高分子化学(第五版)第1章课件 PPT
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高分子物理课件第一章(4)
2
q
左边对sin2(q/2)作图,可得重均分子量和z均的回转半径<s2>z
15
1.2.3.3柔顺性的表征
(1) 空间位阻参数 (刚性因子)
h 0 h2 f ,r
2
1 2
内旋转位阻的影响
16
(2) 特征比Cn
Cn
极限特征比
h0
2
2
h0 nl
2 2
hf,j
;
b=
h0
2
hm a x
= 8 .2 8 l
10
PE
自由结合链 自由旋转链
2 0
: h f , j nl , b l
2 2
：h
2 f ,r
2 nl , b 2 . 45 l
2 2
q 条件下 : h 6 . 76 nl , b 8 . 28 l
伸直成锯齿链
：L
2 max
2 2 2 2 n l ，b 3 3
C lim C n lim
n
h0 nl
2 2
n
(3) 链段长度 b
17
(4)无扰尺寸A 由q 溶液中测定的Mw和<s2>z可确定一个常数：
1
s2 z A M w
2
A的物理意义很明显，为单位分子量的无扰尺寸。A与
溶剂无关，与分子量无关；A值越高，单位分子量的无
W
0
h h d h
2
1
一维空间的“无规行走”： 说明：共走n步，每步长l，
B0 m A+
最后落在m步远处
n m A m A B 2 n A B B n m 2
q
左边对sin2(q/2)作图,可得重均分子量和z均的回转半径<s2>z
15
1.2.3.3柔顺性的表征
(1) 空间位阻参数 (刚性因子)
h 0 h2 f ,r
2
1 2
内旋转位阻的影响
16
(2) 特征比Cn
Cn
极限特征比
h0
2
2
h0 nl
2 2
hf,j
;
b=
h0
2
hm a x
= 8 .2 8 l
10
PE
自由结合链 自由旋转链
2 0
: h f , j nl , b l
2 2
：h
2 f ,r
2 nl , b 2 . 45 l
2 2
q 条件下 : h 6 . 76 nl , b 8 . 28 l
伸直成锯齿链
：L
2 max
2 2 2 2 n l ，b 3 3
C lim C n lim
n
h0 nl
2 2
n
(3) 链段长度 b
17
(4)无扰尺寸A 由q 溶液中测定的Mw和<s2>z可确定一个常数：
1
s2 z A M w
2
A的物理意义很明显，为单位分子量的无扰尺寸。A与
溶剂无关，与分子量无关；A值越高，单位分子量的无
W
0
h h d h
2
1
一维空间的“无规行走”： 说明：共走n步，每步长l，
B0 m A+
最后落在m步远处
n m A m A B 2 n A B B n m 2
高分子物理化学全套课件
• 蛋白质在生命体内担当着物质输送、代谢、光 合成、运动和信息传递等重要功能。例如由于 肌肉中肌动朊和肌球朊两种蛋白质的特殊的配 臵，它们的相互作用实现了肌肉的收缩机能。
2.3 蛋白质
• 蛋白质的结构从小到大可以分为一次结 构、二次结构、三次结构等。 • 一次结构：分子内氨基酸的排列，每一 种蛋白质分子中不同氨基酸有严格相同 的序列。分子有均一的长度，例如胰岛 素的所有分子有相同的分子量或链长。
2.3 蛋白质
• 二次结构：由于分子内或分子间的氢键 而形成的分子在近程的空间的规则结构。 其中α型结构是由于分子内NH基和CO基 间的氢键形成的螺旋结构(右旋)；而β 型结构是由于分子间的氢键而产生的平 行或反平行两种片状结构。图2-11是蛋 白质α型和β型结构的示意图。
α螺旋的四种表示方法
2.4 核酸
表2-4 核酸 类型 DNA、RNA的核苷酸的三种构成物质 糖 碱基 磷酸
DNA
腺嘌呤（A）、鸟嘌 脱氧核糖 呤（G）胞嘧啶（C） 、胸腺嘧啶（T）
磷酸
RNA
核糖
腺嘌呤（A）、鸟嘌 呤（G）胞嘧啶（C） 、脲嘧啶（U）
磷酸
2.4 核酸
NH2 N N N CH N H H2N N 鸟嘌呤 G O H3C N N H 胞嘧啶C O N H 尿嘧啶U RNA特有 NH O N H NH O O N H
蛋白质
动物的皮 可制成皮 革，是鞋 和衣服的 原料
明胶，而驴皮 熬制的胶是一 种药材—阿胶
明胶的来源和用途
水溶性蛋白质混合物，皮肤、韧带、肌 腱中的胶原经酸或碱部分水解或在水中煮 沸而产生，在35～40℃水中溶胀形成凝胶， 广泛用于食品、医药、黏合剂、感光底片、 滤光片等。
明胶
蛋白泡沫迫降跑道
2.3 蛋白质
• 蛋白质的结构从小到大可以分为一次结 构、二次结构、三次结构等。 • 一次结构：分子内氨基酸的排列，每一 种蛋白质分子中不同氨基酸有严格相同 的序列。分子有均一的长度，例如胰岛 素的所有分子有相同的分子量或链长。
2.3 蛋白质
• 二次结构：由于分子内或分子间的氢键 而形成的分子在近程的空间的规则结构。 其中α型结构是由于分子内NH基和CO基 间的氢键形成的螺旋结构(右旋)；而β 型结构是由于分子间的氢键而产生的平 行或反平行两种片状结构。图2-11是蛋 白质α型和β型结构的示意图。
α螺旋的四种表示方法
2.4 核酸
表2-4 核酸 类型 DNA、RNA的核苷酸的三种构成物质 糖 碱基 磷酸
DNA
腺嘌呤（A）、鸟嘌 脱氧核糖 呤（G）胞嘧啶（C） 、胸腺嘧啶（T）
磷酸
RNA
核糖
腺嘌呤（A）、鸟嘌 呤（G）胞嘧啶（C） 、脲嘧啶（U）
磷酸
2.4 核酸
NH2 N N N CH N H H2N N 鸟嘌呤 G O H3C N N H 胞嘧啶C O N H 尿嘧啶U RNA特有 NH O N H NH O O N H
蛋白质
动物的皮 可制成皮 革，是鞋 和衣服的 原料
明胶，而驴皮 熬制的胶是一 种药材—阿胶
明胶的来源和用途
水溶性蛋白质混合物，皮肤、韧带、肌 腱中的胶原经酸或碱部分水解或在水中煮 沸而产生，在35～40℃水中溶胀形成凝胶， 广泛用于食品、医药、黏合剂、感光底片、 滤光片等。
明胶
蛋白泡沫迫降跑道
高分子物理课件 华幼卿 第一章
• 教学内容：一根高分子链的化学组成、结构单元 （重复单元）之间的键合方式（构型）、形状 （构造）、形态（构象） • 教学目的：通过本章的学习全面掌握高分子的组 成、结合方式、形状及形态，建立起长链大分子 的概念、无规线团概念和链段的概念，初步了解 高分子链的结构与性能之间关系。 • 教学线索：举例展示一些性能有明显差异的实际 高分子材料的样品，使学生初步了解到产生差别 的原因是由于高分子链的结构不同造成的，然后 从高分子链的重复单元的化学组成入手，进而深 入学习分子链的化学组成、构型、构造和构象。 • 重点、难点：高分子的构型与构象之间的区别， 高分子的构象与柔顺性及其表征。
1
高分子结构
链结构 （单个 高分子） 一次结构 近程结构 二次结构 远程结构 三次结构 远程结构 高次结构
高 分 子 结 构 层 次
是构成的最基本微观结构，包 括其组成和构型。
大分子链的构象，即空间结构， 以及链的柔顺性等。 高分子之间通过范德华力和氢 键形成具有一定规则排列的聚 集态结构。包括晶态、非晶态、 取向态、液晶态及织态等。
1
§1.1组成和构造
§1.1.1 结构单元的化学组成
结构单元
主链
侧链基团 或 取代基
H2C
CH
n
Cl
聚合度
e.g. Polyvinyl Chloride - PVC
1
§ 1.1.1 结构单元的化学组成
一、主链的组成
高分子是由单体通过聚合反应连接而成的链状分子，称为高 分子链。高分子链中重复结构单元的数目称为聚合度(n)。
~~~ RSRSRSRSRS ~~~
锯架式 取代基R交替排布于主链平面的两侧 实例：间同聚丙烯（s-PP）,正在工业化； 间同聚苯乙烯（s-PS），工程塑料 Fischer投影式 间同聚甲基丙烯酸甲酯（s-PMMA）
1
高分子结构
链结构 （单个 高分子） 一次结构 近程结构 二次结构 远程结构 三次结构 远程结构 高次结构
高 分 子 结 构 层 次
是构成的最基本微观结构，包 括其组成和构型。
大分子链的构象，即空间结构， 以及链的柔顺性等。 高分子之间通过范德华力和氢 键形成具有一定规则排列的聚 集态结构。包括晶态、非晶态、 取向态、液晶态及织态等。
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§1.1组成和构造
§1.1.1 结构单元的化学组成
结构单元
主链
侧链基团 或 取代基
H2C
CH
n
Cl
聚合度
e.g. Polyvinyl Chloride - PVC
1
§ 1.1.1 结构单元的化学组成
一、主链的组成
高分子是由单体通过聚合反应连接而成的链状分子，称为高 分子链。高分子链中重复结构单元的数目称为聚合度(n)。
~~~ RSRSRSRSRS ~~~
锯架式 取代基R交替排布于主链平面的两侧 实例：间同聚丙烯（s-PP）,正在工业化； 间同聚苯乙烯（s-PS），工程塑料 Fischer投影式 间同聚甲基丙烯酸甲酯（s-PMMA）
高分子合成工艺学1.化学反应工程基础PPT课件
2021/3/3
5
按反应过程进行的条件分类（外部条件）
操作方式 温度条件
间歇反应 半连续反应 连续反应 等温反应 绝热反应 非绝热变温反应
2021/3/3
6
二、反应速率（均相反应）
1.定义:单位时间单位反应体积中所生成(或消 失)的某组分的摩尔数。 Ci＝ni/V
＝
……(a)
恒容时
式中 ri为体系中i组分的反应速率，ni为i组分 的摩尔数， V为反应体积, Ci 为i组分的浓 度。
2021/3/3
11
2、按反应器的结构型式分类(除图2-1 各种结构 型式的反应器外)
（1）管式反应器。长径比为40~2000。用于快速的气相 和液相反应，对有压力的反应尤为适用。其体积最小， 单位体积的传热面最大（如高压聚乙烯）。
（2）釜式反应器。长径比为2~3。化工生产中使用最广 泛，占80%~90%。适用于液相、液-液相、气-液相及 液-固相反应。釜式反应器 的适应性及操作弹性都很大 （如 PVC、PP、PE的聚合）。
2021/3/3
12
（3）塔式反应器。长径比为2~40。 如苯乙烯本体聚合、己内酰胺的缩聚
（4）硫化床反应器 反应器 传热好、温度均匀、易控 制。 (如聚丙烯反应器）
2021/3/3
13
3、按操作方式分类 （1）间歇反应器（分批式反应器）。采
用釜式反应器。间歇反应是不稳定过程。 操作灵活性和弹性大。
加入，其余物料连续加
入，或者将某种产物连
续取出。
A
C
2、非稳态操作。 t
0
2021/3/3
16
四、连续流动反应器内流体的两种理想型态（4. 按流 体流动及混合形式分类：）
高分子化学(第五版)第7章课件
高分子化学(第五版)第7 章课件PPT
本课件为高分子化学第五版第7章的课程讲义，详细介绍高分子化学的基本知 识和合成方法。通过本章内容的学习，您将了解高分子合成的意义、方法及 其在各个领域的应用。
作者和出版信息
作者
Michael M. C. Billingham, F. G. Haworth, J. H. Hoar
3
高分子的共聚反应
介绍高分子的共聚反应机理和各种常用
高分子的交联反应
4
的方法。
解释高分子交联反应的过程和常用的交 联方法。
高分子的合成方法的应用
• 在医药领域中的应用 • 在材料科学中的应用 • 在环境保护中的应用 同时介绍高分子合成方法的最新研究进展。
总结和展望
本章内容回顾
对本章讲义进行简要回顾，总结本章的重点和要点。
出版时间
2021年第五版
出版商
John Wiley & Sons, Inc.
目录概述
1 章节1
高分子化学导论
2 章节2
高分子结构与性质
3 章节3
高分子的物理性质
第7章：高分子的合成方法
1高分子合成的意义 Nhomakorabea介绍高分子合成方法的重要性和应用领
高分子的聚合反应
2
域。
探讨高分子的聚合反应原理和多种常见
的合成方法。
未来高分子合成方法的发展趋势
探讨高分子合成方法未来的研究方向和发展趋势。
本课件为高分子化学第五版第7章的课程讲义，详细介绍高分子化学的基本知 识和合成方法。通过本章内容的学习，您将了解高分子合成的意义、方法及 其在各个领域的应用。
作者和出版信息
作者
Michael M. C. Billingham, F. G. Haworth, J. H. Hoar
3
高分子的共聚反应
介绍高分子的共聚反应机理和各种常用
高分子的交联反应
4
的方法。
解释高分子交联反应的过程和常用的交 联方法。
高分子的合成方法的应用
• 在医药领域中的应用 • 在材料科学中的应用 • 在环境保护中的应用 同时介绍高分子合成方法的最新研究进展。
总结和展望
本章内容回顾
对本章讲义进行简要回顾，总结本章的重点和要点。
出版时间
2021年第五版
出版商
John Wiley & Sons, Inc.
目录概述
1 章节1
高分子化学导论
2 章节2
高分子结构与性质
3 章节3
高分子的物理性质
第7章：高分子的合成方法
1高分子合成的意义 Nhomakorabea介绍高分子合成方法的重要性和应用领
高分子的聚合反应
2
域。
探讨高分子的聚合反应原理和多种常见
的合成方法。
未来高分子合成方法的发展趋势
探讨高分子合成方法未来的研究方向和发展趋势。
高分子化学第五版课件PT
当St 与之共聚时，可显著改善其流动性能和加工性 能，成为用途广泛的塑料。
18
PVC世界年产量超过1000
氯乙烯（Vinyl Chloride，VC ） 万吨，占第二位，仅次于PE。
PVC机械性能好，但对光、热稳定性差，脆性大。 VC与VAc共聚：VAc 起着内增塑作用，改善流动性能，易加 工。含5%VAc 的硬共聚物可制造挤压管、薄板等；含20~ 40% VAc的软质共聚物可制造管材、手提包和地板砖等。 VC与偏氯乙烯共聚：具有耐油脂、抗氧和抗水蒸气性能，广 泛用于包装薄膜和涂料。
R11
=
k11
[
M
• 1
][
M
1
]
R12
=
k12 [
M
• 1
][
M
2
]
R 22 = k 22 [ M• 2 ][ M 2 ]
R 21 = k 21 [ M• 2 ][ M 1 ]
− d [M1] m1 = dt = d [ M 1 ] m2 − d [ M 2 ] d [ M 2 ]
dt
R=11 + R21
醇酸树脂： 含羟基的两种单体：丙三醇、1,2丙二醇 含羧基的两种单体：亚麻仁油酸、邻苯二甲酸酐
缩聚
5
共聚物按照组成的单体数可分为二元共聚物、三元 共聚物和多元共聚物。 1）共聚物的类型 二元共聚物按结构单元在大分子链上的排列方式，可分：
无规共聚物（Random Copolymer） 交替共聚物（Alternating Copolymer） 嵌段共聚物（ Block Copolymer） 接枝共聚物（ Graft Copolymer）
如HIPS：以PB作主链，接枝上St作为支链，以提 高其抗冲性
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PVC世界年产量超过1000
氯乙烯（Vinyl Chloride，VC ） 万吨，占第二位，仅次于PE。
PVC机械性能好，但对光、热稳定性差，脆性大。 VC与VAc共聚：VAc 起着内增塑作用，改善流动性能，易加 工。含5%VAc 的硬共聚物可制造挤压管、薄板等；含20~ 40% VAc的软质共聚物可制造管材、手提包和地板砖等。 VC与偏氯乙烯共聚：具有耐油脂、抗氧和抗水蒸气性能，广 泛用于包装薄膜和涂料。
R11
=
k11
[
M
• 1
][
M
1
]
R12
=
k12 [
M
• 1
][
M
2
]
R 22 = k 22 [ M• 2 ][ M 2 ]
R 21 = k 21 [ M• 2 ][ M 1 ]
− d [M1] m1 = dt = d [ M 1 ] m2 − d [ M 2 ] d [ M 2 ]
dt
R=11 + R21
醇酸树脂： 含羟基的两种单体：丙三醇、1,2丙二醇 含羧基的两种单体：亚麻仁油酸、邻苯二甲酸酐
缩聚
5
共聚物按照组成的单体数可分为二元共聚物、三元 共聚物和多元共聚物。 1）共聚物的类型 二元共聚物按结构单元在大分子链上的排列方式，可分：
无规共聚物（Random Copolymer） 交替共聚物（Alternating Copolymer） 嵌段共聚物（ Block Copolymer） 接枝共聚物（ Graft Copolymer）
如HIPS：以PB作主链，接枝上St作为支链，以提 高其抗冲性
高分子化学(第五版)第5章课件-PPT
得到固体聚合物后处理麻烦，成本较高 难以除尽乳化剂残留物
前三种聚合方法中，使聚合速率提高一些的因 素往往使分子量降低。而乳液聚合中，聚合速率和 分子量可同时提高。
26
乳化剂（Emulsifier）： 是一类可使互不相容的油和水转变成难以分
层的乳液的物质，属于表面活性剂。
亲水的极性基团 乳化剂分子通常由两部分组成
8
化学的角度更关心其中的科学问题：
均相高粘体系的聚合过程规律
各种非均相聚合过程规律 悬浮聚合 乳液聚合 沉淀聚合
分散聚合 淤浆聚合 气相聚合
聚合速率 聚合物分子量及其分布 共聚组成及其分布……
界面缩聚
……
9
5.2 本体聚合 自由基本体聚合（Bulk Polymerization）：不加其它
介质，只有单体本身，在引发剂、热、光等作用下进行的 聚合反应。
1 = Rt +
Rtr =
2kt R
2
p 2
+
CM + CI
[
I
] + CS
[S
]
Xn
Rp
k p [M ]
[M ] [M ]
2
建立这些方程应用了哪些假定？ 长链原理：链引发反应所消耗的单体可忽略不计； 双基终止； 等活性原理：链自由基的活性与链长无关； 稳态假定：链引发速度与链终止速度相等，自由基 浓度不随时间变化。 满足后两个假定的通常是： 低转化率的聚合体系； 高转化率的稀溶液聚合体系。
粒径增至6 ~10 nm
粒径约为 1000 nm
相相似似相相容容，，犹犹 如如增增加加了了单单体体在在水水 中中的的溶溶解解度度。。这这种种 溶溶有有单单体体的的胶胶束束称称 为为增增溶溶胶胶束束
高分子化学 第1章
能够进行聚合反应， 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。 的小分子。
高分子的特征： 高分子的特征：
1 分子量高，>104 2 原子间以共价键相连接（？） 3 结构与性能区别于小分子 4 通常由小分子通过聚合反应来合成 如：聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等。
链原子 Chain Atoms 构成高分子主链骨架的单个原子。 构成高分子主链骨架的单个原子。 主链骨架的单个原子
• • • • •
• • • •
三、后起之秀类 1）/诺贝尔 /index.php 子午学术论坛 /bbs/ 〖愚愚学园〗 2）/bbs/index.php 花样年华学术论坛 四、化学化工/医药类论坛 1）医药 /bbs丁香园 /index.asp 中国生命科学论坛 /index.php 中国绿色健康网 /index.php 食品论坛 - 关注食品安全，探讨食品技 术 /index.php 中国生化工程论坛 2）化学化工 / 海川化工论坛 /forum/index.php 小优优医药化工资源网 /forum/ 中国化学化工论坛 /phpBB2/index.php化学化工论坛 3）博士研究生考试/ /forums 博士家园 论坛 4）科研文献资源 / 科研中国` /bbs/ 研友学术论坛
H C H H C CH H C H H C CH H C H H C CH
H H H H H H C C O C C O C C O H H H H H H
3
3
3
1-1 基本概念
聚合反应 单体 Monomer Polymerization 高分子 Polymer
单体：能够进行聚合反应，并构成高分子基本结构组成单 能够进行聚合反应，
• /共享天下考研论坛