Transcript 1.2 聚合物

1.2 聚合物的基本概念
⒈ 重复单元和链节
CH2 CH CH2 CH CH2 CH CH2 CH
Cl
Cl
Cl
Cl
CH2 CH
Cl
重复单元:
链节:
聚合物大分子中以共价键相互连接的、重
复出现的、小而简单的结构单位。简称重
复单元。又称链节。
“重复单元”似大分子链的一个环节。
练习：
• 写出PE、PVC、PS、PB、PVAc、PMMA、
EVA的结构式
（参考书17页）
1.2
聚合物
聚合物的结构式：[ ÖØ
¸´ µ¥ÔªµÄ½á¹¹ ]n
( ÖØ
¸´ µ¥ÔªµÄ½á¹¹ ) n
聚乙烯的结构式为
[ CH2 CH2 ]n
聚氯乙烯的结构式为
[ CH2 CH ]n
Cl
聚苯乙烯的结构式为
[ CH2 CH ]n
聚丁二烯的结构式为
[ CH2 CH CH CH2 ] n
1.2
聚合物
聚醋酸乙烯酯的结构式为
[ CH2 CH ]n
OCOCH3
聚甲基丙烯酸甲酯的结构式为
CH3
[ CH2 C ]n
COOCH3
聚乙烯-醋酸乙烯共聚物的结构式为
[ CH2 CH2 ]n [ CH2 CH ]m
OCOCH3
1.2
聚合物
⒉ 结构单元(constitutional unit)和单体单元
涤纶树脂大分子的结构式为
OCH2CH2O
O
C
O
C
n
½á¹¹ µ¥Ôª
½á¹¹ µ¥Ôª
Öظ´ µ¥Ôª
结构单元：重复单元中包括的最小的不能再分的结构单位。
•
•
•
单体单元：结构单元的结构与单体的结构除电子结构改变
外, 化学组成相同。
该结构单元也可称为单体单元。
1.2
聚合物
二、聚合度( degree of polymerizition)
1、选择基准不同，表示方法不同：
①DP : 一个大分子中重复单元的数目。
②Xn : 一个大分子中结构单元的数目。
2、平均聚合度
聚合物是混合物（分子量具有多分散性。）
所以用——和——表示。
对于聚氯乙烯一类大分Xn = DP =n
对于尼龙、涤纶一类大分子 DP =n
Xn =2 n
聚合度与分子量的关系计算实例，第4页
聚合物的分类和命名
一、聚合物的分类
（一） 按聚合物的性能和用途分类
⑴ 塑料(plastics）
塑料:以聚合物为基体材料,添加适当的助剂(增塑剂、润滑
剂、填料和抗氧剂等),经过混炼、造粒、成型所制成的可以进
行塑性加工的高分子材料称为塑料。
塑料和树脂概念的区别
（ 2 ） 热 塑 性 塑 料 (thermoplastic) 和 热 固 性 塑 料
(thermosettion plastic)
根据塑料受热时行为的不同,将其分为热塑性塑料和热固
性塑料。
热塑性塑料是可以反复进行成型加工的塑料。
热固性塑料只能进行一次成型加工的塑料。热固性塑料中
的基体材料为含有反应性基团的线型略带支链的低聚物,其经成
型加工时与固化剂发生反应,变为体型交联的热固性聚合物。
② 通用塑料和工程塑料
根据塑料的性能、产量、成本和使用情况将塑料分为通用
塑料和工程塑料。
通用塑料产量大、成本低、应用面广、性能多样化，主要
用于日用品或一般的工农业用品。
工程塑料是指可以做为工程材料的塑料，可以代替金属材料做
机器的零部件。PA\PC\POM\PET
⑵合成纤维
合成纤维：以聚合物为基体材料加入适当的助剂(溶剂,防静电
剂、柔顺剂和染料等)配制成的可以进行抽丝加工的高分子材料称
为合成纤维。
⑶ 合成橡胶
合成橡胶：以聚合物为基体材料,添加适当的助剂(如硫化剂、
硫化促进剂、防老剂和填料等),经过塑炼，使其具有可塑性，经
加热、加压交联后成为具有高弹性的高分子材料为合成橡胶。

塑料、纤维和橡胶用聚合物很难严格的区别开来。

⑷ 其它

在合成树脂和塑料的基础上,又衍生出胶粘剂、涂料、离子
交换树脂和特种高分子化合物等。

• (二） 按聚合物主链结构的化学组成分类
• ⑴ 碳链聚合物
• 聚合物大分子主链中,完全由碳原子构成,如聚氯乙烯、聚乙
烯、聚丙烯、聚苯乙烯、 聚甲基丙烯酸甲酯、聚四氟乙烯等。
PVC:
•
•
•
PS:
H H H H
C C C C
H Cl H Cl
H H H H
C C C C
H
H
H H
C C
H Cl
H H
C C
H
⑵ 杂链聚合物
聚合物大分子主链中,除了有碳原子外,还有O、S、N、P和Si
及苯环等构成。如聚碳酸酯、聚酰胺、对苯二甲酸乙二醇酯等。
H H H H H H H H O H H H H O
N C C C C C C N C C C C C C
H H H H H H

H H H H
⑶ 元素有机聚合物
CH3
CH3
CH3
CH3
Si O Si O Si O Si O
CH3

聚酰胺-66
CH3
聚二甲基硅氧烷
CH3
CH3
⑷ 无机聚合物
Si O Si O Si O Si
O
O
O
O
Si O Si O Si O Si
ʯӢ£¨ SiO2)n
Cl
Cl
N P N N P N
¾Û
ÂÈ»¯Á×ëæ
（三） 按聚合物的结构形态分类
⑴ 线型聚合物和支链型聚合物
加热时可熔融，加入溶剂时可溶解。
热塑性聚合物。
⑵ 体型聚合物
体型交联结构的聚合物
其加热时不能熔融，加入溶剂时不能溶解。
热固性聚合物，如酚醛树脂、脲醛树脂、环氧树脂和聚氨
酯等等。



二、聚合物的命名
（一）一般命名法（习惯命名法）
⑴ 以单体名称或假想单体名称为基础,前面冠以“聚”字

聚氯乙烯

聚乙烯醇是以假想单体“乙烯醇”为基础命名的。

⑵ 以单体简名为基础,后面缀以“树脂”或“橡胶”二字。

如以苯酚和甲醛为单体的聚合物称为“酚醛树脂”,以丁
 二烯和苯乙烯为单体的聚合物称为“丁苯橡胶”。

一般来讲,杂链聚合物和橡胶用聚合物多以此法命名。
• ⑶ 以大分子主链中所含特征基团命名
•
① 聚酯
•
O
•
如果大分子主链中含有酯基-C-O-,这类聚合物称为聚酯。
聚对苯二甲酸乙二(醇)酯；由己醇酸为单体合成的聚合物称为聚
己酯。
•
② 聚酰胺
O H
•
如果大分子主链中含有酰胺基 -C-N- ,这类聚合物称为聚酰
胺。如己二酸和己二胺为单体合成的聚合物称为聚己二酰己二胺,
由氨基己酸为单体的聚合物称为聚己酰胺。
•
③ 聚氨酯
H O
•
如果大分子主链中含有氨基甲酸酯基-N-C-O-,这类聚合物
称为聚氨基甲酸酯。 如甲苯-2,4-二异氰酸酯和乙二醇为单体合
成的聚合物称为聚甲苯基-2,4-二氨基甲酸乙二醇酯。
④ 聚醚
如果大分子主链中含有醚键-O-这类聚合物称为聚醚.
（二）商业名称
表 聚合物的商业名称
一般名称
聚对苯二甲酸乙二(醇)酯
商业名称
涤
纶
一般名称
商业名称
聚甲基丙烯酸甲酯
有机玻璃
聚己二酰己二胺
尼龙-66
酚醛树脂
电 木
聚乙烯醇缩甲醛
维尼纶
脲醛树脂
电 玉
聚异戊二烯
合成天然橡胶
聚丙烯腈
腈
纶
（三） 系统命名法
一般命名法容易掌握,但不严格,有时会造成混乱,为了
澄清命名工作中的混乱现象,
国际纯化学和应用化学联合会(IUPAC)
曾提出以结构为基础的系统命名法。
但系统命名法比较烦琐,目前尚未普遍使用。
IUPAC并不反对继续使用一般命名,
但希望在学术交流时尽量少用俗名。
三、 英文缩写符号
表 常用聚合物英文缩写符号
聚合物名称
英文缩写
聚合物名称
英文缩写
聚氯乙烯
PVC
聚丁二烯
PB
聚乙烯
PE
聚异戊二烯
PIP
聚丙烯
PP
聚乙烯醇
PVA
聚苯乙烯
PS
聚碳酸酯
PC
聚甲基丙烯酸甲酯
PMMA
环氧树脂
EP
聚醋酸乙烯
PVAc
聚对苯二甲酸乙二酯
PET
聚丙烯腈
PAN
聚己二酰己二胺
PA-66