第十九章合成高分子化合物目的要求掌握高分子化合物的基本概念了解高分子的结构和性能的关系掌握合成高分子化合物的基本反应了解高分子化合物的应用。沈玲制作第六节合成纤维教学内容第节基本概念第二节高分子的结构和性能的关系第三节高分子的合成第四节高分子的应用第五节塑料第七节橡胶基本概念高分子化合物的涵义分子量在,以上的大分子。高分子化合物有较好的强度和弹性二高分子化合物的组成高分子化合物的化学组成般都比较简单高分子的分子量聚合度链节数从分子量和组成看，高分子的分子量很大，具有“多散性”。从分子结构看有线型结构分子中的原子由共价键相互结合成条很长的蜷曲状态“链”。体型结构分子链与分子链之间有许多化学链交联起来，形成网格样的结构。从性能上看，通常处于固体状态，有较好的机械强度，绝缘性能，耐腐蚀性能，可塑性，高弹性。从用途上看，般可作为结构材料，供各方面使用。三高分子化合物的特点基本概念四高分子化合物的分类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按工艺性质和应用分类塑料橡胶纤维按高分子主链结构分类碳链高分子化合物杂链高分子化合物等。按合成高分子化合物的反应类型分类加聚物缩聚物按应用功能分类特殊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。基本概念通用高分子用量最大，面也广。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乙丙橡胶高分子命名般习惯上用俗名。纤维淀粉在单体前加个“聚”字。聚氯乙烯缩聚反应制得的高聚物，在原料后加“树脂”二字。酚醛树脂环氧树脂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六重要性基本概念五高分子化合物的命名高分子的结构和性能的关系高聚物的特性不挥发性。高分子链的柔顺性与良好的机械强度。良好的绝缘性能。结晶性。溶解性和熔融性。耐化学腐蚀。二高分子化合物的基本结构线型结构又称链状高聚物，是由许多链节相互联成条长链的高聚物。体型结构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。高分子的结构和性能的关系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。有存在的分子。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，只能次加工成型。三高分子化合物的物理状态玻璃态高弹态粘流态塑料所处状态橡胶所处状态液态树脂所处状态温度升高温度降低玻璃态形变困难，硬度大。高弹态形变很容易，具有高弹性。粘流态形变能任意发生，具有流动性。高分子的结构和性能的关系晶相高聚物和非晶相高聚物线型非晶相高聚物的聚集状态高分子的合成加聚反应由许多相同或不同单体在定条件下，通过互相加成形成的高分子化合物的反应叫加聚反应。由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。加聚反应的特点单体是带有不饱和键的化合物。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。是通过连串单体分子间的相互加成反应来完成的。加聚反应的历程般是放热的链锁反应。属于不可逆的链锁反应。游离基历程高分子的合成单体或辐射引发剂或光或热或单游离基双游离基活性中心链引发单体游离基二聚体三聚体聚体游离基游离基游离基链增长链终止高分子的合成离子历程活性中心是正离子活性中心是负离子正离子聚合反应负离子聚合反应配位聚合是烯类单体在金属有机络合物催化下引起的聚合反应。全同构型所有的取代基都有规则的排在同边的叫间同构型取代基交替排列在上下方，叫。无规构型取代基排列没有规则，叫。特点反应产物是没有支链的线型结构的高分子。能控制分子结构的空间构型，得到分子结构规整的聚合物。高分子的合成二缩聚反应缩聚反应的特点所用单体至少有两个相互作用的官能团。缩聚反应是通过连串的缩合反应来完成的。反应过程中有小分子析出，高聚物的化学组成与单体不同。缩聚般是不可逆的。缩聚物的分子量不是很大与加聚物比较。反应不是瞬间完成的，高聚物的分子量随时间的增长而增加，链增长过程是逐步完成的。高分子的合成由种或两种以上的单体，通过缩合形成高分子化合物，同时脱去水卤化氢或醇等小分子的反应叫。高分子的合成通式表示单体表示官能团表示链节。缩聚反应的历程链的开始链的增长链终止物理方面的原因随着缩聚反应的进行，单体浓度越来越小，官能团发生反应的机会减少。缩聚物的粘度增加，整个分子链移动困难，碰撞机会减少。粘度大，生成的低分子排不出去，发生可逆反应。化学方面的原因主要原因官能团的分解，使增长的分子链失去活性。单体组分的非当量比,使分子链未端带的是相同的官能团,发生“链封闭”作用,而使增长着的分子链失去活性。原料中混有单官能团杂质也会发生“链端封闭”作用。分子链内部发生环化反应或分子间发生环化反应等都会发生链端封闭作用而使反应终止。高分子的合成高分子的合成体型缩聚具有合成体型结构的缩聚物的反应。所用单体起码要有个组分是含有两个官能团以上的物质，链增长时才有可能向两个以上的方向增长，生成体型结构的缩聚物。在反应过程中有个粘度骤然变得很大，出现具有弹性的凝胶的现象凝胶化现象。色层分离高分子的应用离子交换树脂离子交换树脂的结构组成部分是具有交联结构的高分子骨架。另部分是具有进行离子交换能力的活性基团离子交换树脂是类具有离子交换作用的高聚物。强酸固相液相交换再生固相液相阳离子交换高分子的应用强碱固相液相交换再生固相液相阴离子交换高分子的应用高分子的应用特点可逆平衡反应。是动态平衡是非均相反应。可连续或串连操作。分离速度快，产品纯度高。设备简单，操作方便，成本低。用途分离混合物。纯化水。可作酸碱催化剂。螯合树脂亲和层析二高分子载体的反应高分子的应用高分子作为反应物载体高分子试剂的反应高分子催化剂定义分类和组成分类组成据应用可分为通用塑料工程塑料据受热可分为热塑性塑料热固性塑料塑料通常由树脂主要成份添加剂填料增塑剂稳定剂润滑剂色料等定义是指具有可塑性能的高分子材料。塑料塑料树脂指尚未与各种添加剂混合的高聚物。填料又称添加剂提高制品的强度和耐热性并可降低成本增塑剂又称软化剂使制品具有韧性。增强可塑性，降低脆性和刚性。稳定剂防止塑料老化，延长使用寿命。润滑剂防止塑料在成型过程中粘附压模，造成脱落困难。固化剂加速高聚物分子间发生交联硬化。色料使制品美观。二几种常见的塑料聚氯乙烯是线型结构热塑性高分子化合物引发剂优点机械强度好，耐腐蚀性，电绝缘性优良，易加工成型，成本低。缺点软化点较低，不耐寒，冬天硬脆易断裂，耐热耐光差。外观白色无臭，无味的无定形物。应用轻工化工电器等方面。塑料塑料酚醛塑料俗称电木是酚醛树脂添加其他配料制成的产品。制备苯酚与甲醛在酸催化下进行缩聚反应结构特点加热不会熔化，不溶于水及有机溶剂。电绝缘性优良，耐许多化学药剂腐蚀。有良好物理机械性能，很坚硬。应用电气工业绝缘材料开关灯头化学工业防腐材料等。纤维天然纤维化学纤维植物纤维如棉花麻等。动物纤维丝毛等。人造纤维如粘胶纤维硝化纤维等合成纤维如尼龙涤纶丙纶等。合成纤维成纤的基本条件具有线型分子结构，分子链排列规整。分子量大小要适当，才有利于拉丝和保证足够的强度分子链间要有较强的吸引力能溶解或溶融。二几种重要的合成纤维聚酰胺纤维各链节以相连结商品名称锦纶又称尼龙耐纶等优点具有高强度，有定的弹性耐磨耐油耐腐蚀耐细菌。缺点耐光较差，长期光照下强度下降。例发烟已内酰胺锦纶锌铁重排合成纤维抽丝便得的确良纤维酯交换缩聚聚酯纤维各链节以相连结商品名称涤纶的确良等优点强度大耐磨仅次于聚胺纤维富有弹性易皱吸水性小耐光耐腐蚀耐漂白剂耐氧化剂耐有机试剂及无机酸，绝缘性好。缺点耐碱性稍差。例的确良聚对苯二甲酸乙二酯纤维合成纤维合成纤维聚丙烯腈纤维单体是丙烯腈商品名称腈纶又称合成羊毛优点柔软蓬松，强度保暧性及弹性比羊毛好，是优良的天然代用品。缺点耐磨性能不及羊毛好。合成磷钼酸铋引发剂聚乙烯醇缩甲醛纤维商品名称维纶特点外观手感吸湿性均极似棉花，有“合成棉花”之称。其耐磨性强度都比棉花好。合成纤维单体天然橡胶来源填料是为了减少生胶的用量，并提高制品的机械强度和耐磨性能。硫化使橡胶分子链间发生交联，从而改善生胶易发生形变的缺点。防老剂提高橡胶的抗老的性能，延长橡胶制品的使用寿命。化学组成聚异戊二烯，线型高分子，分子量万。顺式结构有良好的高弹性，但耐磨性和机械强度差。反式结构分子间引力大，结晶区较多，弹性很差，是硬质橡胶。填料和防老剂橡胶二合成橡胶顺丁橡胶顺丁橡胶合成优点弹性好，耐磨性能耐低温性能也较好。具有良好的物理机械性能。缺点抗斯裂强度加工性能较差。用途般制造三角皮带耐热胶管电绝缘制品等。橡胶橡胶丁苯橡胶合成丁苯橡胶优点耐磨耐自然老化耐臭氧与天然橡胶相似。缺点弹性和机械强度较差粘合性也不好。用途目前产量最高用途最广的合成橡胶。制造轮胎电缆等。优点由于氯原子的存在，赋予氯丁橡胶良好的耐油性和其他物理机械性能。耐老化特别好。耐热性耐磨性耐燃性耐化学试剂气密性耐臭氧性均比天然橡胶优良。缺点弹性和耐寒性比天然橡胶差。用途广泛用作海底电线绝缘材料，化工防腐材料，耐油制品等。氯丁橡胶合成引发剂橡胶引发剂丁腈橡胶丁腈橡胶合成优点特别耐油，耐磨耐热耐老化性都比天然橡胶和氯丁橡胶好。缺点弹性耐臭氧能力及多次挠屈性能较差，耐寒性差。用途用于耐油制品。橡胶橡胶硅橡胶结构优点既耐低温，又耐高温。在保持弹性。耐油防水，不易老化，绝缘性能也很好。缺点机械性能较差，耐酸碱不及其它橡胶。用途可作高温高压设备的衬垫，油管衬里，火箭导弹飞机的零件和绝缘材料。