩合聚合成高分子 的反应称为缩合反应。的反应称为缩合反应。 缩聚反应兼有聚合成高分子和缩合出低分子物的双重意缩聚反应兼有聚合成高分子和缩合出低分子物的双重意 义，主产物称为缩合物。例如聚碳酸酯（义
34、，主产物称为缩合物。例如聚碳酸酯（PCPC）的制备：的制备： 由于低分子副产物的析出，缩聚物的结构单元要比单由于低分子副产物的析出，缩聚物的结构单元要比单体少一些原子，因此相对分子质量不再是单体相对分子质体少一些原子，因此相对分子质量不再是单体相对分子质量的整数倍。量的整数倍。331.3 1.3 聚合反应聚合反应 用于缩聚反应的单体所含的官能团主要有羟基用于缩聚反应的单体所含的官能团主要有羟基(OH)OH)、胺基胺基(H H2 2) )、羧基羧基(COOH)COOH)、酯基酯基(COOR)COOR)等。缩聚物中等。缩聚物中往往保留有特征基团，如酯键往往保留有特征基团，如酯键(OCO)OCO)、
35、醚键醚键(O)O)、酰酰胺键胺键(NHCO)NHCO)等。因此缩聚物一般为杂链聚合物。等。因此缩聚物一般为杂链聚合物。 高分子化学的发展导致了许多新的聚合方法的出现，如高分子化学的发展导致了许多新的聚合方法的出现，如开环聚合、异构化聚合、氢转移聚合、成环聚合、基团转移开环聚合、异构化聚合、氢转移聚合、成环聚合、基团转移聚合等，很难归纳到上述分类方法中。聚合等，很难归纳到上述分类方法中。 加聚和缩聚分类法至今尚有人使用。加聚和缩聚分类法至今尚有人使用。341.3 1.3 聚合反应聚合反应1.3.2 1.3.2 按聚合机理分类按聚合机理分类 2020世纪世纪5050年代开始，按聚合机理和动力学过程
36、，将聚合年代开始，按聚合机理和动力学过程，将聚合反应分为连锁聚合和逐步聚合两大类。反应分为连锁聚合和逐步聚合两大类。 连锁聚合的特点：连锁聚合的特点：（1 1）聚合需要活性中心，如自由基、阳离子、阴离子等，）聚合需要活性中心，如自由基、阳离子、阴离子等，因此有自由基聚合、阳离子聚合、阴离子聚合之分。因此有自由基聚合、阳离子聚合、阴离子聚合之分。（2 2）聚合过程由链引发、链增长、链终止等基元反应组成。）聚合过程由链引发、链增长、链终止等基元反应组成。（3 3）聚合过程中相对分子质量变化不大，体系始终由单体、）聚合过程中相对分子质量变化不大，体系始终由单体、高分子量聚合物和引发剂组成。没有分子量
37、递增的产物。高分子量聚合物和引发剂组成。没有分子量递增的产物。（4 4）单体转化率随时间增加。）单体转化率随时间增加。351.3 1.3 聚合反聚合反应应 逐步聚合的特点：逐步聚合的特点：（1 1）低分子单体通过官能团间的缩合逐步形成大分子。体）低分子单体通过官能团间的缩合逐步形成大分子。体系由单体和分子量递增的一系列中间产物组成。系由单体和分子量递增的一系列中间产物组成。（2 2）每一步反应的速率和活化能基本相同。）每一步反应的速率和活化能基本相同。（3 3）反应初期大部分单体很快形成低聚物，短期内转化率）反应初期大部分单体很快形成低聚物，短期内转化率很高。随后低聚物相互反应，分子量缓慢上升
38、。很高。随后低聚物相互反应，分子量缓慢上升。（4 4）大部分是平衡反应。）大部分是平衡反应。 烯类单体的加聚反应一般为连锁聚合；烯类单体的加聚反应一般为连锁聚合； 大多数缩聚反应为逐步聚合。大多数缩聚反应为逐步聚合。361.4 1.4 高分子的相对分子质量及其分高分子的相对分子质量及其分布布(Molecular weight of polymers and its distribution)1.4.1 1.4.1 高分子的相对分子质量与性能间的关高分子的相对分子质量与性能间的关系系 小分子化合物没有机械强度，而高分子小分子化合物没有机械强度，而高分子通常具有较高的机械强度。显然，材料的通常具有
39、较高的机械强度。显然，材料的机械性能随着相对分子质量的增加逐渐提机械性能随着相对分子质量的增加逐渐提高。图高。图1111为高分子的机械性能与相对分为高分子的机械性能与相对分子质量间的一般关系。子质量间的一般关系。371.4 1.4 高分子的相对分子质量及其分高分子的相对分子质量及其分布布图图11 11 高分子聚合度与机械性能之间的关系高分子聚合度与机械性能之间的关系381.4 1.4 高分子的相对分子质量及其分布高分子的相对分子质量及其分布 由图由图1111可见，当聚合度低于可见，当聚合度低于3030时，基本上没时，基本上没有机械强度；当聚合度大于有机械强度；当聚合度大于400400左右时，机
40、械强度左右时，机械强度不再随聚合度的增加而上升。不再随聚合度的增加而上升。 相对分子质量提高，有利于材料的机械性能发相对分子质量提高，有利于材料的机械性能发展。但过高的相对分子质量，导致材料熔融时的展。但过高的相对分子质量，导致材料熔融时的粘度较大，不利于材料的加工。粘度较大，不利于材料的加工。重要概念：重要概念： 在满足材料的机械性能的前提下，高分子的相在满足材料的机械性能的前提下，高分子的相对分子质量应尽可能小一些，以有利于材料的加对分子质量应尽可能小一些，以有利于材料的加工工。391.4 1.4 高分子的相对分子质量及其分高分子的相对分子质量及其分布布塑料塑料相对分子质量相对分子质量/
41、/万万纤维纤维相对分子质量相对分子质量/ /万万橡胶橡胶相对分子质量相对分子质量/ /万万HDPEHDPE6 6 3030涤纶涤纶1.81.82.32.3天然橡胶天然橡胶20204040PVCPVC5 51515尼龙尼龙-66-661.21.21.81.8丁苯橡胶丁苯橡胶15152020PSPS10103030维尼纶维尼纶6 67.57.5顺丁橡胶顺丁橡胶25253030PCPC2 26 6纤维素纤维素5050100100氯丁橡胶氯丁橡胶10101212表表11 11 常见聚合物的相对分子质量常见聚合物的相对分子质量401.4 1.4 高分子的相对分子质量及其分布高分子的相对分子质量及其分布1
42、.4.2 1.4.2 高分子的平均相对分子质量高分子的平均相对分子质量 聚合物是由相对分子质量不等的同系物聚合物是由相对分子质量不等的同系物组成的混合物，存在多分散性。因此常用组成的混合物，存在多分散性。因此常用平均相对分子质量来表示。平均相对分子质量来表示。 根据统计方法不同，平均相对分子质量根据统计方法不同，平均相对分子质量可分为数均分子量、质均分子量、粘均分可分为数均分子量、质均分子量、粘均分子量。其中尤以数均分子量最为常用。子量。其中尤以数均分子量最为常用。411.4 1.4 高分子的相对分子质量及其分高分子的相对分子质量及其分布布（1 1）数均分子量）数均分子量（Number ave
43、rage molecular weight) 按数量平均的相对分子质量，定义为某体系的总质量按数量平均的相对分子质量，定义为某体系的总质量m m 为分子总数为分子总数n ni i所平均的结果。体系中低分子量部分对数均所平均的结果。体系中低分子量部分对数均分子量由较大影响。分子量由较大影响。 数均分子量通常由渗透压、蒸汽压、沸点升高等依数法数均分子量通常由渗透压、蒸汽压、沸点升高等依数法测定。测定。（14）421.4 1.4 高分子的相对分子质量及其分高分子的相对分子质量及其分布布（2 2）质均分子量）质均分子量(Weight average molecular weight) 按质量平均的相对
44、分子质量。体系中按质量平均的相对分子质量。体系中高分子量部分对质均分子量由较大影响。高分子量部分对质均分子量由较大影响。 质均分子量通常由光散射法测定。质均分子量通常由光散射法测定。（15）431.4 1.4 高分子的相对分子质量及其分高分子的相对分子质量及其分布布（3）粘均分子量粘均分子量(Viscosity average molecular weight) 用粘度法测定的相对分子质量称为粘均分子用粘度法测定的相对分子质量称为粘均分子量。量。 式中式中是高分子稀溶液特性粘数是高分子稀溶液特性粘数分子量关系分子量关系式中的指数，一般在式中的指数，一般在0.5 0.5 0.90.9之间。之间。
45、（16）441.4 1.4 高分子的相对分子质量及其分高分子的相对分子质量及其分布布 以上几种平均分子量之间的大小关系为：以上几种平均分子量之间的大小关系为： 451.4 1.4 高分子的相对分子质量及其分高分子的相对分子质量及其分布布1.4.3 1.4.3 高分子的分子量分布高分子的分子量分布 由于高分子材料的多分散性，平均分子量并不能完全由于高分子材料的多分散性，平均分子量并不能完全表征其中各种分子的数量，因此还有分子量分布的概念。表征其中各种分子的数量，因此还有分子量分布的概念。 目前有三种表示分子量分布的方法：目前有三种表示分子量分布的方法：（1 1）分子量分布指数）分子量分布指数D
46、D D值越大，表示分布越宽。天然高分子的值越大，表示分布越宽。天然高分子的D D值可达值可达1 1，完，完 全均一，合成高分子的全均一，合成高分子的D D值一般在值一般在1.51.55050之间。之间。 （17）461.4 1.4 高分子的相对分子质量及其分高分子的相对分子质量及其分布布（2 2）分子量分布曲线）分子量分布曲线 分为数量分布曲线和质量分布曲线两种。图分为数量分布曲线和质量分布曲线两种。图1212为典型的质量分布曲线。图中可见，数均分为典型的质量分布曲线。图中可见，数均分子量处于分布曲线顶峰附近，接近于最可几的平子量处于分布曲线顶峰附近，接近于最可几的平均分子量。均分子量。图图1
47、2 12 高分子的质量分布曲线高分子的质量分布曲线 471.4 1.4 高分子的相对分子质量及其分高分子的相对分子质量及其分布布（3 3）分子量分布函数）分子量分布函数 分子量分布也可用数学式来表示。但至今为分子量分布也可用数学式来表示。但至今为止能用数学式表示的分子量分布不多，因此不常止能用数学式表示的分子量分布不多，因此不常用。用。 平均分子量相同的聚合物，分子量分布可能会平均分子量相同的聚合物，分子量分布可能会有很大差异，这是由于各种大小分子量的分子在有很大差异，这是由于各种大小分子量的分子在材料中所占比例不同所引起的。这正是高分子材材料中所占比例不同所引起的。这正是高分子材料多分散性的
48、特点。料多分散性的特点。 481.5 1.5 高分子的微结构高分子的微结构 (Microstructures of polymers) 高分子的微结构包括结构单元的结构、结构高分子的微结构包括结构单元的结构、结构单元相互键接的序列结构、结构单元在空间排布单元相互键接的序列结构、结构单元在空间排布的立体构型等。的立体构型等。 结构单元的结构是决定聚合物种类和性能的结构单元的结构是决定聚合物种类和性能的基础。基础。 线型聚合物中结构单元之间一般为头尾连接，线型聚合物中结构单元之间一般为头尾连接，混杂有少量头头连接和尾尾连接。例如：混杂有少量头头连接和尾尾连接。例如：491.5 1.5 高分子的微结
49、构高分子的微结构 两种或多种单体共聚时，结构单元之间连接的序列结构两种或多种单体共聚时，结构单元之间连接的序列结构更为复杂。具体可分为无规共聚更为复杂。具体可分为无规共聚( (random copolymers)random copolymers)、交交替共聚替共聚( (alternating copolymers)alternating copolymers)、接枝共聚接枝共聚( (branched branched copolymers)copolymers)、嵌段共聚嵌段共聚 ( (block copolymers)block copolymers)等。等。501.5 1.5 高分子的微
50、结高分子的微结构构 高分子链上结构单元中的取代基在空间的不同高分子链上结构单元中的取代基在空间的不同排布方式导致高分子可能产生多种立体异构体排布方式导致高分子可能产生多种立体异构体( (Stereoisomerisms)Stereoisomerisms)。主要有手性异构主要有手性异构( (Chiral Chiral isomers)isomers)和几何异构和几何异构( (Geometrical isomers)Geometrical isomers)两种。两种。 （1 1）手性异构）手性异构 手性异构又称旋光异构。在有机化学中，当一手性异构又称旋光异构。在有机化学中，当一个碳原子与四个不同的
51、基团或原子相连时，该碳个碳原子与四个不同的基团或原子相连时，该碳原子原子C*为不对称碳原子，又称为手性碳原子，具为不对称碳原子，又称为手性碳原子，具有旋光性。有旋光性。511.5 1.5 高分子的微结构高分子的微结构 结构单元为结构单元为CH2C*HR的高分子，每一链节有两种旋的高分子，每一链节有两种旋 光异构体。假如高分子全部由一种旋光异构体单元组成，光异构体。假如高分子全部由一种旋光异构体单元组成，称为全同立构称为全同立构（isotactic polymer) ；由两种旋光异构体交由两种旋光异构体交替连接，称为间同立构替连接，称为间同立构（syndiotactic polymer) ；两种
52、旋两种旋光异构体完全无规键接时，称为无规立构光异构体完全无规键接时，称为无规立构（atactic polymer) 。 立体异构体之间的性能差别很大。例如：全同立构聚立体异构体之间的性能差别很大。例如：全同立构聚苯乙烯能结晶，熔点苯乙烯能结晶，熔点240 240 ，而无规立构聚苯乙烯不能结，而无规立构聚苯乙烯不能结 晶，软化点仅为晶，软化点仅为80 80 。 全同立构和间同立构聚合物统称为全同立构和间同立构聚合物统称为“等规聚合物等规聚合物”521.5 1.5 高分子的微结构高分子的微结构图图1 13 3 高分子的立体异构现象高分子的立体异构现象531.5 1.5 高分子的微结高分子的微结构构
53、（2 2）几何异构）几何异构 1,41,4加成的双烯类聚合物，由于内双键上的基加成的双烯类聚合物，由于内双键上的基团在双键两侧排列的方式不同，可形成顺式团在双键两侧排列的方式不同，可形成顺式（CisCis) ) 和反式和反式( (Trans)Trans)两种几何异构体。例如顺两种几何异构体。例如顺式聚丁二烯和反式聚丁二烯。式聚丁二烯和反式聚丁二烯。541.5 1.5 高分子的微结构高分子的微结构 丁二烯还可通过丁二烯还可通过1,21,2加成形成聚合物，又有全同加成形成聚合物，又有全同立构与间同立构之分。立构与间同立构之分。 顺式顺式1,4-1,4-聚丁二烯室温下是一种橡胶，聚丁二烯室温下是一种
54、橡胶，T Tg g=-=-108108；反式反式1 1,4-,4-聚丁二烯容易结晶，熔点聚丁二烯容易结晶，熔点148 148 ，弹性很差，是一种塑料；全同立构与间同立，弹性很差，是一种塑料；全同立构与间同立构的构的1,2-1,2-聚丁二烯也容易结晶，可用作塑料。聚丁二烯也容易结晶，可用作塑料。551.6 1.6 高分子的形状高分子的形状 (Shapes of polymers)高分子有三种基本的形状：线形、支链形和交联形。高分子有三种基本的形状：线形、支链形和交联形。（1 1）线形聚合物）线形聚合物 二官能度单体聚合的结果为线形聚合物。二官能度单体聚合的结果为线形聚合物。缩聚反应中的二元酸、二
55、元醇、二元胺均为二官缩聚反应中的二元酸、二元醇、二元胺均为二官能度单体。烯类单体中的双键、环状单体的开环，能度单体。烯类单体中的双键、环状单体的开环，都相当于都相当于2 2个官能团。个官能团。（2 2）支链形聚合物）支链形聚合物 多官能度单体在聚合初期一般先形成支链形多官能度单体在聚合初期一般先形成支链形聚合物。连锁聚合中链转移反应也会导致支链的聚合物。连锁聚合中链转移反应也会导致支链的产生，如乙烯的聚合。产生，如乙烯的聚合。561.6 1.6 高分子的形高分子的形状状（3 3）交联形聚合物）交联形聚合物 交联形聚合物又称网状聚合物或体型聚合物。交联形聚合物又称网状聚合物或体型聚合物。可看成是
56、许多线形高分子通过化学键连接而成的可看成是许多线形高分子通过化学键连接而成的网状结构。网状结构。 交联形聚合物可通过多官能度单体聚合而成，交联形聚合物可通过多官能度单体聚合而成，也可通过适当助剂是线形聚合物交联而成。也可通过适当助剂是线形聚合物交联而成。 线形和支链形聚合物为热塑性聚合物，交联线形和支链形聚合物为热塑性聚合物，交联形聚合物为热固性聚合物。橡胶一般为轻度交联形聚合物为热固性聚合物。橡胶一般为轻度交联的交联形聚合物。的交联形聚合物。571.6 1.6 高分子的形高分子的形状状（4 4）其它形状的聚合物）其它形状的聚合物 除了上述三种基本形状外，还发展了新型结除了上述三种基本形状外，
57、还发展了新型结构的高分子，如星形聚合物、梯形聚合物、半梯构的高分子，如星形聚合物、梯形聚合物、半梯形聚合物等。形聚合物等。线形线形支链形支链形交联形交联形星形星形梯形梯形半梯形半梯形图图14 14 高分子的形状高分子的形状581.7 1.7 高分子的聚集态结构高分子的聚集态结构(The condensation states of polymers)n 高分子之间以次价键（范德华力）聚集。由于高分子之间以次价键（范德华力）聚集。由于相对分子质量很大，总的次价键力超过共价键力。相对分子质量很大，总的次价键力超过共价键力。因此高分子只有固态和液态，没有气态。因此高分子只有固态和液态，没有气态。n
58、固态的高分子大多处于无定型状态。部分高分固态的高分子大多处于无定型状态。部分高分子可结晶，但结晶度很少能达到子可结晶，但结晶度很少能达到100%100%的。的。n 无定型高分子的例子：聚氯乙烯、聚苯乙烯、无定型高分子的例子：聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯等；结晶高分子的例子：聚乙聚甲基丙烯酸甲酯等；结晶高分子的例子：聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺、聚四氟乙烯等。烯、聚丙烯、聚酰胺、聚四氟乙烯等。591.7 1.7 高分子的聚集态结高分子的聚集态结构构n 高分子的结晶除了与分子的微结构有关外，高分子的结晶除了与分子的微结构有关外，还受拉力、温度等外部因素影响。例如：还受拉力、温度等外部因素影响。例
59、如：天然橡胶和有机硅弹性体在室温下处于无天然橡胶和有机硅弹性体在室温下处于无定型状态，拉伸后可结晶，但外力撤去后定型状态，拉伸后可结晶，但外力撤去后又恢复无定型状态。又恢复无定型状态。n 高分子的三个状态：玻璃态、高弹态和粘高分子的三个状态：玻璃态、高弹态和粘流态部分高分子可呈现液晶状态。流态部分高分子可呈现液晶状态。601.7 1.7 高分子的聚集态结构高分子的聚集态结构图图15 15 无定型高分子的温度无定型高分子的温度形变曲线形变曲线1. 玻璃态2. 高弹态3. 粘流态611.8 1.8 高分子材料和力学性能高分子材料和力学性能（The mechanical properties of
60、polymers)n 按一定配方，在高分子中加入助剂、填料按一定配方，在高分子中加入助剂、填料等物质后，成为高分子材料。等物质后，成为高分子材料。n 按应用目的，可分为塑料、橡胶、化学纤按应用目的，可分为塑料、橡胶、化学纤维、涂料、粘合剂和功能高分子六大类。维、涂料、粘合剂和功能高分子六大类。n 其力学性能可用弹性模量、抗张强度、断其力学性能可用弹性模量、抗张强度、断裂伸长率、高弹伸长率等参数来表征。也裂伸长率、高弹伸长率等参数来表征。也可用应力可用应力应变曲线直观表示。应变曲线直观表示。621.8 1.8 高分子材料和力学性能高分子材料和力学性能图图16 16 不同高分子的应力不同高分子的应
61、力应变曲线应变曲线631.9 1.9 高分子化学发展简史高分子化学发展简史(The history of polymer chemistry)1.9 1.9 高分子化学发展简史高分子化学发展简史n高分子的概念始于高分子的概念始于2020世纪世纪2020年代，但应用更早。年代，但应用更早。n18391839年，美国人年，美国人GoodyearGoodyear发明硫化橡胶。发明硫化橡胶。n18681868年，英国科学家年，英国科学家ParksParks发明硝化纤维素赛璐珞。发明硝化纤维素赛璐珞。n18931893年，法国人年，法国人De De ChardonnetChardonnet发明粘胶纤维。
62、发明粘胶纤维。n19071907年，第一个合成高分子年，第一个合成高分子酚醛树脂诞生。酚醛树脂诞生。n19201920年，德国人年，德国人StaudingerStaudinger发表了发表了“论聚合论聚合”的论文，提的论文，提 出了高分子的概念，并预测了聚氯乙烯和聚甲基丙烯酸出了高分子的概念，并预测了聚氯乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯等聚合物的结构。甲酯等聚合物的结构。19531953年获诺贝尔化学奖。年获诺贝尔化学奖。641.9 1.9 高分子化学发展简史高分子化学发展简史n19351935年，年，CarothesCarothes发明尼龙发明尼龙6666，19381938年工业化。年工业化。n303
63、0年代，许多烯烃类加聚物被开发出来，年代，许多烯烃类加聚物被开发出来，PVCPVC（19271927 1937 1937）, PMMA, PMMA（1927192719311931）, PS, PS（1934193419371937）, , PVAcPVAc（19361936）, LDPE, LDPE（19391939）。）。自由基聚合发展。自由基聚合发展。n高分子溶液理论在高分子溶液理论在3030年代建立，并成功测定了聚合物的分年代建立，并成功测定了聚合物的分 子量。子量。FloryFlory为此于为此于19741974年获得诺贝尔奖。年获得诺贝尔奖。n4040年代，二次大战促进了高分子材料
64、的发展，一大批重要年代，二次大战促进了高分子材料的发展，一大批重要 的橡胶和塑料被合成出来。丁苯橡胶（的橡胶和塑料被合成出来。丁苯橡胶（19371937）, , 丁腈橡胶丁腈橡胶 （19371937）, , 丁基橡胶（丁基橡胶（19401940）, , 有机氟材料（有机氟材料（19431943）, , 涤涤纶树脂（纶树脂（1940194019501950）, , ABSABS（19471947）。）。651.9 1.9 高分子化学发展简史高分子化学发展简史n5050年代，年代，ZieglerZiegler和和NattaNatta发明配位聚合催化剂，制得高密发明配位聚合催化剂，制得高密 度度PE
65、PE和有规和有规PPPP，低级烯烃得到利用低级烯烃得到利用。19631963年，年，ZieglerZiegler和和 NattaNatta分享诺贝尔化学奖。分享诺贝尔化学奖。n19561956年，美国人年，美国人SzwarcSzwarc发明活性阴离子聚合，开创了高发明活性阴离子聚合，开创了高 分子结构设计的先河。分子结构设计的先河。n5050年后期至年后期至6060年代，大量高分子工程材料问世。聚甲醛年代，大量高分子工程材料问世。聚甲醛 （19561956），聚碳酸酯（），聚碳酸酯（19571957），聚砜（），聚砜（19651965），聚苯醚），聚苯醚 （19641964），聚酰亚胺（），聚
66、酰亚胺（19621962）。）。661.9 1.9 高分子化学发展简史高分子化学发展简史n6060年代以后，特种高分子和功能高分子得到发展。年代以后，特种高分子和功能高分子得到发展。n特种高分子：高模量高强度、耐高低温、耐辐射、高频绝特种高分子：高模量高强度、耐高低温、耐辐射、高频绝 缘、半导体等。缘、半导体等。n功能高分子：分离材料（离子交换树脂、分离膜等）、导功能高分子：分离材料（离子交换树脂、分离膜等）、导 电高分子、感光高分子、高分子催化剂、高吸水性树脂、电高分子、感光高分子、高分子催化剂、高吸水性树脂、医用高分子、药用高分子、高分子液晶等。医用高分子、药用高分子、高分子液晶等。n为表
67、彰在导电高分子的发展方面所作的贡献，为表彰在导电高分子的发展方面所作的贡献， 2000 2000年，年， 日本科学家白川英树（日本科学家白川英树（H.H.ShirakawaShirakawa）、）、美国科学家黑格美国科学家黑格 （A.J.A.J.HeegerHeeger）和麦克迪尔米德（和麦克迪尔米德（A.G. A.G. MacDiarmidMacDiarmid）分享分享 诺贝尔化学奖。诺贝尔化学奖。671.9 1.9 高分子化学发展简史高分子化学发展简史n8080年代以后，新的聚合方法和新结构的聚合物不断出现和年代以后，新的聚合方法和新结构的聚合物不断出现和 发展。发展。n新的聚合方法：阳离子活性聚合、基团转移聚合、活性自新的聚合方法：阳离子活性聚合、基团转移聚合、活性自 由基聚合、等离子聚合等等；由基聚合、等离子聚合等等；n新结构的聚合物：新型嵌段共聚物、新型接枝共聚物、星新结构的聚合物：新型嵌段共聚物、新型接枝共聚物、星 状聚合物、树枝状聚合物、超支化聚合物等等。状聚合物、树枝状聚合物、超支化聚合物等等。 高分子科学的很多领域还期待着人们高分子科学的很多领域还期待着人们去开发、研究！去开发、研究！68
