我们常提到的塑料、橡胶、化纤三大合成材料多用作结构材料。主要的塑料品种有聚乙 烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等。主要的橡胶品种有丁苯橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶、 乙丙橡胶等。主要的化纤品种有涤纶、尼龙、晴纶、丙纶等。 作为功能材料用的聚合物一般称为功能高分子(functional polymer)。依其功能可分为反 应型高分子,如高分子试剂、高分子催化剂:光敏型高分子,如光刻胶、感光材料、光致变 色材料:电活性高分子,如导电高分子:膜型高分子,如分离膜、缓释膜:吸附型高分子, 如离子交换树脂,吸水树脂等。各种功能性高分子的合成已成为当前高分子科学的一个重要 发展方向。 1.3.3按主链元素组成分类 根据主链元素组成,可将聚合物分为碳链聚合物(carbon chain polymer入、杂链聚合物 (hetero chain polymer)、元素有机聚合物(elementary organic polymer)和无机高分子(inorganic polymer)四大类 聚合物主链完全由碳原子构成的称为碳链聚合物。绝大部分烯类和二烯类单体的聚合产 物属于这一类聚合物。 聚合物主链除碳原子外,还含有氧、氮、硫等杂原子的称为杂链聚合物。如聚醚、聚酯、 聚酰胺、聚氨酯、聚硫橡胶等。 聚合物主链不含碳原子,主要由硅、硼,铝、氧、氮、硫和磷等原子组成,但侧基由有 机基团组成的称为元素有机聚合物。典型的例子是有机硅橡胶,其主链是硅氧链,侧基为甲 基、乙基等。 主链和侧基均无碳原子的称为无机高分子。 1.3.4按反应和参加反应的单体分类 最常见的是按反应历程划分,经加聚反应得到的产物称为加聚物,经缩聚反应得到的产 物称为缩聚物 从参加反应的单体种类看,如果只用一种单体进行聚合,所得聚合物称为均聚物 (homopolymer)。如果用两种或两种以上单体共同进行聚合,所得聚合物称为共聚物 (copolymer)。进一步按不同单体在大分子链上排布的方式,共聚物还可分为无规共聚物、 嵌段共聚物、交替共聚物和接枝共聚物等。 1.3.5按分子链形状分类 根据分子链的形状,聚合物可分为线型(linear)、支化型(branched)、星型 (star-shaped)、梳型(comb shaped)、梯型(ladder)、半梯型(semiladder入树枝状 (dendritic)和交联型(network structure)聚合物等多种(见图1-2)
77 3 00 6 图1-2娶个物的分子禁形状 1.线型聚合物2.支化型聚合物3.星型聚合物4.梳型聚合物 5。梯型聚合物6.半梯型聚合物7.树枝状聚合物8。交联型聚合物 分子链的形状与聚合反应密切相关,如用配位聚合法合成的高密度聚乙烯为典型的线型 聚合物,而用自由基法合成的低密度聚乙烯则为典型的支化型聚合物 高分子链间通过化学键连接形成网状结构称为交联型聚合物。交联反应可以在聚合过程 中发生,如酚醛树脂的交联固化:也可在聚合物形成后再通过化学反应使线型聚合物交联成 交联型聚合物,如橡胶的硫化。 除以上几种外,还有许多其它的分类方法,如按聚合物的热行为可分为热塑性树脂和热 固性树脂,按主链的化学结构特点可分为聚酯、聚酰胺、聚氨酯、聚眼、聚砜等,同学们可 通过后面的学习自己进行总结。 1.4聚合物的命名 高分子化学是一门新兴科学,血对日益增多的聚合物品种,至今仍有在者多种命名法 在此以2005年国家公布的“高分子化学命名原则”为主,对几种常用的高分子化合物命名方 法进行介绍。 1.4.1高分子化学命名原则 主要命名原则如下: (1)在对聚合物命名时,采用以聚合物产生的过程,即以参与聚合的单体为基础的来 源命名法,或以聚合物主链的组成重复结构单元为基础的结构基础命名法,两者可并行使用。 对结构复杂但能系统表述的聚合物建议采用结构基础命名法。 (2)有机单元、无机单元的命名参昭相应化合物物命名原则。 (3)采用写读分开的前缀、后缀、中介连接词的汉字或英文符号来命名各种结构不同 的聚合物及共聚物
表1-1 前缀词 前缀词 对应流义 前词 无规(用于共聚物) ndom 顺(式) cis 木型 反(式) trans 苏型 thre 全同立构(或等规) isotactic 梯型 ladder 间同立构(或间规) syndiotactic 交联 crosslinked 无规立构(或无规 atactic 螺 spiro 杂同立构(或异规) heterotactic 体型(或二维) three-dimensional 表1-2 后缀词 后缀西 对应英文 k copolyme 聚物 离子聚合物(简称:离聚物 interpenetrating p 表1-3前鄂符号 前特符号 is 顺(式) trans 反(式) m(或eso) 内消旋 r(或emo) 外消 表1-4中介连接字符 中介连接字符 中介连接宁符 共聚 -stat- 统计共聚 女(或-bla 段共 -12n -(或-f-入 父共 e 周期性共聚 alt- 对常用聚合物的命名一般涉及到均聚物、共聚物、立体构型聚合物等几类,这里重点对 均聚物的命名进行介绍,其它的将在相应章节给予介绍。 对来源基础命名法,在所用单体名称前冠以“聚”字。 如聚乙烯(I)、聚丙烯(V)、聚苯乙烯D、聚甲基丙烯酸甲酯()。聚乙烯醇(V)虽 然是由单体醋酸乙烯经过一系列反应得到的,但仍参照聚合物重复单元结构,以假想单体“乙 烯醇”的名称进行命名。 CH --CH2CH2-Jo---CH2CH-]a --CH2-CH-]a---CH2-C-]ar -CH2CH-]a COOCH OH /T1 当反应方法和条件不同,一种单体可等到多种结构(如结构异构、立体异构、光学异构