高分子物理绪论

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1、高分子物理倪朝晖（倪朝晖（13962993059）南通大学化学化工学院高分子教研室南通大学化学化工学院高分子教研室 教材：教材：高分子物理（高分子物理（中山大学中山大学 符若文主编）符若文主编）参考书：参考书：高分子物理高分子物理（北京化工大学（北京化工大学 金日光主编）金日光主编）(第三版第三版)高分子物理高分子物理何曼君（复旦大学）何曼君（复旦大学）高聚物结构与性能高聚物结构与性能（第二版）何平笙等（中国科技大学）（第二版）何平笙等（中国科技大学）高分子物理高分子物理方正平等（浙江大学）方正平等（浙江大学）高分子物理高分子物理 兰立文（西北工大）兰立文（西北工大）高分子物理高分子物理（第二

2、版）刘凤歧等（吉林大学）（第二版）刘凤歧等（吉林大学）高分子化学高分子化学林尚安（中山大学）林尚安（中山大学）AN INTRODUCTION TO POLYMER PHYSICSDavid I.Bower(化学工业出版社化学工业出版社)Principles of Polymer ChemistryPaul J.Flory第一章第一章 绪绪 论论材料基本知识材料基本知识高分子的基本概念高分子的基本概念高分子的分类高分子的分类高分子的命名高分子的命名高分子科学的发展史高分子科学的发展史高分子科学研究对象高分子科学研究对象材材 料料能能 源源现现 代代 技技 术术 的的 三三 大大 支支 柱柱信信

3、息息材材 料料 品品 种种数数 量量国国 家家 现现 代代 化化 程程 度度 标标 志志 之之 一一质质 量量材料是现代文明的基石，是人类文明、社会进步、科技发展的物质基础。材料基本知识材料基本知识 什么是材料什么是材料?世界万物，凡于我有用者，皆谓之材料。世界万物，凡于我有用者，皆谓之材料。材料具有一定性能，可以用来制作器件、构件、材料具有一定性能，可以用来制作器件、构件、工具、装置等物品的物质。工具、装置等物品的物质。广义的材料包括人们的思想意识之外的所有物质广义的材料包括人们的思想意识之外的所有物质(substance)(substance)材料存在于我们的周围，与我们的生活、我们的材料

4、存在于我们的周围，与我们的生活、我们的生命息息相关。材料是人类文明、社会进步、科生命息息相关。材料是人类文明、社会进步、科技发展的物质基础。技发展的物质基础。人类社会发展的历史阶段常常用当时主要使用人类社会发展的历史阶段常常用当时主要使用的材料来划分。：的材料来划分。：l 100100万年以前，原始人以石头作为工具，称万年以前，原始人以石头作为工具，称旧石器旧石器时代时代l 1 1万年以前，人类对石器进行加工，进入万年以前，人类对石器进行加工，进入新石器时新石器时代代。l公元前公元前50005000年，人类进入年，人类进入青铜器时代青铜器时代。l公元前公元前12001200年，人类进入年，人类

5、进入铁器时代铁器时代l 1919世纪中叶，现代平炉和转炉炼钢技术的出现，世纪中叶，现代平炉和转炉炼钢技术的出现，使人类真正进入了使人类真正进入了钢铁时代钢铁时代。l 2020世纪中叶以后，人工合成高分子材料问世，进世纪中叶以后，人工合成高分子材料问世，进入入高分子材料时代高分子材料时代。-仅半个世纪时间，高分子仅半个世纪时间，高分子材料已与有上千年历史的金属材料并驾齐驱，并在年材料已与有上千年历史的金属材料并驾齐驱，并在年产量的体积上已超过了钢，成为国民经济、国防尖端产量的体积上已超过了钢，成为国民经济、国防尖端科学和高科技领域不可缺少的材料。科学和高科技领域不可缺少的材料。1.1.按化学组成

6、（或基本组成分类）按化学组成（或基本组成分类）2.2.按材料的性能分类按材料的性能分类3.3.按服役的领域分类按服役的领域分类4.4.按结晶状态分类按结晶状态分类5.5.按材料的尺寸分类按材料的尺寸分类材料分类材料分类按化学组成分类按化学组成分类1.1.金属材料金属材料2.2.无机非金属材料无机非金属材料3.3.高分子材料（聚合物）高分子材料（聚合物）4.4.复合材料复合材料金属材料是由化学元素周期表中的金属材料是由化学元素周期表中的金属元素组成金属元素组成的材的材料。料。可分为由一种金属元素构成的单质（可分为由一种金属元素构成的单质（纯金属纯金属）；）；由两种或两种以上的金属元素或金属与非金

7、属元素构由两种或两种以上的金属元素或金属与非金属元素构成的成的合金合金。.金属材料金属材料.无机非金属材料无机非金属材料无机非金属材料无机非金属材料是由硅酸盐、铝酸盐、硼酸盐、磷是由硅酸盐、铝酸盐、硼酸盐、磷酸盐、锗酸盐、硫化物、硅化物、卤化物等原料经酸盐、锗酸盐、硫化物、硅化物、卤化物等原料经一定的工艺制备而成的材料。一定的工艺制备而成的材料。是除金属材料、高分是除金属材料、高分子材料以外所有材料的总称。子材料以外所有材料的总称。它与广义的陶瓷材料它与广义的陶瓷材料有等同的含义。有等同的含义。无机非金属材料种类繁多，用途各异，目前还没有无机非金属材料种类繁多，用途各异，目前还没有统一完善的分

8、类方法。一般将其分为统一完善的分类方法。一般将其分为传统的（普通传统的（普通的）和新型的（先进的）的）和新型的（先进的）无机非金属材料两大类。无机非金属材料两大类。传统的无机非金属材料传统的无机非金属材料传统的无机非金属材料主要是由传统的无机非金属材料主要是由SiOSiO2 2及其硅酸盐化合物为主及其硅酸盐化合物为主要成分制成的材料，包括要成分制成的材料，包括陶瓷、玻璃、水泥和耐火材料陶瓷、玻璃、水泥和耐火材料等。等。此外，此外，搪瓷搪瓷(无机玻璃质材料通过熔融凝于基体金属上并与无机玻璃质材料通过熔融凝于基体金属上并与金属牢固结合在一起的一种复合材料金属牢固结合在一起的一种复合材料)、磨料、铸

9、石（、磨料、铸石（以天以天然岩石或工业废渣为主要原料，经破碎、配料、熔化、烧注然岩石或工业废渣为主要原料，经破碎、配料、熔化、烧注成型、结晶、退火等工艺制得的具有优异耐磨耐腐性能的硅成型、结晶、退火等工艺制得的具有优异耐磨耐腐性能的硅酸盐结晶材料。酸盐结晶材料。）、碳素材料、非金属矿（石棉、云母、）、碳素材料、非金属矿（石棉、云母、大理石等）大理石等）也属于传统的无机非金属材料。也属于传统的无机非金属材料。根据陶瓷坯体结构及其基本物理性能的差异，陶瓷制品可分根据陶瓷坯体结构及其基本物理性能的差异，陶瓷制品可分为陶瓷和瓷器。为陶瓷和瓷器。陶的烧结温度低，瓷的烧结温度高，用料也不一样。陶器一陶的烧

10、结温度低，瓷的烧结温度高，用料也不一样。陶器一般用粘土，少数也用瓷土，而瓷器是用瓷石或瓷土作胎般用粘土，少数也用瓷土，而瓷器是用瓷石或瓷土作胎;陶陶器制胎原料中含铁量较高，一般呈红色、褐色或灰色，且不器制胎原料中含铁量较高，一般呈红色、褐色或灰色，且不透明；瓷器胎色为白色，具透明或半透明性。透明；瓷器胎色为白色，具透明或半透明性。陶瓷，是指以粘土为主要原料与其它天然矿物原料经过粉粹陶瓷，是指以粘土为主要原料与其它天然矿物原料经过粉粹混炼、成型、锻烧等过程而制成的各种制品。混炼、成型、锻烧等过程而制成的各种制品。玻璃：一种较为透明的固体物质，在熔融时形成连玻璃：一种较为透明的固体物质，在熔融时形

11、成连续网络结构，冷却过程中粘度逐渐增大并硬化而不续网络结构，冷却过程中粘度逐渐增大并硬化而不结晶的硅酸盐类非金属材料。根据其形成网络的组结晶的硅酸盐类非金属材料。根据其形成网络的组分不同可分为硅酸盐玻璃、硼酸盐玻璃、磷酸盐玻分不同可分为硅酸盐玻璃、硼酸盐玻璃、磷酸盐玻璃等，其网络形成剂分为璃等，其网络形成剂分为SiOSiO2 2、B B2 2O O3 3和和P P2 2O O5 5。普通玻。普通玻璃化学氧化物的组成璃化学氧化物的组成(Na(Na2 2O OCaOCaO6SiO6SiO2 2),),主要成份是主要成份是二氧化硅。广泛应用于建筑物，用来隔风透光，属二氧化硅。广泛应用于建筑物，用来隔

12、风透光，属于混合物。于混合物。玻璃是由熔体过冷所制得的非晶态材料。玻璃是由熔体过冷所制得的非晶态材料。水泥是指加入适量水后可成塑性浆体，既能在空气水泥是指加入适量水后可成塑性浆体，既能在空气中硬化又能在水中硬化，并能够将砂、石等材料牢中硬化又能在水中硬化，并能够将砂、石等材料牢固地胶结在一起的细粉状水硬性材料。固地胶结在一起的细粉状水硬性材料。水泥的种类很多，按其用途和性能可分为：通用水水泥的种类很多，按其用途和性能可分为：通用水泥、专用水泥和特性水泥三大类；按其所含的主要泥、专用水泥和特性水泥三大类；按其所含的主要水硬性矿物，水泥可分为硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、水硬性矿物，水泥可分为硅酸盐水泥

13、、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、氟铝酸盐水泥以及以工业废渣和地硫铝酸盐水泥、氟铝酸盐水泥以及以工业废渣和地方材料为主要组分的水泥。目前水泥品种已达一百方材料为主要组分的水泥。目前水泥品种已达一百多种。多种。耐火材料是指耐火度不低于耐火材料是指耐火度不低于15801580的无机非金属材的无机非金属材料。它是为高温技术服务的基础材料。尽管各国对料。它是为高温技术服务的基础材料。尽管各国对其定义不同，但基本含义是相同的，即耐火材料是其定义不同，但基本含义是相同的，即耐火材料是用作高温窑炉等热工设备的机构材料，以及用作工用作高温窑炉等热工设备的机构材料，以及用作工业高温容器和部件的材料，并能承受相应的物理

14、化业高温容器和部件的材料，并能承受相应的物理化学变化及机械作用。学变化及机械作用。大部分耐火材料是以天然矿石（如耐火粘土、硅石、大部分耐火材料是以天然矿石（如耐火粘土、硅石、菱镁矿、白云母等）为原料制造的。菱镁矿、白云母等）为原料制造的。先进（或新型）的无机非金属材料先进（或新型）的无机非金属材料先进（或新型）的无机非金属材料是用氧化物、先进（或新型）的无机非金属材料是用氧化物、氮化物、碳化钨、硼化物、硫化物、硅化物以氮化物、碳化钨、硼化物、硫化物、硅化物以及各种无机非金属化合物经特殊的先进工艺制及各种无机非金属化合物经特殊的先进工艺制成的材料。主要包括先进陶瓷、非晶态材料、成的材料。主要包括

15、先进陶瓷、非晶态材料、人工晶体、无机涂层、无机纤维等。人工晶体、无机涂层、无机纤维等。高聚物是由一种或几种简单低分子化合物经聚合而组成的分子高聚物是由一种或几种简单低分子化合物经聚合而组成的分子量很大的化合物。高聚物的种类繁多，性能各异，其分类的方量很大的化合物。高聚物的种类繁多，性能各异，其分类的方法多种多样。按高分子来源分为天然高分子材料和合成高分子法多种多样。按高分子来源分为天然高分子材料和合成高分子材料；按材料的性能和用途可将高聚物分为橡胶、纤维、塑料材料；按材料的性能和用途可将高聚物分为橡胶、纤维、塑料和胶粘剂等。和胶粘剂等。复合材料的种类繁多，按基体材料分类，有复合材料的种类繁多，

16、按基体材料分类，有金属基复合材金属基复合材料，陶瓷基复合材料，水泥、混凝土基复合材料，塑料基料，陶瓷基复合材料，水泥、混凝土基复合材料，塑料基复合材料，橡胶基复合材料等复合材料，橡胶基复合材料等；按增强剂形状可分为；按增强剂形状可分为粒子、粒子、纤维及层状复合材料；纤维及层状复合材料；依据复合材料的性能可分为依据复合材料的性能可分为结构复结构复合材料和功能复合材料。合材料和功能复合材料。复合材料是由两种或两种以上化学性质或组织结构不同的复合材料是由两种或两种以上化学性质或组织结构不同的材料组合而成。材料组合而成。复合材料是多相材料，主要复合材料是多相材料，主要包括基本相和包括基本相和增强相。增

17、强相。基体相是一种连续相材料，它把改善性能的增强基体相是一种连续相材料，它把改善性能的增强相固结成一体，并起传递应力的作用；相固结成一体，并起传递应力的作用；增强相起承受应力增强相起承受应力和显示功能作用和显示功能作用。复合材料既能保持原组成材料的重要特。复合材料既能保持原组成材料的重要特色，又通过复合材料效应使各组分的色，又通过复合材料效应使各组分的性能互相补充性能互相补充，或得或得原组分不具备的许多优良性能。原组分不具备的许多优良性能。材料分类材料分类-按材料的性能分类按材料的性能分类根据材料在外场作用下其性质或性能对外场的响应根据材料在外场作用下其性质或性能对外场的响应不同，材料可分为不

18、同，材料可分为结构材料和功能材料结构材料和功能材料。结构材料是指具有低抗外场作用而保持自己的形状、结构材料是指具有低抗外场作用而保持自己的形状、结构不变的优良力学性能（强度和韧性等），用于结构不变的优良力学性能（强度和韧性等），用于结构目的的材料。结构目的的材料。功能材料是具有优良的电学、磁学、光学、热学、功能材料是具有优良的电学、磁学、光学、热学、声学、力学、化学和生物学功能及其相互转化的功声学、力学、化学和生物学功能及其相互转化的功能，被用于非结构目的的高科技术材料。能，被用于非结构目的的高科技术材料。材料分类材料分类-按材料服役的领域来分类按材料服役的领域来分类根据材料根据材料服役的技术

19、领域可分为信息材料、航空根据材料根据材料服役的技术领域可分为信息材料、航空航天材料、能源材料、生物医用材料等。航天材料、能源材料、生物医用材料等。信息材料信息材料是指用于信息的探测、传输、显示、运算和处是指用于信息的探测、传输、显示、运算和处理的光电信息材料。理的光电信息材料。航空航天材料航空航天材料主要包括新型金属材料、烧蚀防热材料和新主要包括新型金属材料、烧蚀防热材料和新型复合材料。型复合材料。生物医用材料生物医用材料是一类合成物质或天然物质或这些物质的是一类合成物质或天然物质或这些物质的复合，它能作用一个系统的整体或部分，在一定时期内复合，它能作用一个系统的整体或部分，在一定时期内治疗、

20、增强或替换机体的组织、器官或功能。治疗、增强或替换机体的组织、器官或功能。能源材料能源材料是指能源工业和能源技术所使用的材料，按使是指能源工业和能源技术所使用的材料，按使用目的不同分为新能源材料、节能材料和储氢材料等用目的不同分为新能源材料、节能材料和储氢材料等。材料分类材料分类-按材料结晶状态分类按材料结晶状态分类单晶材料单晶材料是由一个比较完整的晶粒构成的材料，是由一个比较完整的晶粒构成的材料，如单晶纤维、单晶硅；如单晶纤维、单晶硅；多晶多晶材料是由许多晶粒组成的材料，其性能与晶材料是由许多晶粒组成的材料，其性能与晶粒大小、晶界的性质有密切的关系。粒大小、晶界的性质有密切的关系。非晶态材料

21、非晶态材料是由原子或分子排列无明显规律的固是由原子或分子排列无明显规律的固体材料，如玻璃、高分子材料。体材料，如玻璃、高分子材料。准晶准晶材料材料材料分类材料分类-按材料的尺寸分类按材料的尺寸分类材料按材料的尺寸可分为零维材料、一维材材料按材料的尺寸可分为零维材料、一维材料、二维材料、三维材料。料、二维材料、三维材料。零维材料零维材料即超微粒子。即超微粒子。一维材料一维材料如光导纤维。如光导纤维。二维材料二维材料如金刚石薄膜、高温超导薄膜、半如金刚石薄膜、高温超导薄膜、半导体薄膜。导体薄膜。三维材料三维材料即块状材料。即块状材料。高高 分分 子子也叫高分子化合物、大分子化合物、高分子、大分子、

22、高聚物、也叫高分子化合物、大分子化合物、高分子、大分子、高聚物、聚合物，具有高的相对分子量聚合物，具有高的相对分子量(104106)，其结构必须是由多个，其结构必须是由多个重复单元所组成，并且这些重复单元实际上或概念上是由相应重复单元所组成，并且这些重复单元实际上或概念上是由相应的小分子衍生而来。的小分子衍生而来。Polymer molecule,Macromolecule根据根据IUPAC1996IUPAC1996年之建议：年之建议：Excerpt from Pure Appl.Chem.1996,68,2287-2311CH2-CH CH2-CH CH2-CHClClCl高高 分分 子子

23、的的 基基 本本 概概 念念CH2CHOH聚氯乙烯聚氯乙烯聚乙烯醇聚乙烯醇H2CCHClCH2CHOH实际上概念上高高 分分 子子小小 分分 子子聚聚 合合 反反 应应Polymerization单单 体体合成聚合物的起始原料称为单体，能够进行聚合反应，并构成合成聚合物的起始原料称为单体，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，如高分子基本结构组成单元的小分子，如PVC单体为氯乙烯。单体为氯乙烯。Monomer高高 分分 子子 基基 本本 概概 念念CH2CHCln方括号表示重复连接方括号表示重复连接的意思，方括号内是的意思，方括号内是重复连接的单元，重复连接的单元，n n代代

24、表重复单元数。表重复单元数。CH2=CHCl在大分子链中出现的以单体结构为基础的原子团称为在大分子链中出现的以单体结构为基础的原子团称为结构单结构单元（构成高分子主链，并决定主链结构的最小原子组合）元（构成高分子主链，并决定主链结构的最小原子组合）高分子高分子主链上主链上化学组成相同的化学组成相同的最小最小原子组合原子组合。结结 构构 单单 元元 Constitutional Unit重重 复复 单单 元元Constitutional Repeating Unit,CRUCCHHCH3HCHHCCH3HCHHCCH3HCH2CHCH3()nCCHHCH3HCHHCCH3HCHHCCH3H高高

25、分分 子子 基基 本本 概概 念念与单体分子的与单体分子的原子种类和各种原子的个数原子种类和各种原子的个数完全相同、仅完全相同、仅电子电子结构结构有所改变的结构单元。有所改变的结构单元。单单 体体 单单 元元Monomer(ic)Unit高高 分分 子子 基基 本本 概概 念念CH2CH（）nCl高分子单体结构单元重复单元单体单元CH2CHClCH2CHClCH2CHClCH2CHClCH2CH2（）nCH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2NH(CH2)6NH CO(CH2)4CO()nNH(CH2)6NHCO(CH2)4CONH(CH2)6NH CO(CH2)4CONH2(CH2)

26、6NH2HOOC(CH2)4COOHOCH2CH2OCOCOOCH2CH2OCOCO()nOCH2CH2OCOCOHOCH2CH2OHCOCOHOOH 高分子链的末端结构单元。高分子链的末端结构单元。末末 端端 基基 团团End GroupsHO COCOOCH2CH2OCOCOOCH2CH2OHCH3CH2-(CH2CH2)n-CH2CH3聚乙烯：聚乙烯：涤纶：涤纶：高高 分分 子子 基基 本本 概概 念念由一种（真实的、假设的）单体聚合而成的聚合物。如：由一种（真实的、假设的）单体聚合而成的聚合物。如：均均 聚聚 物物Homopolymer氯乙烯单体氯乙烯单体“假设单体假设单体”：乙烯醇：

27、乙烯醇CH2CHClCH2CHOH高高 分分 子子 基基 本本 概概 念念生成均聚物的聚合反应称生成均聚物的聚合反应称均聚反应均聚反应 （Homopolymerization)。由一种以上（真实的、假设的）单体聚合而成的聚合物。生由一种以上（真实的、假设的）单体聚合而成的聚合物。生成共聚物的聚合反应称为共聚反应。成共聚物的聚合反应称为共聚反应。例如：丁苯橡胶例如：丁苯橡胶共共 聚聚 物物Copolymer判别均聚物判别均聚物：聚合物分子有且只有一种聚合物分子有且只有一种结构单元，结构单元，该该结构结构单元可以由一种真实的或假设的单元可以由一种真实的或假设的单体衍生而来。单体衍生而来。高高 分分

28、 子子 基基 本本 概概 念念-(CH2-CH=CH-CH2-)-(-CH2-CH-)-xynx,y为任意值，故在分子链上结构单元的排列是任意的：为任意值，故在分子链上结构单元的排列是任意的：M1M2M1M1M2M1M2M2M2 高高 分分 子子 基基 本本 概概 念念聚聚 合合 度度Degree of Polymerization高分子大小的度量。高分子大小的度量。以重复单元数为基准：以重复单元数为基准：以结构单元数为基准：以结构单元数为基准：聚合物是不同聚合度的同系物的混合物聚合物是不同聚合度的同系物的混合物聚氯乙烯：聚氯乙烯：尼龙尼龙-66-66：nXDPnnXDPn2/DPnX统计平均

29、聚合度统计平均聚合度CH2CHCH3()n高高 分分 子子 基基 本本 概概 念念聚合物的分子量聚合物的分子量重复单元的分子量与重复单元数的乘积或结构单元分重复单元的分子量与重复单元数的乘积或结构单元分子量与结构单元数的乘积。子量与结构单元数的乘积。1,0MXMMDPMnDPnXM M0 0：重复单元的分子量；：重复单元的分子量；M M1 1：结构单元的分子量；：结构单元的分子量；molecular weightmolecular weight：重复单元数；：重复单元数；：结构单元数。：结构单元数。聚合物的分子量及其分布聚合物的分子量及其分布聚合物最基本特征聚合物最基本特征分子量大分子量大塑料

30、塑料分子量分子量/万万纤维纤维分子量分子量/万万橡胶橡胶分子量分子量/万万HDPE6 30涤纶1.82.3天然橡胶2040PVC515尼龙-661.21.8丁苯橡胶1520PS1030维尼纶67.5顺丁橡胶2530PC26纤维素50100氯丁橡胶1012常用聚合物的分子量常用聚合物的分子量聚合物的分子量聚合物的分子量聚合物的分子量及其分布聚合物的分子量及其分布聚合物作为材料许多优良性能都与分子量有关聚合物作为材料许多优良性能都与分子量有关 如：抗张强度如：抗张强度(tensile strength)、冲击强度冲击强度(impact strength)、断裂伸长断裂伸长(breaking elo

31、ngation)可逆弹性可逆弹性(reversible elasticity)聚合物的分子量及其分布聚合物的分子量及其分布分子量多大才算是高分子？分子量多大才算是高分子？其实，并无明确界限，一般其实，并无明确界限，一般低分子低分子 过渡区（齐聚物）过渡区（齐聚物）高聚物高聚物一般高分子的分子量在一般高分子的分子量在 10104 4 10106 6 范围范围超高分子量的聚合物的分子量高达超高分子量的聚合物的分子量高达10106 6 以上以上聚合物的分子量及其分布聚合物的分子量及其分布 分子量提高，有利于材料的机械性能提分子量提高，有利于材料的机械性能提高。但过高的分子量会导致材料熔融时的粘高。但

32、过高的分子量会导致材料熔融时的粘度较大，不利于材料的加工。在满足材料的度较大，不利于材料的加工。在满足材料的机械性能的前提下，高分子的分子量应尽可机械性能的前提下，高分子的分子量应尽可能小一些，以有利于材料的加工。能小一些，以有利于材料的加工。A A点点最低聚合度最低聚合度，低于此值时，聚合，低于此值时，聚合物完全没有强度，一般在物完全没有强度，一般在4040以上。当超以上。当超过此值时，强度急剧上升，达到临界点过此值时，强度急剧上升，达到临界点B B后，强度上升又变缓慢。后，强度上升又变缓慢。B B点点临界聚合度临界聚合度，一般约在，一般约在200200以上。以上。临界分子量临界分子量(Cr

33、itical Molecular Weight)不同高分子初具强度的聚合度不同高分子初具强度的聚合度和临界点的聚合度不同，如和临界点的聚合度不同，如 A B尼龙尼龙 40 15040 150纤维素纤维素 60 25060 250乙烯基聚合物乙烯基聚合物100 400100 400聚合物是由一系列分子量（或聚合度）不等的同系物高聚合物是由一系列分子量（或聚合度）不等的同系物高分子组成，聚合物的分子量或聚合度是分子组成，聚合物的分子量或聚合度是统计统计的，是一个的，是一个平均值，叫平均值，叫平均分子量平均分子量或或平均聚合度平均聚合度。平均分子量的统计可有多种标准，其中最常见的是平均分子量的统计可

34、有多种标准，其中最常见的是数均分子量数均分子量、重均分子量、重均分子量、Z Z均分子量均分子量和和粘均分子量粘均分子量。聚合物的分子量及其分布聚合物的分子量及其分布平均分子量平均分子量高分子的分子量及其分布高分子的分子量及其分布（1）数均分子量数均分子量(number-average molecular weight)iiiiiiiinMNNMNNNNMNMNMNM212211nM 试样总质量按分子总数来平均试样总质量按分子总数来平均N1，N2Ni：分子量为：分子量为M1，M2Mi的分子数；的分子数；Ni：相应分子所占的数量分数。：相应分子所占的数量分数。低分子量部分对数均分子量影响较大低分子

35、量部分对数均分子量影响较大。高分子样品中所有高分子样品中所有分子的总重量除以分子的总重量除以其分子其分子(摩尔摩尔)总数总数高分子的分子量及其分布高分子的分子量及其分布（2）重均分子量重均分子量(weight-average molecular weight)iiiiiiiiiiiiiiWMWMNMNMNMNMNMNMNMNWWWMWMWMWM22211222211212211wM由各级分重量来平均的分子量由各级分重量来平均的分子量。W1，W2Wi：分子量为：分子量为M1，M2Mi的聚合物分子的重量。的聚合物分子的重量。Wi：相应的分子所占的重量分数。：相应的分子所占的重量分数。高分子量部分对

36、重均分子量影响较大。高分子量部分对重均分子量影响较大。1.7 高分子的分子量及其分布高分子的分子量及其分布高分子的分子量及其分布高分子的分子量及其分布(3)Z(3)Z均分子量（均分子量（Z-average molecular weight Z-average molecular weight）按照按照Z Z值统计平均的分子量值统计平均的分子量232iiiiiiiiiiiiMNMNMWMWZMZMiiiMWZ 三种分子量可三种分子量可用通式表示：用通式表示：1qqiiiiMNMNM3q2q1qZwnMMM高分子的分子量及其分布高分子的分子量及其分布(4)(4)粘均分子量（粘均分子量（Viscos

37、ity-average molecular weightViscosity-average molecular weight）对于一定的聚合物溶剂体系，对于一定的聚合物溶剂体系，其其特性粘数特性粘数 和分子量的关系和分子量的关系如下：如下：Mark-Houwink方程K,方程K,是与聚合物、溶剂有关的常数是与聚合物、溶剂有关的常数1iiii1iiivMNMNWMWM1一般，值在0.50.9之间，故wvMM aKM高分子的分子量及其分布高分子的分子量及其分布 举例举例：设一聚合物样品，其中分子量为：设一聚合物样品，其中分子量为10104 4的分子的分子有有10mol,10mol,分子量为分子量为

38、10105 5的分子有的分子有5mol,5mol,求分子量求分子量40000510105101054NiNiMiMn850001051010)10(5)10(105425242NiMiNiMiMw800001051010)10(5)10(106.015416.0516.04vM高分子的分子量及其分布高分子的分子量及其分布98000)10(5)10(10)10(5)10(10MNMNM25243534iiiiz23BM Mz z M Mw w M Mv v M Mn n，M Mv v略低于略低于M Mw wBM Mn n靠近聚合物中低分子量的部分，即低分子量部靠近聚合物中低分子量的部分，即低分子

39、量部分对分对M Mn n影响较大影响较大BM Mw w靠近聚合物中高分子量的部分，即高分子量部靠近聚合物中高分子量的部分，即高分子量部分对分对M Mw w影响较大影响较大B 一般用一般用M Mw w来表征聚合物比来表征聚合物比M Mn n更恰当，因为聚合物的更恰当，因为聚合物的性能如强度、熔体粘度更多地依赖于样品中较大性能如强度、熔体粘度更多地依赖于样品中较大的分子的分子 聚合物是由一系列分子量（或聚合度）不等的同系聚合物是由一系列分子量（或聚合度）不等的同系物高分子组成，这种同种聚合物分子长短不一的特征称物高分子组成，这种同种聚合物分子长短不一的特征称为为聚合物的多分散性聚合物的多分散性。聚

40、合物的分子量及其分布聚合物的分子量及其分布聚合物的分子量分布聚合物的分子量分布多分散性多分散性单独一种平均分子量单独一种平均分子量往往不足以表征聚合物的性能往往不足以表征聚合物的性能 了解了解分子量分布分子量分布的情况。的情况。高分子的分子量及其分布高分子的分子量及其分布 单分散性聚合物：单分散性聚合物：d=d=1 1；缩聚物（如聚酯、聚酰胺等）：缩聚物（如聚酯、聚酰胺等）：d d值较小；值较小；加聚物（如聚丙烯腈、聚氯乙烯等）：加聚物（如聚丙烯腈、聚氯乙烯等）：d d值较大；值较大；阴离子聚合的聚苯乙烯：阴离子聚合的聚苯乙烯：d d值为值为1.021.021.201.20，可作标样。，可作标

41、样。常见聚合物常见聚合物d d值：值：2 25050nMwM/表征分子量分布宽度，比值越大，分布越宽。表征分子量分布宽度，比值越大，分布越宽。d=多分散性的表征方法多分散性的表征方法（1）多分散系数（）多分散系数（d）高分子的分子量及其分布高分子的分子量及其分布（2）分子量分布曲线）分子量分布曲线分子量分布分子量分布聚合物性能聚合物性能合成纤维：分布窄合成纤维：分布窄合成橡胶：分布宽合成橡胶：分布宽以被分离的各级分的重以被分离的各级分的重量分率对平均分子量作量分率对平均分子量作图，得到图，得到分子量重量分分子量重量分率分布曲线率分布曲线。可通过曲。可通过曲线形状，直观判断分子线形状，直观判断分

42、子量分布的宽窄量分布的宽窄高分子的分子量及其分布高分子的分子量及其分布 分子量分布是影响聚合物性能的因素之一分子量分布是影响聚合物性能的因素之一 分子量过高的部分使聚合物强度增加，但加工分子量过高的部分使聚合物强度增加，但加工成型时塑化困难成型时塑化困难 低分子量部分使聚合物强度降低，但易于加工低分子量部分使聚合物强度降低，但易于加工 不同用途的聚合物应有其合适的分子量分布不同用途的聚合物应有其合适的分子量分布:合成纤维合成纤维 塑料薄膜塑料薄膜 橡胶橡胶分子量分布可较宽分子量分布可较宽分子量分布易窄分子量分布易窄来来 源源天然高分子天然高分子：自然界天然存在的高分子。：自然界天然存在的高分子

43、。半合成高分子半合成高分子：经化学改性后的天然高分子。经化学改性后的天然高分子。主链元素主链元素（链原子）（链原子）组成组成碳链高分子碳链高分子：主链（链原子）完全由主链（链原子）完全由C C原子组成。原子组成。杂链高分子杂链高分子：主：主链原子除链原子除C外，还含外，还含O,N,S等杂原子。等杂原子。元素有机高分子元素有机高分子：主：主链原子由链原子由Si,B,Al,O,N,S,P等杂原子等杂原子组成。组成。合成高分子合成高分子：由单体人工合成的高分子。由单体人工合成的高分子。高高 分分 子子 的的 分分 类类碳链高分子碳链高分子杂链高分子杂链高分子元素有机高分子元素有机高分子CHHCHHC

44、HHCHHCHHCHHCCHHCH3HCHHCCH3HCHHCCH3H聚乙烯聚乙烯聚丙烯聚丙烯CHHCHHO CHHCHHO CHHCHHO聚乙二醇聚乙二醇NHCHHCHHCHHCHHCHHCO尼龙尼龙6聚二甲基硅氧烷聚二甲基硅氧烷SiCH3CH3OSiCH3CH3SiCH3CH3O高高 分分 子子 的的 分分 类类高高 分分 子子 的的 分分 类类*CH2CH2*n*CH2CH*nCOOH聚乙烯聚丙烯酸*CH2CH*nCH3*CH2CH*nCOOCH3*CH2CH*nCl*CH2CH*nOCOCH3*CH2HC*n*CH2CH*nOH聚丙烯聚甲基丙烯酸甲酯聚氯乙烯聚醋酸乙烯酯聚苯乙烯聚乙烯醇

45、 重要的碳链聚合物：重要的碳链聚合物：高高 分分 子子 的的 分分 类类 重要的杂链聚合物：重要的杂链聚合物：聚对苯二甲酸乙二酯（涤纶树脂）聚己二酰己二胺（尼龙66）聚氨基己酸酯（尼龙6）聚氨酯聚碳酸酯nHCH2CH2OOCHOCOOHOCO(CH2)6NH2n(CH2)4NHCOHN(CH2)6nOCH2N(CH2)6COOHOHOCNCOn(CH2)6NHO(CH2)4HOCOOOHnCCH3CH3O性性 质质 和和 用用 途途塑塑 料料纤纤 维维橡橡 胶胶涂涂 料料胶粘剂胶粘剂功能高分子功能高分子以聚合物为基础，加入（或不加）各种助剂和以聚合物为基础，加入（或不加）各种助剂和填料，经加工

46、形成的塑性材料或刚性材料。填料，经加工形成的塑性材料或刚性材料。具有可逆形变的高弹性材料。具有可逆形变的高弹性材料。纤细而柔软的丝状物，长度至少为直径的纤细而柔软的丝状物，长度至少为直径的100100倍。倍。高高 分分 子子 的的 分分 类类涂布于物体表面能成坚韧的薄膜、起装饰和涂布于物体表面能成坚韧的薄膜、起装饰和保护作用的聚合物材料保护作用的聚合物材料能通过粘合的方法将两种以上的物体连接在能通过粘合的方法将两种以上的物体连接在一起的聚合物材料一起的聚合物材料具有特殊功能与用途但用量不大的精细具有特殊功能与用途但用量不大的精细高分子材料高分子材料高高 分分 子子 的的 分分 类类热塑性高分子

47、热塑性高分子 热塑性高分子在受热后会从固体状态逐步转变为流动状态。这种转热塑性高分子在受热后会从固体状态逐步转变为流动状态。这种转变理论上可重复无穷多次。或者说，热塑性高分子是可以再生的。聚乙变理论上可重复无穷多次。或者说，热塑性高分子是可以再生的。聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯和涤纶树脂等均为热塑性高分子。烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯和涤纶树脂等均为热塑性高分子。根据高分子受热后的形态变化根据高分子受热后的形态变化 热固性高分子热固性高分子 热固性高分子在受热后先转变为流动状态，进一步加热则转变热固性高分子在受热后先转变为流动状态，进一步加热则转变为固体状态。这种转变是不可逆的。换言之

48、，热固性高分子是不可为固体状态。这种转变是不可逆的。换言之，热固性高分子是不可再生的。通过加入固化剂使流体状转变为固体状的高分子，也称为再生的。通过加入固化剂使流体状转变为固体状的高分子，也称为热固性高分子。热固性高分子。典型的热固性高分子如：酚醛树脂、环氧树脂、氨基树脂、不典型的热固性高分子如：酚醛树脂、环氧树脂、氨基树脂、不饱和聚酯、聚氨酯、硫化橡胶等。饱和聚酯、聚氨酯、硫化橡胶等。I.I.习习 惯惯 命命 名名 法法天然高分子天然高分子一般有与其来源、化学性能与作用、主要用途相关的专一般有与其来源、化学性能与作用、主要用途相关的专用名称。如纤维素（来源）、核酸（来源与化学性能）、用名称。

49、如纤维素（来源）、核酸（来源与化学性能）、酶（化学作用）。酶（化学作用）。合成高分子合成高分子（1 1）由一种单体合成的高分子：）由一种单体合成的高分子：“聚聚”+单体名称单体名称 如聚氯乙烯、聚乙烯等如聚氯乙烯、聚乙烯等高高 分分 子子 的的 命命 名名（2 2）由两种单体通过缩聚反应合成的高分子：）由两种单体通过缩聚反应合成的高分子：“聚聚”+两单体生成的产物名称两单体生成的产物名称：聚对苯二甲酸乙二酯、聚己二酰己二胺聚对苯二甲酸乙二酯、聚己二酰己二胺 两单体名称简称加后缀两单体名称简称加后缀“树脂树脂”：酚醛树脂、脲醛树脂酚醛树脂、脲醛树脂（3 3）合成橡胶）合成橡胶：一般为共聚物，从共

50、聚单体中各取一字，后加一般为共聚物，从共聚单体中各取一字，后加“橡胶橡胶”：丁苯橡胶、丁腈橡胶、乙丙橡胶丁苯橡胶、丁腈橡胶、乙丙橡胶高高 分分 子子 的的 命命 名名（4 4）由两种单体通过链式聚合反应合成的共聚物：）由两种单体通过链式聚合反应合成的共聚物：两单体名称或简称之间两单体名称或简称之间 +“-”+“+“-”+“共聚物共聚物”：如：如乙烯和乙酸乙烯酯的共聚产物叫乙烯和乙酸乙烯酯的共聚产物叫“乙烯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物乙酸乙烯酯共聚物”（5）“聚聚”+高分子主链结构中的特征功能团高分子主链结构中的特征功能团：指的是一类的高分子，而非单种高分子，如：指的是一类的高分子，而非单种高分子，如

51、：高高 分分 子子 的的 命命 名名 含酰胺键含酰胺键CONH：聚酰胺：聚酰胺(polyamide)含酯键含酯键COO：聚酯聚酯(polyester)含醚键含醚键O：聚醚聚醚(polyether)含砜键含砜键-SO2-：聚砜聚砜(polysulfone)（6 6）商品名：）商品名：尼龙（尼龙（nylonnylon）（聚酰胺）（聚酰胺）：尼龙尼龙6 6（聚己内酰胺）（聚己内酰胺）尼龙尼龙6666（聚己二酰己二胺）（聚己二酰己二胺）尼龙尼龙610 610（聚癸二酰己二胺）（聚癸二酰己二胺）尼龙尼龙1010 1010（聚癸二酰癸二胺）（聚癸二酰癸二胺）（前面数字表示二元胺的碳的数目，后面表示二元酸的

52、碳的数目（前面数字表示二元胺的碳的数目，后面表示二元酸的碳的数目,只附只附一个数字表示内酰胺或氨基酸的碳原子数一个数字表示内酰胺或氨基酸的碳原子数）纶（合成纤维）纶（合成纤维）：涤纶涤纶(聚对苯二甲酸乙二酯）聚对苯二甲酸乙二酯）锦纶（尼龙锦纶（尼龙6 6）维尼纶（聚乙烯醇缩醛）维尼纶（聚乙烯醇缩醛）腈纶（聚丙烯腈）腈纶（聚丙烯腈）氯纶（聚氯乙烯）氯纶（聚氯乙烯）丙纶（聚丙烯）丙纶（聚丙烯）芳纶芳纶芳纶芳纶1414，Kevlar(凯芙拉凯芙拉)，聚对苯二酰对苯二胺纤维，聚对苯二酰对苯二胺纤维，外观呈金外观呈金黄色，貌似闪亮的金属丝线黄色，貌似闪亮的金属丝线 芳纶芳纶1313，Nomex 聚间苯二

53、酰间苯二胺聚间苯二酰间苯二胺纤维纤维高高 分分 子子 的的 命命 名名高高 分分 子子 的的 命命 名名ABS：丙烯腈丙烯腈(Acrylonitrile)-丁二烯丁二烯(Butadiene)-苯乙烯苯乙烯(Styrene)共共聚物聚物SBR：丁苯橡胶丁苯橡胶(Styrene-Butadiene Rubber)EPR：乙丙橡胶乙丙橡胶(Ethylene-Propylene Rubber)EVA：乙烯乙烯(Ethylene)-醋酸乙烯醋酸乙烯(Vinyl Acetate)的共聚物的共聚物（7 7）俗名：）俗名：有机玻璃、玻璃钢（有机玻璃、玻璃钢（由玻璃纤维增强的不饱和聚酯或环氧树脂）由玻璃纤维增强

54、的不饱和聚酯或环氧树脂）名称名称俗名俗名英文英文名称名称俗名俗名英文英文聚乙烯聚乙烯PEpolyethylene聚碳酸酯聚碳酸酯PCpolycarbonate聚丙烯聚丙烯PPpolypropylene聚丙烯酰胺聚丙烯酰胺PAMpolyacrylamide聚异丁烯聚异丁烯PIBpolyisobutylene聚丙烯酸甲聚丙烯酸甲酯酯PMApolymethyl acrylate聚苯乙烯聚苯乙烯PSpolystyrene聚甲基丙烯聚甲基丙烯酯甲酯酯甲酯PMMApolymethylmethacrylate聚氯乙烯聚氯乙烯PVCPolyvinyl chloride聚醋酸乙烯聚醋酸乙烯PVAcpolyvin

55、yl acetate聚四氟乙烯聚四氟乙烯PTFEpolytetrafluoroethylene聚乙烯醇聚乙烯醇PVApolyvinyl alcohol聚丙烯酸聚丙烯酸PAApolyacrylic acid聚丁二烯聚丁二烯PBpolybutadiene聚酯聚酯PETpolyester聚丙烯腈聚丙烯腈PANpolyacrylnitrileII.IUPACII.IUPAC系统命名法系统命名法(1)(1)确定重复结构单元；确定重复结构单元；(2)(2)按规定排出重复结构单元中的二级单元循序按规定排出重复结构单元中的二级单元循序：规定：规定主链上带取代基的主链上带取代基的C C原子写在前，含原子最少的基

56、团先写原子写在前，含原子最少的基团先写；(3)(3)给重复结构单元命名：给重复结构单元命名：按小分子有机化合物的按小分子有机化合物的IUPACIUPAC命名规则给重复结构单元命名命名规则给重复结构单元命名；(4)(4)在重复结构单元的命名加以前缀在重复结构单元的命名加以前缀“聚聚”。高高 分分 子子 的的 命命 名名重复结构单元为：重复结构单元为：11-1-氯代乙烯氯代乙烯聚聚OCH2CH2聚氧化乙烯聚氧化乙烯Poly(1-chloroethylene)Poly(1-chloroethylene)举举 例例CHHCClHCHHCClHCHHCClHCHHCClH高高 分分 子子 的的 命命 名

57、名OCH2CH2（)n高高 分分 子子 的的 命命 名名CH CH2n聚聚(1苯基乙烯苯基乙烯)Poly(1-phenylethylene)COOCH3CH3nC CH2 聚聚1-(1-(甲氧基羰基甲氧基羰基)-1-)-1-甲基乙烯甲基乙烯 Poly1-(methoxycarbonyl)-1-methyl ethylene NH(CH2)6NHCO(CH2)4COn聚聚(亚胺基六次甲基亚胺基己二酰）亚胺基六次甲基亚胺基己二酰）Poly(iminohexamethylene imino adipoyl)远古时期远古时期天然高分子材料已得到应用天然高分子材料已得到应用 （皮毛、天然橡胶、皮毛、天然

58、橡胶、棉花、虫胶、蚕丝、木材等）棉花、虫胶、蚕丝、木材等）15世纪，美洲玛雅人用天然橡胶做容器，雨具等生活用品。世纪，美洲玛雅人用天然橡胶做容器，雨具等生活用品。19世纪中期到后期世纪中期到后期天然高分子的改性和加工天然高分子的改性和加工工艺得到开发工艺得到开发 1839年美国人年美国人Goodyear发明了天然橡胶的硫化发明了天然橡胶的硫化 1855年英国人年英国人Parks实现硝化纤维产业化实现硝化纤维产业化 1870年年Hyatt制得赛璐珞塑料（硝化纤维制得赛璐珞塑料（硝化纤维+樟脑樟脑+乙醇高乙醇高压共热）压共热）1887年，法国人年，法国人Chardonnet用硝化纤维素的溶液进行用

59、硝化纤维素的溶液进行纺丝，制得了第一种人造丝。纺丝，制得了第一种人造丝。高分子材料种类的涌现高分子材料种类的涌现 高分子科学是一门新兴的学科，是高分子科学是一门新兴的学科，是在人们长期的生产实践和科学实验在人们长期的生产实践和科学实验的基础上逐渐发展起来的。的基础上逐渐发展起来的。高分子科学的发展大致经历了以下高分子科学的发展大致经历了以下几个时期：几个时期：1.蒙蒙 昧昧 期期1919世纪的中叶以前，木材、棉、麻、丝、毛、漆、世纪的中叶以前，木材、棉、麻、丝、毛、漆、橡胶、皮革和各种树脂等天然高分子材料都已经橡胶、皮革和各种树脂等天然高分子材料都已经在人们的生活和生产中得到了广泛的应用。有些

60、在人们的生活和生产中得到了广泛的应用。有些加工方法改变了天然高分子的化学组成，如橡胶加工方法改变了天然高分子的化学组成，如橡胶的硫化的硫化(1839)(1839)、皮革的揉制、棉麻的丝光处理，、皮革的揉制、棉麻的丝光处理，以及把天然纤维制成人造丝、赛璐珞以及把天然纤维制成人造丝、赛璐珞(1868)(1868)等。等。尽管这些技术取得了重要的结果和丰富的经验，尽管这些技术取得了重要的结果和丰富的经验，然而，人们只然而，人们只知道使用、加工，不知道化学组成知道使用、加工，不知道化学组成和结构和结构。自自1919世纪的后期，人们开始研究天然高分子的世纪的后期，人们开始研究天然高分子的化学组成、结构和

61、形态学。还有意无意地合成化学组成、结构和形态学。还有意无意地合成了一批化合物。它们通常是了一批化合物。它们通常是粘稠的液体或无定粘稠的液体或无定形粉末，无法纯化和分析，形粉末，无法纯化和分析，被当作废物抛弃。被当作废物抛弃。有些高分子化合物虽然得到应用，但是人们只有些高分子化合物虽然得到应用，但是人们只知道它是知道它是“材料材料”，并不知道它是，并不知道它是“高分子高分子”。18771877年，年，KekuleKekule就曾指出：绝大多数与生命就曾指出：绝大多数与生命直接联系在一起的天然有机物蛋白质、淀粉、直接联系在一起的天然有机物蛋白质、淀粉、纤维素可以由纤维素可以由很长的链组成很长的链组

62、成，并且这种，并且这种特殊特殊的结构的结构决定它们具有决定它们具有特殊的性质特殊的性质。但被当时。但被当时有机化学和胶体化学的声音掩盖。有机化学和胶体化学的声音掩盖。当时，有机化学家可以熟练地合成和提纯小分子当时，有机化学家可以熟练地合成和提纯小分子有机物，并分析它们的组成；准确地测定它们的有机物，并分析它们的组成；准确地测定它们的熔点、沸点和分子量等。但是，当他们遇到高分熔点、沸点和分子量等。但是，当他们遇到高分子时，就子时，就束手无策束手无策了。这种粘糊糊的东西，不能了。这种粘糊糊的东西，不能用已往的手段提纯和分析，它们不能升华和结晶，用已往的手段提纯和分析，它们不能升华和结晶，也没有固定

63、的熔点和沸点，甚至连表征化合物的也没有固定的熔点和沸点，甚至连表征化合物的最重要的参数最重要的参数-分子量分子量也捉摸不定。因此，有也捉摸不定。因此，有机化学家们认为这种物质不是纯粹的化合物，而机化学家们认为这种物质不是纯粹的化合物，而是是由小分子通过由小分子通过“次价次价”力结合而成的聚集体力结合而成的聚集体，有不少人认为这种物质的溶液是胶体体系。有不少人认为这种物质的溶液是胶体体系。18931893年，年，FischerFischer将氨基酸逐个连接成多肽，制备将氨基酸逐个连接成多肽，制备了了聚合度聚合度为为3030的单分散多肽，证明多肽是由许多的单分散多肽，证明多肽是由许多氨基酸单元通过

64、正常的氨基酸单元通过正常的CONH化学键相连而化学键相连而成的成的线型长链分子线型长链分子，这一工作，这一工作孕育了高分子学说孕育了高分子学说的基本思想的基本思想。19201920年，年，H.StaudingerH.Staudinger(德德)发表了他的划时发表了他的划时代的文献代的文献论聚合论聚合，提出了，提出了链结构模型链结构模型。它。它们是由共价键联结起来的大分子，但分子的长们是由共价键联结起来的大分子，但分子的长度不完全相同，所以不能用有机化学中度不完全相同，所以不能用有机化学中 纯粹纯粹化合物化合物 的概念来理解大分子。这些大分子是的概念来理解大分子。这些大分子是许多同系物的混合物，

65、它们彼此结构相似，性许多同系物的混合物，它们彼此结构相似，性质差别很小，难以分离。质差别很小，难以分离。然而，由于高分子的降解和当时实验方法的然而，由于高分子的降解和当时实验方法的粗糙，使分子量的测定不能重复，这又给那粗糙，使分子量的测定不能重复，这又给那些胶体缔合论者找到了反对大分子学说的借些胶体缔合论者找到了反对大分子学说的借口。他们认为用溶液的依数性所测得的不是口。他们认为用溶液的依数性所测得的不是溶质的分子量，而是胶粒的重量，因胶粒不溶质的分子量，而是胶粒的重量，因胶粒不稳定，所以结果不重复。这样，双方观点相稳定，所以结果不重复。这样，双方观点相持不下。持不下。此后，人们改进了实验方法

66、，通过此后，人们改进了实验方法，通过渗透压渗透压，端基端基分析法分析法测定高分子化合物的分子量，所得结果一测定高分子化合物的分子量，所得结果一致。用超离心机把含有蛋白质的胶体溶液在不同致。用超离心机把含有蛋白质的胶体溶液在不同的温度和不同的盐溶液中进行超离心分析时，证的温度和不同的盐溶液中进行超离心分析时，证明分子量是均一的。电泳法研究结果表明，对于明分子量是均一的。电泳法研究结果表明，对于一定的蛋白质，每单位质量所带的电荷数总是相一定的蛋白质，每单位质量所带的电荷数总是相等的。另外，也成功地获得了尿素酶的结晶。这等的。另外，也成功地获得了尿素酶的结晶。这许多发现都是用胶体缔合的理论所不能解释的。许多发现都是用胶体缔合的理论所不能解释的。因此，在因此，在19301930年初，才认识到在有机胶体中所遇年初，才认识到在有机胶体中所遇到的是真正的高分子。到的是真正的高分子。19321932年，年，StaudingerStaudinger提出了溶液粘提出了溶液粘度与分子量的关系式。度与分子量的关系式。通过大量的实验事实，通过大量的实验事实，雄辩地证明雄辩地证明了大分子的存在了大分子的存在。30