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高分子化合物的简介

时间:2023-06-20 理论教育 版权反馈
【摘要】:低分子有机化合物相对分子质量不超过500,而相对分子质量大于500的称为高分子有机化合物,它一般在103~107的范围内。这样,高分子化合物聚氯乙烯是由氯乙烯单体多次重复组成的。对高分子化合物来说,其相对分子质量是指平均相对分子质量。

高分子化合物的简介

1.高分子化合物的含义

根据有机化合物相对分子质量的大小,可将有机化合物分为低分子有机化合物和高分子有机化合物两类。低分子有机化合物相对分子质量不超过500,而相对分子质量大于500的称为高分子有机化合物,它一般在103~107的范围内。相对分子质量大是高分子化合物最基本的特性。表2-1中列出了两种有机化合物相对分子质量比较。

高分子物质相对分子质量虽大,但是组成高分子物质的每个大分子都是由一种或几种简单的低分子物质重复连接而成的,使大分子成为链状结构。例如:氯乙烯是由氯乙烯加成聚合而成的。这样,高分子化合物聚氯乙烯是由氯乙烯单体多次重复组成的。组成高分子化合物单体结构的单位叫做链节,一个高分子化合物中的链节数目叫做聚合度n。

表2-1 高分子有机化合物和低分子有机化合物的相对分子质量比较

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高分子化合物的相对分子质量=链节相对分子质量×聚合度。

经过聚合而成的高分子化合物,每个分子链的聚合度是不同的,因此实际上高分子化合物是相对分子质量大小不同的同系混合物。对高分子化合物来说,其相对分子质量是指平均相对分子质量。

2.高分子化合物的分类和命名

合成有机高分子化合物的品种和数量现在已经大大超过了天然有机高分子化合物和无机高分子化合物,而且随着合成工业的发展和新的聚合反应方法的出现,其品种和数量还将继续增长。高分子化学作为一门新兴学科,正迅速发展。对于高分子化合物,有不少不同角度的分类方法,但至今尚未得到一个公认的最合理的分类原则。现就经常使用的几种分类方法介绍如下:

1)按化学组成可分为碳链、杂链和元素有机高分子三类。它表示出大分子链组成的特点。

2)按大分链的几何形状分为线型和体型两大类。

①线型是各链节连接成一长链(也可带支链)。(www.xing528.com)

②体型是线型大分子间相互交联,形成网状结构的高聚物。

3)按高聚物的热行为及成型工艺特点分为热塑性和热固性两大类。

加热软化或熔融而冷却固化的过程可反复进行的高聚物称为热塑性高聚物,它们是线型结构。

加热加压成型后不能再熔融或改变形状的高聚物称为热固性高聚物,它们是网状结构。

从材料的使用角度考虑,这种分类便于认识高聚物的特性。

高分子材料的命名方法比较繁杂。有些以专用名称命名,例如蛋白、淀粉等;有些在单体名称前加“聚”字,例如聚氯乙烯等;有的在单体名称后加“树脂”或“橡胶”二字,例如酚醛树脂丁苯橡胶等;一些结构复杂的高聚物常称呼其商品名称或俗名,如有机玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯);还有以英文字母表示的如ABS等。

如同大多数科学领域的情况一样,与反应及特殊化学和物理试验等有关的名称是历史上沿用下来的,并没有全面的指导原则。加上高分子材料科学的内容广泛、庞杂,造成高分子材料命名五花八门。

虽然在实际高分子材料命名中存在各种各样的方法,但最后集中于最广泛使用的三种命名系统上。表2-2给出了一些普通高分子材料的名称,用来说明这三种命名系统。只有IUPAC(国际理论和应用化学联合会)命名法是正规的命名系统,它符合有机化学命名的规则。这一系统使人们既能命名简单的高分子材料,又可命名复杂的高分子材料。第二个系统称之为工业命名法,因为许多工业协会在他们的出版物中使用这种命名系统。第三个系统称之为习惯命名法,因为这一系统是历史上沿用下来的。后两个系统是非正规的,只适用于比较普通的简单的高分子材料,它们之间的主要差别仅仅在于有没有括号

表2-2 高分子材料不同命名法的比较

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