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高分子化学与物理学教程 版权信息
- ISBN：9787030378644
- 条形码：9787030378644 ; 978-7-03-037864-4
- 装帧：一般胶版纸
- 册数：暂无
- 重量：暂无
- 所属分类：>
高分子化学与物理学教程 内容简介
本书包括绪论、逐步聚合反应、自由基聚合与共聚合反应、离子性聚合与定向聚合反应、聚合物化学反应、聚合物分子链结构、聚合物凝聚态结构、聚合物力学性能、聚合物溶液与相对分子量测定与分布、聚合物热、电和光学性能以及高分子科学前沿进展等12章。各章节末附习题供学生学习时选择练习，书末附重要高分子概念或术语解释以及重要题解和图解。
高分子化学与物理学教程 目录
目录
序
前言
第1章 绪论 1
1.1 高分子概论 1
1.1.1 高分子化合物的特点 1
1.1.2 大分子结构式与聚合反应式的书面表达 2
1.2 高分子化合物的分类与命名 5
1.2.1 高分子化合物的分类 5
1.2.2 高分子化合物的命名 6
1.3 聚合度、相对分子质量及其分布 8
1.3.1 聚合度 8
1.3.2 相对分子质量 9
1.3.3 相对分子质量分布 12
1.4 聚合反应的分类 13
1.4.1 按单体类型和有无小分子副产物生成分类 13
1.4.2 按照聚合反应机理分类 13
1.5 高分子物理学概论 14
1.5.1 聚合物的结构与性能特点 14
1.5.2 结构与性能相关性原理 16
1.6 高分子科学的范畴与发展史 16
1.6.1 高分子科学的范畴 17
1.6.2 高分子科学发展简史 17
高分子科学人物传记——诺贝尔化学奖获得者、高分子科学奠基人：H.Staudinger(1881-1965年) 19
本章要点 20
习题 20
第2章 逐步聚合反应 22
2.1 逐步聚合反应单体 23
2.1.1 线型缩聚反应单体类型 23
2.1.2 单体的聚合反应活性 23
2.2 线型缩聚反应平衡与动力学 24
2.2.1 线型缩聚反应平衡常数 24
2.2.2 反应程度与聚合度 25
2.2.3 聚合度与平衡常数的关系 27
2.2.4 缩聚反应副反应 29
2.2.5 线型平衡缩聚反应动力学 30
2.3 线型平衡缩聚反应的相对分子质量控制及其分布 34
2.3.1 控制相对分子质量的方法 35
2.3.2 相对分子质量分布 37
2.3.3 线型平衡缩聚反应影响因素 39
2.3.4 获得高相对分子质量缩聚物的基本条件 41
2.3.5 逐步聚合反应的特点 42
2.4 体型缩聚反应 43
2.4.1 体型缩聚反应特点 44
2.4.2 凝胶点的计算 44
2.5 不平衡缩聚 47
2.5.1 逐步加成聚合——聚氨酯 47
2.5.2 逐步开环聚合——环氧树脂 48
2.5.3 环化缩聚——聚酰亚胺与耐高温聚合物 49
2.6 缩聚反应方法 50
2.6.1 熔融缩聚 50
2.6.2 溶液缩聚 51
2.6.3 界面缩聚 51
2.6.4 固相缩聚 52
2.7 重要缩聚物 53
2.7.1 聚对苯二甲酸乙二醇酯——涤纶 53
2.7.2 聚酰胺——尼龙 54
2.7.3 聚碳酸酯 55
2.7.4 全芳聚酰胺——液晶高分子 55
商分子科学人物传记——诺贝尔化学奖获得者、高分子科学的开拓者：P.J.Flory（1910-1985年） 56
本章要点 57
习题 57
第3章 自由基聚合反应 59
3.1 连锁聚合反应单体与热力学 59
3.1.1 连锁聚合单体 59
3.1.2 取代基的电负性和共轭性与聚合反应类型 60
3.1.3 连锁聚合反应热力学 61
3.2 自由基聚合反应历程 65
3.2.1 自由基产生方式与活性 65
3.2.2 自由基聚合基元反应 66
3.2.3 白由基聚合反应的特点 67
3.2.4 引发剂和引发反应 68
3.3 聚合反应速率与聚合度 72
3.3.1 聚合反应历程 73
3.3.2 聚合反应初期动力学 73
3.3.3 动力学方程的实验证据 75
3.3.4 速率常数 75
3.3.5 聚合度 76
3.4 链转移反应 79
3.4.1 向单体转移 79
3.4.2 向引发剂转移 80
3.4.3 向溶剂转移 80
3.4.4 向链转移剂转移与相对分子质量的调节 82
3.4.5 向大分子转移 82
3.4.6 温度的影响 83
3.5 自动加速过程、阻聚与缓聚 83
3.5.1 自动加速过程的实验现象 83
3.5.2 自动加速过程产生的原因和结果 83
3.5.3 不同聚合类型的自动加速过程 85
3.5.4 聚合反应速率的类型及控制 86
3.5.5 阻聚和缓聚 86
3.6 相对分子质量控制、分布及其影响因素 88
3.6.1 相对分子质量的控制及影响因素 88
3.6.2 相对分子质量分布 90
3.6.3 自由基聚合物分散度增加的原因 91
3.6.4 速率常数的测定和计算 91
3.7 自由基聚合实施方法 92
3.7.1 本俸聚合 93
3.7.2 溶液聚合 93
3.7.3 悬浮聚合 93
3.7.4 乳液聚合 94
3.8 重要自由基聚合物 100
3.8.1 聚乙烯 100
3.8.2 聚氯乙烯 100
3.8.3 聚苯乙烯 101
3.8.4 有机玻璃板材 103
3.8.5 聚丙烯腈 103
高分子小常识——通用塑料和工程塑料 104
本章要点 105
习题 105
第4章 自由基共聚合反应 107
4.1 二元共聚物组成微分方程 108
4.1.1 二元共聚物组成方程的推导 109
4.1.2 二元共聚物组成方程的摩尔分数式 110
4.2 二元共聚物组成曲线 111
4.2.1 恒比共聚（r1=r2=1） 111
4.2.2 交替共聚（r1=r2=0）与接近交替共聚 112
4.2.3 有恒比点共聚(r1
4.2.4 无恒比点共聚(r1>l，r21，r2>1) 116
4.3 共聚物组成控制 116
4.3.1 共聚物组成控制 116
4.3.2 共聚物组成与转化率的关系 117
4.3.3 共聚物组成控制方法 117
4.4 竞聚率的影响因素与测定 118
4.4.1 竞聚率的影响因素 118
4.4.2 竞聚率的测定 118
4.5 单体活性与白由基活性 118
4.5.1 单体的相对活性 119
4.5.2 白由基的相对活性 119
4.5.3 单体均聚反应的速率常数 120
4.5.4 Q-e概念和Q-P方程 120
4.6 多元共聚简介 122
本章要点 122
习题 122
第5章 离子型聚合与配位聚合反应 124
5.1 阴离子聚合 124
5.1.1 阳离子聚合单体和引发剂 124
5.1.2 阴离子聚合反应机理 125
5.1.3 阴离子聚合反应动力学 128
5.1.4 阴离子聚合反应的影响因素 129
5.1.5 阴离子聚合物的结构规整性 131
5.1.6 阴离子聚合反应的特点 131
5.1.7 阴离子聚合特例 132
5.2 阳离子聚合 134
5.2.1 阳离子聚合单体和引发剂 135
5.2.2 阳离子聚合反应机理 135
5.2.3 阳离子聚合的影响因素 137
5.3 配位聚合 139
5.3.1 配位聚合和定向聚合 139
5.3.2 聚合物的立构规整性 140
5.3.3 配位聚合引发剂 141
5.3.4 丙烯的配位阴离子聚合机理 142
5.3.5 共轭二烯烃的配位阴离子聚合 144
5.4 各种连锁聚合反应的特点比较 145
高分子小常识——乙丙橡胶 146
高分子科学人物传记——诺贝尔化学奖获得者、配位聚合的开创者：Ziegler和Natta 146
本章要点 147
习题 147
第6章 聚合物化学反应与功能化 149
6.1 聚合物化学反应的特点和影响因素 149
6.1.1 聚合物化学反应的特点 149
6.1.2 聚合物化学反应的影响因素 149
6.2 聚合物侧基反应 151
6.2.1 纤维素的化学转化 151
6.2.2 聚乙烯醇和维尼纶 153
6.2.3 聚丙烯酰胺 153
6.3 聚合物主链反应 153
6.3.1 接枝 154
6.3.2 扩链 154
6.3.3 交联 155
6.4 聚合物的降解、分解与老化 156
6.4.1 聚合物的降解 156
6.4.2 聚合物的分解 161
6.4.3 聚合物的老化和防老 162
6.4.4 聚合物的可燃性与阻燃 163
6.5 功能高分子 165
6.5.1 动能高分子的内涵与分类 165
6.5.2 特殊化学功能高分子 166
6.5.3 特殊物理功能高分子 172
6.5.4 特殊生物功能高分子 174
高分子科学人物传记——诺贝尔化学奖获得者、多肽固相合成法的先驱：R.B.Merrifield 180
本章要点 181
习题 181
第7章 聚合物分子链结构 182
7.1 分子链近程结构 182
7.1.1 结构单元的化学组成与连接方式 182
7.1.2 结构异构与立体异构 183
7.1.3 共聚物序列结构 185
7.2 分子链远程结构 187
7.2.1 相对分子质量 187
7.2.2 分子链的交联 187
7.2.3 分子链的末端基 188
7.3 构象与构象统计 189
7.3.1 σ键的内旋转运动 189
7.3.2 构象统计 190
7.4 分子链的柔性 192
7.4.1 分子链柔性的影响因素 192
7.4.2 分子链的结构参数 195
7.4.3 分子链结构参数的计算 196
7.4.4 分子链柔性的表征 201
7.4.5 外力作用下的分子链柔性 203
7.4.6 分子链结构参数的测定与计算 204
本章要点 205
习题 205
第8章 高分子溶液、相对分子质量及其分布 207
8.1 分子间力、内聚能与溶度参数 207
8.1.1 分子间力与内聚能 207
8.1.2 内聚能密度与溶度参数 209
8.1.3 聚合物溶度参数的理论计算与测定 209
8.2 聚合物的溶解过程 210
8.2.1 非晶态聚合物的溶解 210
8.2.2 晶态聚合物的溶解 211
8.3 高分子溶液热力学 212
8.3.1 理想溶液与聚合物溶液 212
8.3.2 Flory-Huggins浴液理论 213
8.3.3 Flory-Krigbaum稀溶液理论 219
8.3.4 聚合物溶解的热力学条件 220
8.4 溶剂选择与临界溶解条件 223
8.4.1 溶剂分类及其溶度参数 223
8.4.2 溶剂选择原则 224
8.4.3 溶剂化作用规则 227
8.4.4 临界溶解条件 228
8.5 聚合物浓溶液 230
8.5.1 类型和特征 230
8.5.2 增塑与共混 230
8.5.3 纺丝液、涂料和胶黏剂 232
8.5.4 凝胶、溶胶和聚电解质溶液 233
8.6 数均和重均相对分子质量测定 23
序
前言
第1章 绪论 1
1.1 高分子概论 1
1.1.1 高分子化合物的特点 1
1.1.2 大分子结构式与聚合反应式的书面表达 2
1.2 高分子化合物的分类与命名 5
1.2.1 高分子化合物的分类 5
1.2.2 高分子化合物的命名 6
1.3 聚合度、相对分子质量及其分布 8
1.3.1 聚合度 8
1.3.2 相对分子质量 9
1.3.3 相对分子质量分布 12
1.4 聚合反应的分类 13
1.4.1 按单体类型和有无小分子副产物生成分类 13
1.4.2 按照聚合反应机理分类 13
1.5 高分子物理学概论 14
1.5.1 聚合物的结构与性能特点 14
1.5.2 结构与性能相关性原理 16
1.6 高分子科学的范畴与发展史 16
1.6.1 高分子科学的范畴 17
1.6.2 高分子科学发展简史 17
高分子科学人物传记——诺贝尔化学奖获得者、高分子科学奠基人：H.Staudinger(1881-1965年) 19
本章要点 20
习题 20
第2章 逐步聚合反应 22
2.1 逐步聚合反应单体 23
2.1.1 线型缩聚反应单体类型 23
2.1.2 单体的聚合反应活性 23
2.2 线型缩聚反应平衡与动力学 24
2.2.1 线型缩聚反应平衡常数 24
2.2.2 反应程度与聚合度 25
2.2.3 聚合度与平衡常数的关系 27
2.2.4 缩聚反应副反应 29
2.2.5 线型平衡缩聚反应动力学 30
2.3 线型平衡缩聚反应的相对分子质量控制及其分布 34
2.3.1 控制相对分子质量的方法 35
2.3.2 相对分子质量分布 37
2.3.3 线型平衡缩聚反应影响因素 39
2.3.4 获得高相对分子质量缩聚物的基本条件 41
2.3.5 逐步聚合反应的特点 42
2.4 体型缩聚反应 43
2.4.1 体型缩聚反应特点 44
2.4.2 凝胶点的计算 44
2.5 不平衡缩聚 47
2.5.1 逐步加成聚合——聚氨酯 47
2.5.2 逐步开环聚合——环氧树脂 48
2.5.3 环化缩聚——聚酰亚胺与耐高温聚合物 49
2.6 缩聚反应方法 50
2.6.1 熔融缩聚 50
2.6.2 溶液缩聚 51
2.6.3 界面缩聚 51
2.6.4 固相缩聚 52
2.7 重要缩聚物 53
2.7.1 聚对苯二甲酸乙二醇酯——涤纶 53
2.7.2 聚酰胺——尼龙 54
2.7.3 聚碳酸酯 55
2.7.4 全芳聚酰胺——液晶高分子 55
商分子科学人物传记——诺贝尔化学奖获得者、高分子科学的开拓者：P.J.Flory（1910-1985年） 56
本章要点 57
习题 57
第3章 自由基聚合反应 59
3.1 连锁聚合反应单体与热力学 59
3.1.1 连锁聚合单体 59
3.1.2 取代基的电负性和共轭性与聚合反应类型 60
3.1.3 连锁聚合反应热力学 61
3.2 自由基聚合反应历程 65
3.2.1 自由基产生方式与活性 65
3.2.2 自由基聚合基元反应 66
3.2.3 白由基聚合反应的特点 67
3.2.4 引发剂和引发反应 68
3.3 聚合反应速率与聚合度 72
3.3.1 聚合反应历程 73
3.3.2 聚合反应初期动力学 73
3.3.3 动力学方程的实验证据 75
3.3.4 速率常数 75
3.3.5 聚合度 76
3.4 链转移反应 79
3.4.1 向单体转移 79
3.4.2 向引发剂转移 80
3.4.3 向溶剂转移 80
3.4.4 向链转移剂转移与相对分子质量的调节 82
3.4.5 向大分子转移 82
3.4.6 温度的影响 83
3.5 自动加速过程、阻聚与缓聚 83
3.5.1 自动加速过程的实验现象 83
3.5.2 自动加速过程产生的原因和结果 83
3.5.3 不同聚合类型的自动加速过程 85
3.5.4 聚合反应速率的类型及控制 86
3.5.5 阻聚和缓聚 86
3.6 相对分子质量控制、分布及其影响因素 88
3.6.1 相对分子质量的控制及影响因素 88
3.6.2 相对分子质量分布 90
3.6.3 自由基聚合物分散度增加的原因 91
3.6.4 速率常数的测定和计算 91
3.7 自由基聚合实施方法 92
3.7.1 本俸聚合 93
3.7.2 溶液聚合 93
3.7.3 悬浮聚合 93
3.7.4 乳液聚合 94
3.8 重要自由基聚合物 100
3.8.1 聚乙烯 100
3.8.2 聚氯乙烯 100
3.8.3 聚苯乙烯 101
3.8.4 有机玻璃板材 103
3.8.5 聚丙烯腈 103
高分子小常识——通用塑料和工程塑料 104
本章要点 105
习题 105
第4章 自由基共聚合反应 107
4.1 二元共聚物组成微分方程 108
4.1.1 二元共聚物组成方程的推导 109
4.1.2 二元共聚物组成方程的摩尔分数式 110
4.2 二元共聚物组成曲线 111
4.2.1 恒比共聚（r1=r2=1） 111
4.2.2 交替共聚（r1=r2=0）与接近交替共聚 112
4.2.3 有恒比点共聚(r1
4.2.4 无恒比点共聚(r1>l，r21，r2>1) 116
4.3 共聚物组成控制 116
4.3.1 共聚物组成控制 116
4.3.2 共聚物组成与转化率的关系 117
4.3.3 共聚物组成控制方法 117
4.4 竞聚率的影响因素与测定 118
4.4.1 竞聚率的影响因素 118
4.4.2 竞聚率的测定 118
4.5 单体活性与白由基活性 118
4.5.1 单体的相对活性 119
4.5.2 白由基的相对活性 119
4.5.3 单体均聚反应的速率常数 120
4.5.4 Q-e概念和Q-P方程 120
4.6 多元共聚简介 122
本章要点 122
习题 122
第5章 离子型聚合与配位聚合反应 124
5.1 阴离子聚合 124
5.1.1 阳离子聚合单体和引发剂 124
5.1.2 阴离子聚合反应机理 125
5.1.3 阴离子聚合反应动力学 128
5.1.4 阴离子聚合反应的影响因素 129
5.1.5 阴离子聚合物的结构规整性 131
5.1.6 阴离子聚合反应的特点 131
5.1.7 阴离子聚合特例 132
5.2 阳离子聚合 134
5.2.1 阳离子聚合单体和引发剂 135
5.2.2 阳离子聚合反应机理 135
5.2.3 阳离子聚合的影响因素 137
5.3 配位聚合 139
5.3.1 配位聚合和定向聚合 139
5.3.2 聚合物的立构规整性 140
5.3.3 配位聚合引发剂 141
5.3.4 丙烯的配位阴离子聚合机理 142
5.3.5 共轭二烯烃的配位阴离子聚合 144
5.4 各种连锁聚合反应的特点比较 145
高分子小常识——乙丙橡胶 146
高分子科学人物传记——诺贝尔化学奖获得者、配位聚合的开创者：Ziegler和Natta 146
本章要点 147
习题 147
第6章 聚合物化学反应与功能化 149
6.1 聚合物化学反应的特点和影响因素 149
6.1.1 聚合物化学反应的特点 149
6.1.2 聚合物化学反应的影响因素 149
6.2 聚合物侧基反应 151
6.2.1 纤维素的化学转化 151
6.2.2 聚乙烯醇和维尼纶 153
6.2.3 聚丙烯酰胺 153
6.3 聚合物主链反应 153
6.3.1 接枝 154
6.3.2 扩链 154
6.3.3 交联 155
6.4 聚合物的降解、分解与老化 156
6.4.1 聚合物的降解 156
6.4.2 聚合物的分解 161
6.4.3 聚合物的老化和防老 162
6.4.4 聚合物的可燃性与阻燃 163
6.5 功能高分子 165
6.5.1 动能高分子的内涵与分类 165
6.5.2 特殊化学功能高分子 166
6.5.3 特殊物理功能高分子 172
6.5.4 特殊生物功能高分子 174
高分子科学人物传记——诺贝尔化学奖获得者、多肽固相合成法的先驱：R.B.Merrifield 180
本章要点 181
习题 181
第7章 聚合物分子链结构 182
7.1 分子链近程结构 182
7.1.1 结构单元的化学组成与连接方式 182
7.1.2 结构异构与立体异构 183
7.1.3 共聚物序列结构 185
7.2 分子链远程结构 187
7.2.1 相对分子质量 187
7.2.2 分子链的交联 187
7.2.3 分子链的末端基 188
7.3 构象与构象统计 189
7.3.1 σ键的内旋转运动 189
7.3.2 构象统计 190
7.4 分子链的柔性 192
7.4.1 分子链柔性的影响因素 192
7.4.2 分子链的结构参数 195
7.4.3 分子链结构参数的计算 196
7.4.4 分子链柔性的表征 201
7.4.5 外力作用下的分子链柔性 203
7.4.6 分子链结构参数的测定与计算 204
本章要点 205
习题 205
第8章 高分子溶液、相对分子质量及其分布 207
8.1 分子间力、内聚能与溶度参数 207
8.1.1 分子间力与内聚能 207
8.1.2 内聚能密度与溶度参数 209
8.1.3 聚合物溶度参数的理论计算与测定 209
8.2 聚合物的溶解过程 210
8.2.1 非晶态聚合物的溶解 210
8.2.2 晶态聚合物的溶解 211
8.3 高分子溶液热力学 212
8.3.1 理想溶液与聚合物溶液 212
8.3.2 Flory-Huggins浴液理论 213
8.3.3 Flory-Krigbaum稀溶液理论 219
8.3.4 聚合物溶解的热力学条件 220
8.4 溶剂选择与临界溶解条件 223
8.4.1 溶剂分类及其溶度参数 223
8.4.2 溶剂选择原则 224
8.4.3 溶剂化作用规则 227
8.4.4 临界溶解条件 228
8.5 聚合物浓溶液 230
8.5.1 类型和特征 230
8.5.2 增塑与共混 230
8.5.3 纺丝液、涂料和胶黏剂 232
8.5.4 凝胶、溶胶和聚电解质溶液 233
8.6 数均和重均相对分子质量测定 23
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高分子化学与物理学教程 节选
第1章 绪论 1.1 高分子概论 高分子科学是以合成及天然高分子化合物为研究对象的应用基础性自然学科。所谓高分子化合物，系指那些由众多原子或原子团主要以共价键结合而成、相对分子质量在1万以上的化合物。“主要以共价键”系指构成多数高分子化合物分子主链的原子之间几乎都是通过共价键相互连接，仅有极少数高分子化合物的分子主链含配位键，侧基也可能含离子键或配位键。“相对分子质量1万以上”仅为大概数值，不同种类高分子化合物的相对分子质量下限各不相同。例如，一般缩合聚合物的相对分子质量通常在1万左右或稍低，而一般加成聚合物的相对分子质量通常超过1万，甚至高达百万以上。 1.1.1 高分子化合物的特点 1)相对分子质量大而有多分散性 通常将相对分子质量在10～100范围的化合物归类于小分子化合物，相对分子质量在数百至上千范围的化合物归类于中分子化合物。相对分子质量超过1万的高分子化合物的分子尺寸无疑要大得多，其分子形态也更为复杂多样。与一般低分子有机和无机化合物分子都具有确定而相同的相对分子质量不同，一般高分子化合物实际上都是由相对分子质量大小不等的同系物组成的混合物，其相对分子质量仅具有统计平均意义。即使相同平均楣对分子质量的同一种聚合物，也可能因其不同的多分散性而具有不尽相同的性能。 2)化学组成简单，分子形态多样 虽然构成天然与合成高分子化合物大分子的原子数目众多，但是其涉及的元素种类却相当有限，通常以C、H、O、N 4种非金属元素*为常见，Cl、S、P、Si、F等元素也存在于一些合成高分子化合物中。不仅如此，合成高分子化合物大分子通常都是由某些符合特定条件的低分子有机或无机化合物通过聚合反应并按照一定规律彼此连接而成。 多数合成聚合物的大分子均呈长链线型，常称为分子链或大分子链。将分子主链上带有数目和长度不等侧链的聚合物称为支链聚合物。高分子物理学将这种长链大分子的形态描述为“无规线团状”。假设能将聚烯烃的大分子主链拉伸到“刚硬直线状”，计算结果显示，分子链的长径比为103～10.5。线型和支链大分子链的局部形态如图1-1所示。具有三维网状结构的体型聚合物，其相对分子质量已失去意义，其制品事实上就是一个硕大的分子。 3)结构层次多于小分子物质 一般小分子物质的结构包括微观分子结构和宏观凝聚态结构两个层次。 图1-1 线型(a)和支链大分子(b)的形态示意图 而高分子化合物除大分子链结构和凝聚态结构两个层次外，还包含组成大分子链的结构单元或重复单元这个特殊结构层次，而每个结构单元或由其构成的链段等效于1个小分子。 4)物性迥异于低分子同系物，具有高弹、黏弹和松弛特性 与一般低分子物质的凝聚态包括气、液、固和等离子4种相态有所不同，高分子化合物不存在气态，通常以非晶态、品态、液晶态、取向态和多组分等凝聚态形式存在。除此以外，一般聚合物都具有相对于低分子同系物高得多的软化点或熔点，其溶液和熔体具有特高黏度等特殊物理性能。同时具有一般无机金属与非金属材料所不具有的高弹性、黏弹性和应力松弛等特性。 所谓高弹性系指橡胶态聚合物所特有、弹性模量很小、可逆伸长率巨大的特殊力学性能。另一方面，一般合成聚合物无论其属于晶态还是非晶态、其处于黏流态或玻璃态时均可表现黏弹特性——系指材料在应力作用过程中，同时表现出分别以永久形变和暂时形变为特征的黏性和弹性。这是一般无机金属和非金属材料以及低分子有机化合物所不具备的特殊物理力学性能。 所谓松弛特性系指聚合物在外界条件改变或受外力作用下，分子运动从一种平衡状态过渡到另一平衡状恋，总是需要相对于低分子物质长得多的时间才能完成。聚合物所特有的、对时间和温度具有强烈依赖的特性即为松弛特性。 5)结构和性能与环境强烈相关 一般而言，聚合物材料的结构和性能首先决定于以结构单元、大分子链和凝聚态3个结构层次的内因，同时还受环境因素（如温度、压力和外力作用等外因）的影响。相比之下，一般低分子物质的凝聚态转变过程几乎是瞬间完成的，其结构和性能受环境因素的影响相对小得多。 1.1.2 大分子结构式与聚合反应式的书面表达 正确书写各类聚合物的结构式和聚合反应式，无疑是学好本学科直至将来成为高分子科学专业工作者必须首先具备的基本技能。高分子科学是在有机化学基础上建立和发展起来的，聚合物大分子结构式的书写规范与有机化合物分子结构式完全相同。不过由于聚合物的相对分子质量很大，不可能也无必要将整个大分子结构式写出。所幸几乎所有合成高分子都是由一两种结构并不复杂的“基本单元”重复连接而成，犹如用珍珠串制项链或用砖块构建房屋那样。于是只需严格按照规范写出这种基本单元的结构式并标注其在大分子链中的数目，即可表示整个大分子了。 将大分子链上化学组成和结构均可重复的*小单位称为重复结构单元，简称重复单元。1个单体分子通过聚合反应而进入重复单元的部分称为结构单元。显而易见，由1种单体聚合而生成的聚合物的重复单元也就是结构单元。2种或3种单体聚合生成的聚合物的重复单元则分别由2个或3个不同的结构单元构成。与单体的化学组成完全相同，只是化学结构有所不同的结构单元也称为“单体单元”。例如，丙烯腈的加成聚合反应 聚丙烯腈的重复单元即结构单元。再如癸二酸与己二胺进行的缩合聚合反应 生成的聚癸二酰己二胺（尼龙-610）重复单元由两种不同结构单元组成，与前述加成聚合物不同，像尼龙-610这类缩聚物的结构单元的化学组成和结构与单体不完全相同，在辨认和书写时必须特别注意。综上所述，归纳正确书写聚合物大分子结构式和聚合反应式的基本规范及注意事项如下。 1)必须遵守相应的元素价态和有机化学反应规则 在书写聚合物分子结构式和聚合反应式时，必须严格遵守元素价态原则，即无论任何情况下，合成聚合物中*常见的C、O和H 3种原子的价态只能分别为4、2、1价，N原子多数情况为3价。 将大分子的重复单元写在方括号内，用小写英文字母姐或r写于括弧右下角，用以表示大分子链所含重复单元数目。*后写m大分子的末端基，或加“～”或“一”表示端基不确定。重复单元的辨认和书写必须遵守相应的有机化学反应规则，例如，用单体对苯二甲酸和乙二醇合成聚对苯二甲酸乙二（醇）酯（涤纶）的聚合反应式 式中，以竖直虚线划分结构单元已遵循酯化反应系醇羟基参与的机理。 2)正确选择单体并写出结构式 一般而言，要求书写聚合反应式给出的条件可能是聚合物名称、重复单元或者所需用的单体。毋庸置疑，具有扎实的有机化学基础知识并熟悉重要聚合物的化学组成和结构，对于正确书写聚合反应式至关重要。合成线型缩聚物和加聚物的单体分别是某些特定的双官能团有机化合物或取代烯烃。当需要自己选择单体以合成所要求的聚合物时，必须优先选择实验室和工业上易于获得的常用单体，而不得仅仅依据聚合物分子结构式“凭空想象”出事实上并不存在或者难于获得的所谓“单体”。 例如，要求合成聚乙烯醇时，初学者或仅凭联想选择事实上并不存在的“乙烯醇”作单体。另一方面，有些聚合物的化学结构与原料单体的结构存在显著差异，如聚氨酯、环氧树脂和维尼纶等。而一些聚合物的习惯名称与其单体名称在字面上毫无联系。例如，合成有机玻璃的单体是甲基丙烯酸甲酯，合成维尼纶的单体是乙酸乙烯酯。在书写这类聚合反应式时需要特别注意。为此要求初学者逐步熟悉常见重要聚合物的习惯命名，同时还必须学会从聚合物结构式辨认其与单体之间的联系。 3)缩聚物的结构式须在方括号外侧标注末端基团 在书写缩聚物大分子结构式时，通常须在重复单元两端的方括弧外侧分别写出大分子的末端基团。由于多数加聚物分子链的末端基难于准确判定，通常无法写出，也可用英文字母A、B代替。下面是环氧树脂的聚合反应式，留意方括号外侧2个复杂而不同的末端基团。 4)缩聚反应还需写m副产物小分子并配平反应式 对于加聚反应，只需将单体物质的量姐与大分子重复单元的下角标"对应即可。对于缩聚反应，单体物质的量”还必须与生成的小分子副产物物质的量粗相对应，依据其所属有机反应历程写出该反应生成的小分子副产物。 一般而言，由1种单体进行的所谓“均缩聚反应”生成的小分子副产物的量记 为（n-l）；由2种单体进行的所谓“混缩聚反应”生成的小分子副产物的量则记为（2n-l）。某些具有特殊末端基的聚合物，如环氧树脂和聚氨酯等聚合反应所生成的小分子副产物的种类和量，需要根据单体和催化剂的类型及其配比而定。 5)体型聚合物只需写出其局部结构 具有三维交联网状结构的体型聚合物由于失去相对分子质量的意义，通常只需写出能够代表其整体结构的局部结构，再用“～”标注大分子结构单元之间的连接部位即可，不必写出划分重复单元的方括弧、脚标和末端基等。 1.2高分子化合物的分类与命名 高分子化合物种类繁多，需要建立科学而严谨的分类和命名规范。然而，基于历史原因，长期以来不同领域或不同职业的人们在不同场合常常习惯于使用不同的分类和命名方法。因此，作为高分子科学工作者首先需要了解现有各种分类命名原则，掌握并逐步推广使用其中更为科学规范的分类和命名规则。 1.2.1 高分子化合物的分类 1)按照来源分类 按照来源可将高分子化合物分为天然高分子和合成高分子两大类。前者含天然无机高分子和天然有机高分子，如云母、石棉、石墨等均属于常见的天然无机高分子。天然有机高分子则是自然界一切生命赖以存在、活动和繁衍的物质基础，如蛋自质、淀粉、纤维素、核酸(RNA)、脱氧核糖核酸(DNA)等。不过本书的主要研究对象却是各种类型的合成高分子。 2)按照材料用途分类 合成高分子村料按照其用途可分为塑料、橡胶、纤维、涂料、胶黏剂和功能高分子6大类，其中前3类即所谓“三大合成材料”，而功能高分子则是高分子科学与生物医学、电子信息等学科交汇渗透、*具发展潜力的新兴领域。 3)按照主链元素组成分类 按照构成大分子主链的化学元素组成，可分为碳链、杂链和元素有机3大类高分子。①碳链高分子的分子主链完全由碳原子组成。烯烃、共轭二烯烃等单体通过加成聚合反应即可得到碳链高分子。②杂链高分子的分子主链除碳原子外，还含有O、N、S等杂原子。多数缩聚物如聚酯、聚酰胺、聚氨酯和聚醚等均属于杂链高分子。③元素有机高分子的主链不含碳原子而由Si、B、Al、O、N、S或P等原子组成，不过其侧基却是由C、H、O等原子组成的有机基团，如甲基、乙基或苯基等。例如，硅橡胶即是*重要的元素有机高分子之一，其分子主链由Si和O原子交替排列构成。 4)按照聚合反应类型分类 按照Carothers分类法，将聚合反应分为缩合聚合反应（简称缩聚反应）和加成聚合反应（简称加聚反应）两大类，由此而将其生成物分别归类于缩聚物和加聚物。当然还可以将缩聚物中的某些特殊类型再细分为加成缩聚物（如酚醛树脂）、开环聚合物（如环氧树脂>、聚加成聚合物（如聚氨酯）等。加聚物也可再细分为自由基聚合物、离子型聚合物和配位聚合物等。 5)按照化学结构分类 参照与之相对应的有机化合物结构，可以将合成高分子化合物分为聚酯、聚酰胺、聚氨酯和聚烯烃等类型。该分类方法*常用，也*重要，必须重点掌握。 6)按照聚合物的热行为分类 按照聚合物受热时的不同行为，可分为热塑性聚合物和热固性聚合物两大类。前者受热软化并可流动，多为线型高分子。后者受热转化为不溶、不熔、强度更高的交联体型聚合物。
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