Polymer Chemistry
参考书
?冯新德,,高分子合成化学, 化学工业出版社，
1980。
?林尚安 等,,高分子化学, 科学出版社,2000。
? 赵德仁，张慰盛,,高聚物合成工艺学, 化学
工业出版社,1997。
?George Odian,“Principles of Polymerization”,2nd
ed.,John Wiley &Sons,Inc.,New York,1981.
第一章 绪 论
一、高分子的基本概念
?高分子 --分子量特别大的分子 （一般 > 104)
(高分子概念的 模糊性,高、低分子间没有一个精确的
分子量分界点；
明确性, 高分子有许多特殊性质明显区别于小分子物
质。）
?高分子化学 --研究高分子化合物的合成、反应的科学 。
化学的重要分支学科
（广义的高分子化学还包括高分子物理、高分子物理化学、
高分子的加工与应用等）
一、高分子的基本概念
1,高分子的存在
?高分子是生物界的主要物质基础
（ DNA，蛋白质，纤维素，淀粉等均为高
分子物质）
一、高分子的基本概念
?天然高分子自古被人类广泛利用
（木材、皮革、天然纤维、树胶等）
?我国是利用天然高分子最早、技术发明
较多的国家
（生漆、桐油、蚕丝等发源于中国）
结论：高分子在自然界十分常见和重要，
天然高分子总量巨大；
高分子一般是有机物。
一、高分子的基本概念
?合成高分子材料在 20世纪以来得到广泛
应用，成为与金属材料、无机材料并列
的三大类材料之一
表 1-1 高分子三大合成材料世界年产量 （单位：百万吨）
年 份 1970 1980 1990 2000
塑 料 27 53 107 175
合成纤维 4.9 12 24 35
合成橡胶 5.5 13 23 44
总 计 38 78 154 254
高分子材料的总体积早已超过金属材料的总和
一、高分子的基本概念
2,高分子的用途
（ 1）结构材料
? 替代天然高分子 ---木材、纤维、纸张、皮革、涂料、橡胶等；
? 替代金属、无机材料 ---具有质轻、单位重量强度高、易加工、低成
本、低能耗等优点（环保、绿色）；
? 具有特异性能的结构材料 ---（如透明软质材料，耐腐蚀材料，自润
滑材料等）
? 含高分子的复合材料（聚合物基复合材料，用高分子改进其它材料
的性能，等）
（ 2）功能材料
光、电、磁效应、信息处理、存贮与显示、换能、分离富集、生物
医药、催化剂与试剂、表面活性剂等用途。
（用量小，作用大）
一、高分子的基本概念
高分子的主要用途举例
通用塑料
?包装材料、农膜
?容器、管材
?建材（门、窗等）
?家电、日用品、家具
?电气绝缘材料
?医疗器械
一、高分子的基本概念
工程塑料与特种高分子
?汽车车体与内部结构材
料
?机械零部件，工具
?仪器外壳、支架
?电路板，电子封装等
?航空、航天等要求高强
度、耐高温、耐腐蚀的
特种材料
一、高分子的基本概念
合成橡胶
?轮胎
?防水材料
?绝缘材料
?密封材料（圈、垫等）
?日用橡胶制品
?其它特种橡胶制品
一、高分子的基本概念
合成纤维
?服装用纺织品
?装饰用纺织品
?工业用纺织品
?医用纤维
?特种纤维（过滤、增
强等）
一、高分子的基本概念
精细高分子
?涂料、油漆、油墨
?粘合剂
?表面活性剂，化妆品
?油田化学品（降凝剂，
驱油剂，减阻剂等）
?絮凝剂，造纸化学品
等
?吸水树脂
一、高分子的基本概念
功能高分子
? 导电高分子、半导体
? 光电转换、发光等换能材料
? 磁性高分子材料
? 其它信息处理与存贮材料
? 高分子电介质
? 离子交换树脂、螯合树脂
? 高分子试剂、催化剂
? 高分子药物（药物载体）
? 光敏高分子（光刻胶）
? 高分子分离膜材料
一、高分子的基本概念
?合成高分子的用途十分广泛，在经济、
社会生活、国防等各方面有不可替代的
作用
?合成高分子的发展远快于其它材料，其
重要性日益增大
?合成高分子的应用领域仍在扩大中，尤
其是功能高分子、仿生高分子的前景十
分广阔
一、高分子的基本概念
3,高分子的分子结构概念
1930年 Staudinger首次提出：高分子是由大量
原子按一定顺序连接成的长链形分子
C H 2 C H 2 C H 2 C H 2 C H 2
原理：只要原子的价数 ≧ 2，理论上均可以连接成无穷
大的分子 ---高分子。
实际上,C的成键能力最强，故 绝大多数高分子为有机物,
无机高分子数量很少。
可进入高分子 主链的元素,C,O,N,S,P,Si,等。 H
只能连在侧链。一些金属（ Fe等）也可进入主链。
一、高分子的基本概念
高分子结构概念的拓展
除 链形结构 外，还可以有 二维网状、三维立体 形、
树枝形、大环形 等结构形式
C H 2 C H 2 C H 2 C H 2C H 2 C H 2 C H 2
C H 2
C H 2
C H 2 C H 2
C H 2
C H 2
C H 2 C H
C H 2
C H 2 C H C H
C H 2
C H 2 C H 2
C H 2 C H 2
C H 2 C H
C H 2
C H 2 C H 2C H
2 C H C H
C H 2 C H
C H 2
C H 2
C H 2
一、高分子的基本概念
高分子分子结构的共同点：
有限的几种基本结构单元（链节单元）相互连结成巨
大的分子 （分子量范围,104-107）
（结构的复杂程度体现在单元的排列顺序和高分子的立
体结构和构象方面，同一高分子内不可能包含太多种
结构单元。）
由于高分子的分子量太大，几乎不可能以气态存在，
一般以固态或液态存在
（为研究固、液态的凝聚态物理开辟了新的研究领域，带来了生机）
一、高分子的基本概念
4,高分子的生成途径
（ 1） 生物途径 ---天然高分子和生物活性大分子
特点：反应机理复杂（酶催化，模板复制），产物结构精
细、往往有生物活性
（利用微生物制造高分子已成为新兴的研究领域）
（ 2） 人工合成途径 ---合成高分子
小分子（单体） 特定化学反应（聚合反应） 高分子（聚合物 Polymer）
特点：可合成出自然界不存在的高分子物质；
对聚合物结构的控制往往达不到高度精确。
一、高分子的基本概念
5,高分子化学的主要研究内容
合成高分子的 合成方法、聚合反应机理、反应动
力学,及高分子本身的 化学反应 （包括天然高分
子的化学反应）。高分子的 结构、反应与结构的
关系 也是重要的研究内容。
（基础：有机化学，物理化学，结构化学，分析化学，无机、配位化
学等）
?合成高分子开辟了用化学方法制造新物质、新材料的广
阔天地，展现了无穷的创新可能性。
?与有生物活性的天然高分子相比，合成高分子在结构的
精细、复杂程度和功能的特异性、高效性方面有很大差距。
“仿生高分子”是一个重要的方向。
一、高分子的基本概念
6,高分子的主要特点 （小结）
?分子量大
?分子内有一种或多种局部结构（结构单元）大量
重复出现
?高分子量带来特有空间结构（线、网、体、环等）
?常温下一般为固态，具有特殊的物理、力学性能
?分子量、组成等结构参数的多分散性
二、聚合物的分类
1,按材料特性和用途
塑料 ----结构材料（可用注塑、挤出、模压等
方式加工）
橡胶 ----弹性体（常温下表现高弹性）
纤维 ----轴向拉伸强度大
涂料 ----防腐、保护、装饰等作用
粘合剂 ----结构材料的连接与修补
其它精细高分子 ----各种用途
功能高分子 ----光电磁、生物医药、信息、换
能、分离、化学等特殊作用
三大合成材料
精细、功能
材料
二、聚合物的分类
2,按化学结构
按主链结构可将高分子分为三大类：
? 碳链高分子 --主链仅由 C构成
? 杂链高分子 --主链有 C和 O（或 N,S,P 等）
? 元素有机高分子 --主链不含 C,侧链有 C
C C C C C
C C O C C O
S i O S i
C H 3
C H 3
C H 3
C H 3
O S i O
C H 3
C H 3
二、聚合物的分类
（ 1）碳链高分子
通过 C==C 的加成反应或环烯烃的开环连接成聚合物
主要单体：
乙烯基类聚合物 （ vinyl polymers)---产量最大的一大类高分子：
a,聚烯烃类：产量最大。聚乙烯（ PE）,聚丙烯（ PP） 等，纯
C,H化合物，一般为全饱和结构；
b,聚苯乙烯类,PS及苯乙烯共聚物（ ABS,SBS,SBR等）；
c,聚氯乙烯类,PVC及 VC共聚物，聚偏氯乙烯等；
d,丙烯酸及衍生物类聚合物（ acrylic polymers):
PMMA,PAN等，品种多，用途广；
e,其它：聚醋酸乙烯酯、聚乙烯基醚等；
聚双烯烃类,主要用于合成橡胶（ PBd,PIp 等）。
C C
X
C C
C C
C H 2 C C
R O
O X
二、聚合物的分类
（ 2）杂链高分子
通过缩聚（逐步聚合）、开环聚合等方法合成 （表 1-2）
a,聚醚,
b,聚酯,
c,聚酰胺 （尼龙）：
d,聚氨酯,
e,聚脲,
f,聚砜,
g,其它, 酚醛，脲醛等
（ 3）元素有机高分子 有机硅为主
C H 2 C H 2
O C H 2 C H 2 O( ) n
O H + HOC
O
O C
O
N H C
OO
HOC+N H 2
O H + N H C
O
O C N R N C O
N H 2 + O C N N H C N H
O
S
O
O
三、聚合物化学结构的描述与命名
1,描述高分子结构的基本原则
聚合物的特点,结构的多分散性和复杂性
（链与链之间在分子量、链结构等方面有差异；同一链
内的不同部位间也有差异）
导致,不可能用简单的名称精确描述实际的化学结构
可行的办法,给出一种概括性的描述
（ 抓住主要结构特征,忽略分子量分布、少量结构缺陷
等次要的差异）
三、聚合物化学结构的描述与命名
聚合物结构的 主要特征,有重复出现的 结构单元 （ 链节单元 ）
最简单的线型链由一种结构单元顺序连接而成
一种结构单元,结构式：
两种结构单元：
原则：不按“最小化”规则选取结构单元，而按原料来源选取 。
C H 2 C H
C l
C H 2 C H C H 2 C H C H 2 C H
C l C l C l
n
CH2 CH
Cl
C H 2 C H
C l
( )n
C H 2 C H 2
C H 2 C H 2 C H 2 C H C H 2 C H 2 C H 2 C H C H 2 C H
C H 3 C H 3 C H 3C H 2 C H
C H 3
+
n
m
C H 2 C H 2 C H 2 C H
C H 3
三、聚合物化学结构的描述与命名
均聚的加聚物由 一种结构单元 构成：
结构单元 = 重复单元 （单体单元）
例,PVC 中的
两种单体交替连接而成的缩聚物含有 两种结构单元,
例：
缩聚物有两种聚合度定义,
(1) 结构单元数 Xn
(2) 重复单元数 DP （ Xn = 2n = 2 DP)
小结：（ 1）有重复单元时，可用（重复单元） n表示结构；
（ 2）无重复单元时，用名称或文字描述结构。
C H 2 C H
C l
C H 2 C H 2 O HH O
H O C O C O O H
O C H 2 C H 2 O C O C O单体 1
单体 2
( ) n
结构单元 1 结构单元 2
重复单元
三、聚合物化学结构的描述与命名
2,聚合物的命名
（ 1） 简单命名法 （ 原则：参照单体名称来命名 ）
? 加聚 均聚物, 聚 (单体名 ) （ 聚合前后原子种类、数目未变 ）
聚苯乙烯 (polystyrene PS);
聚甲基丙烯酸甲酯 (poly(methyl methacrylate),PMMA)
? 加聚 共聚物,（单体 1） +（单体 2） + 共聚物
乙烯 -丙烯共聚物 （乙丙共聚物） （ poly(ethylene-co-propylene),EPR)
氯乙烯 -醋酸乙烯酯共聚物 （氯醋共聚物）
? 两种原料的 缩聚物, 聚 (结构单元 1)(结构单元 2)
或,聚 (重复单元名 )
聚己二酰己二胺
聚对苯二甲酸乙二醇酯
N H ( C H 2 ) 6 N H C O ( C H 2 ) 4 C O( ) n
O C H 2 C H 2 O C O C O( ) n
三、聚合物化学结构的描述与命名
（ 2） 习惯命名法
? 按原料来源命名 （往往是粗略的描述）
树脂（塑料原料）：酚醛树脂（苯酚 +甲醛）
环氧树脂（双酚 A+环氧氯丙烷）
醇酸树脂（丙三醇 +邻苯二甲酸酐）
橡胶：乙丙橡胶（ EPR）； 丁苯橡胶（ SBR）；
丁基橡胶（聚异丁烯）
? 按结构特征确定的类名,聚酯，聚醚,等 （见表 1-1）
? 商品名, （历史习惯形成）
常见如：涤纶（聚酯）；尼龙（尼龙 -6，尼龙 -66 等）
腈纶 （聚丙烯腈）
（应注意在学习中逐步收集、积累）
三、聚合物化学结构的描述与命名
（ 3） IUPAC命名法 （严谨，但较繁琐）
几个步骤：
? 取重复单元（仍参考单体来源）
? 重复单元的排序（ O,S,N等杂原子在前，有取代基
的 C在前，双键、三键在前，等）
? 重复单元看作两侧有游离键的基团 -R-,对其命名，
在最前面加上“聚” (poly)
特点,不用单体名称 。
CA的化学物质索引采用 IUPAC命名。用简单名表达不
够清楚时可用系统名描述。
（环氧乙烷开环聚合产物常用系统名：聚氧化乙烯
[poly(oxyethylene)] 而不用“聚环氧乙烷”）
四、聚合反应
1,加聚与缩聚 （传统的分类）
（ 1） 加聚, 单体通过双键加成反应来完成聚合
特点,反应前后仅发生由 C==C 至 —C—C— 的变化（多数体系），
不产生小分子副产物
由此导致：产物分子量是单体的整数倍（不考虑引发、终止带入的端基）；
生成碳链高分子；
（ 2） 缩聚, 通过单体上不同官能团间的反应形成高分子链
特点：有小分子副产物生成 ；
由此导致：聚合物分子量 < 单体质量的倍数；
主链上有官能团反应形成的特征结构（ -NHCO-,-OCO-）
（ 3） 其它聚合类型,
开环，氢转移，成环，开环易位，消去聚合,等等
四、聚合反应
2,连锁聚合与逐步聚合 （按聚合机理分类，概括性更强）
（ 1）连锁聚合
由引发 --快速增长 --终止 等几步基元反应连锁进行
特点：
? 有聚合的活性中心（ C*）。只有带活性中心的链才能增长。
（一般只有少部分链带活性中心，不能增长的,死” 链占多数）
? 有引发（形成 C*）、增长（大量单体迅速加到 C*上）、终止、转移
（终止与引发的结合）等基元反应；
? 每条链均在短时间内生成（ <1秒至数秒），而全部单体在聚合的各个
时段渐次加入到链中；
按连锁聚合机理进行的聚合有：
绝大多数双键加成聚合；开环聚合；开环易位聚合；基团转移聚合；
氢转移聚合等 （ 不是所有基于双键加成反应的聚合都是连锁机理 ）。
四、聚合反应
（ 2）逐步聚合
经过小分子单体 低聚物 中等分子量的聚合物
高分子量聚合物等各阶段逐步生成高分子 （类似拼图过程）
特点：
? 每个单体都有官能团，故反应开始阶段即可达到高转化率，
形成低聚体；
? 各种长度的链两端都带有官能团，故理论上聚合可一直进
行下去（无终止）；
? 聚合度的增长在开始阶段十分缓慢，在高转化率时才较快
地提高。
A-R-A + B-R?-B A-RR?-B
A-RR?-B + A-R-A A-RR?R-A ……
A-R-B + A-R-B A-RR-B
A-RR-B + A-R-B A-RRR-B …...
四、聚合反应
两类聚合对比
逐步
连锁
时间
C（ %）
0
100
时间
逐步
连锁
Mn
五、分子量与分子量分布
1,分子量与聚合物的机械性质
一定高的分子量是高分子具有机械强度等物理特
性的决定性因素
0 100 200 300 400 500 600
0
1
2
3
4
5
6
Stren
gth
DP
不同的聚合物达到高强
度所要求的聚合度不同
带极性官能团的聚
合物（如：聚酰胺）要
求较低，而非极性聚合
物要求较高（如,PS）
五、分子量与分子量分布
2,分子量与分子量分布的统计表达
合成高分子的分子量有多分散性，是一个分子量各不
相同的许多分子的混合体
（大量子系统构成的集合，或 统计学的样本空间 ）
应该用统计学方法表示高分子的分子量（详细的统计
描述，或用统计平均值作简略描述。）
（ 1） 数均分子量 Mn 体系的总质量除以分子总数（数量作权重）
Mn = W/ ?Ni = ?Ni Mi
（ Ni：各级分数量分数； Mi,级分分子量）
（ 2） 重均分子量 Mw （级分的重量作权重）
Mw = ? Wi Mi / ?Wi = ?Wi Mi
（ Wi：各级分重量分数； Mi,级分分子量）
五、分子量与分子量分布
数 均 重 均
五、分子量与分子量分布
（ 3） 粘均分子量 Mv
按特性粘度公式 [?] = K Mv ? 导出，相当于用 [?] i 表示重均分子量
公式中的 Mi
Mv = ? Ni Mi ?+1 / ? Ni Mi
（ 4） 分子量分布指数 （可以概括地表示分子量分布宽窄）
一般用比值 Mw / Mn （ = Q） 表示分子量分布，
介于 1～? 之间。
（ 5） 分子量分布曲线 （最全面反映分子量分布的表示方法）
一般以 Wi ～ Mi （ 或 Wi ～ log Mi ） 作图
五、分子量与分子量分布
Mv
分子量
Wi
Mn Mw
Wi
Log M
测定分子量分布的主要方法：凝胶色谱（ GPC）
五、分子量与分子量分布
（ 6） 分子量与其它物理性质的关系
Mn
反映与分子数目有关而与分子尺寸无关的性质
（ 依数性 ）。
如：高分子溶液的冰点下降、沸点升高等；
Mw
与分子平均尺寸关系密切，与许多物理性质有关。
如：高分子的 熔体粘度 （决定加工性能）主要取决于
重均分子量，与数均分子量关系较小。
六、高分子的三级结构
可将高分子的结构按微观 --宏观的顺序分为 三个层次,
1,一级结构 （也称 微结构 ） 是一种近程结构
? 结构单元 （基本化学结构）
? 结构单元的连接顺序 （序列分布）
-AABBBABABBABB- -AAAAABBBBBBBB-
? 结构单元的空间排列、立体异构 （立体构型）
? 链的支化、体型结构、大环结构等
CH2 C
CH3
CH3 C H2 C H
C H2
C H3
C H 2 C H C H 2 C H C H 2 C H
C l C l C l
C H 2 C H
C l
C H C H 2
C l
C HC H 2
C l
R R R RR R RR RR
六、高分子的三级结构
2,二级结构 （ 高分子的 构象） 是远程结构
产生高分子构象的原因：主链上单键的内旋转
一些高分子的构象举例：
平面锯齿链构象
无规线团构象
螺旋链构象 （示意）
尼龙 -6的构象
C
N
C
N
O
H
H
O
O
C
N
C
N
O
H
H
O
H
H
O
N
C
N
C
六、高分子的三级结构
3,三级结构 （聚集态结构） 亚微观结构
许多高分子链聚集在一起的状态为聚集态结构
主要类型有：
无定形 （线团微胞结构，穿插交缠结构等）
结晶态、半结晶态 （缨状微束结构，折叠链结晶，球晶，串晶结构，等）
六、高分子的三级结构
液晶态
取向态
六、高分子的三级结构
多相结构
PS-b-PIp
(PS-b-PnBA)nX
六、高分子的三级结构
小结
高分子的结构有高度的复杂性，结构层次多，结构类型多（许
多类型是小分子没有的）。
高分子一级结构的分析表征方法
1H NMR,13C NMR,可用于研究化学结构、共聚物组成与序列分布、
链的构型、立构规整性及链结构的缺陷等。也可用于研究聚合反应
机理。
FT-IR,Raman 光谱, 除用于研究链结构外，也可研究高分子的结晶
态。
UV-Vis,元素分析，化学分析, 主要用于研究高分子的化学结构，测
定共聚物组成等。
端基分析, 研究聚合反应的引发、链转移和终止机理。也可测定聚合物
的数均分子量。
其它：高分辨裂解气相色谱,ESR等
七、高分子化学的过去与未来
1,历史和现状
19世纪：天然高分子的改性
1832年 --天然橡胶硫化改性（交联），使橡胶不发粘、有高弹性，成
为重要的材料；
1868年 --制成硝化纤维塑料（赛璐珞）；
1892年 --制成粘胶纤维（天然纤维再生制成的人造纤维）；
20世纪初 --开始生产醋酸纤维素（玻璃纸）；
1872-1910年：出现最早的合成高分子材料
1872年 --A,Bayer发现：苯酚加乙醛反应生成树脂状产物；
1907年 --L,Baekeland发明酚醛树脂的合成与加工方法，开始大规模
应用酚醛塑料；
1909年 --出现最早的使异戊二烯聚合的专利（最早的合成橡胶）；
七、高分子化学的过去与未来
1920-1930年：提出高分子的概念及理论初创期
1920年 --H,Staudinger发表“关于聚合反应”的论文，提出高分子的长链结
构概念。（此前对高分子的认识与 小分子的缔合物相混淆）
1930年 --Staudinger提出高分子稀溶液粘度公式,[?] ? M，奠定了表征高分
子结构的重要基础。高分子化学的基础理论初步建立；
1930-1950年：合成高分子工业的初创期，高分子理论走向成熟
1935年 --W,H,Carothers 合成出尼龙 -66,1938年实现工业化。（缩聚的开端）
1940年 --涤纶合成成功，于 1945年实现工业化；
1927-1950年期间,PVC,PS,PMMA（有机玻璃）、聚四氟乙烯（ Teflon)，
高压聚乙烯（ LDPE）等自由基聚合产品相继实现工业化；
1935年 --H.Mark 提出加聚动力学方程；
1939年 --P,J,Flory提出缩聚中官能团等活性、分子量与反应程度关系等理论；
1940-1948年 --建立了一系列测定聚合物分子量的方法（最著名的为 Mark-
Houwink方程,[?] = K M? ）；
1942年 --发展高分子溶液的统计热力学理论（ Flory,Huggins等）；
1945-1947年 --对自由基加聚机理的研究已趋于成熟；
七、高分子化学的过去与未来
1953-1960年：配位聚合与离子聚合的发现与发展
1953年 --K,Ziegler发现 TiCl4/有机铝催化乙烯聚合（低压聚乙烯），开创
配位聚合领域，将金属有机化学引入到高分子合成中；
1954年 --G,Natta发现全同立构聚丙烯及其合成方法，开辟立构规整聚合
的领域；
1955年 --Szwarc发现活性阴离子聚合，为嵌段聚合物（ SBS等）奠定基础；
1956年 --合成出与天然橡胶十分接近的高顺式聚异戊二烯；
29世纪 60,70年代：大品种通用高分子发展、成熟，工程塑料发展期
1960-1980年逐步发展烯烃聚合的高效催化剂、工艺和一系列新品种，产
量迅速增加；
1956-1965年 --聚甲醛、聚碳酸酯等工程塑料实现工业化；
1970-1980--新型工程塑料及高强度、耐高温塑料和纤维迅速发展；精细
高分子、功能高分子进入发展期和初创期。
七、高分子化学的过去与未来
1980-2000年：功能高分子进入发展期，可控聚合反应进一步发展，通用
高分子高性能化
发展一大批 功能高分子 品种 --离子交换树脂，螯合树脂，高分子试剂，高
分子催化剂，导电高分子，光敏树脂，膜分离材料，高分子光电导材
料，电致发光材料，高分子非线性光学材料，高分子磁性材料，生物
相容性材料，高分子药物载体，等；
茂金属催化剂及 烯烃的可控聚合 --实现聚烯烃的分子量分布与组成分布的
可控，大幅度提高材料性能；
实现丙烯和苯乙烯的 间规聚合 （茂金属催化） --立体定向聚合的重要进展；
实现阳离子、开环及自由基等机理下的 活性聚合 --开辟了合成大批结构高
度可控的新型高分子材料的途径；
合成 通用高分子 的生产 工艺更加先进，装置大型化，能耗和污染排放显著
减少，产品性能不断提高；
七、高分子化学的过去与未来
2,发展趋势
? 发现新类型的聚合反应的机会在逐渐减少，但对 已有聚合方法的改进
和发展 仍十分活跃。
目标：（ 1）提高反应效率，降低生产成本，减少对环境的有害影响；
（ 2）更精确地控制聚合物的链结构，为设计与合成结构更复杂
精细的高分子创造条件。
? 进一步发展功能高分子材料,解决实用化的瓶颈问题，开拓更多新的
功能。
关键：（ 1）利用高分子合成的成果来设计和制备具有各种复杂和精细
结构的高分子，实现功能的强化和优化；
（ 2）借鉴材料、物理、生物、信息等学科的理论和技术，进行
多学科交叉，建立功能高分子的基础理论。
? 与生命科学相互交叉和渗透,发展仿生高分子，解决环境问题和可持
续发展问题。
参考书
?冯新德,,高分子合成化学, 化学工业出版社，
1980。
?林尚安 等,,高分子化学, 科学出版社,2000。
? 赵德仁，张慰盛,,高聚物合成工艺学, 化学
工业出版社,1997。
?George Odian,“Principles of Polymerization”,2nd
ed.,John Wiley &Sons,Inc.,New York,1981.
第一章 绪 论
一、高分子的基本概念
?高分子 --分子量特别大的分子 （一般 > 104)
(高分子概念的 模糊性,高、低分子间没有一个精确的
分子量分界点；
明确性, 高分子有许多特殊性质明显区别于小分子物
质。）
?高分子化学 --研究高分子化合物的合成、反应的科学 。
化学的重要分支学科
（广义的高分子化学还包括高分子物理、高分子物理化学、
高分子的加工与应用等）
一、高分子的基本概念
1,高分子的存在
?高分子是生物界的主要物质基础
（ DNA，蛋白质，纤维素，淀粉等均为高
分子物质）
一、高分子的基本概念
?天然高分子自古被人类广泛利用
（木材、皮革、天然纤维、树胶等）
?我国是利用天然高分子最早、技术发明
较多的国家
（生漆、桐油、蚕丝等发源于中国）
结论：高分子在自然界十分常见和重要，
天然高分子总量巨大；
高分子一般是有机物。
一、高分子的基本概念
?合成高分子材料在 20世纪以来得到广泛
应用，成为与金属材料、无机材料并列
的三大类材料之一
表 1-1 高分子三大合成材料世界年产量 （单位：百万吨）
年 份 1970 1980 1990 2000
塑 料 27 53 107 175
合成纤维 4.9 12 24 35
合成橡胶 5.5 13 23 44
总 计 38 78 154 254
高分子材料的总体积早已超过金属材料的总和
一、高分子的基本概念
2,高分子的用途
（ 1）结构材料
? 替代天然高分子 ---木材、纤维、纸张、皮革、涂料、橡胶等；
? 替代金属、无机材料 ---具有质轻、单位重量强度高、易加工、低成
本、低能耗等优点（环保、绿色）；
? 具有特异性能的结构材料 ---（如透明软质材料，耐腐蚀材料，自润
滑材料等）
? 含高分子的复合材料（聚合物基复合材料，用高分子改进其它材料
的性能，等）
（ 2）功能材料
光、电、磁效应、信息处理、存贮与显示、换能、分离富集、生物
医药、催化剂与试剂、表面活性剂等用途。
（用量小，作用大）
一、高分子的基本概念
高分子的主要用途举例
通用塑料
?包装材料、农膜
?容器、管材
?建材（门、窗等）
?家电、日用品、家具
?电气绝缘材料
?医疗器械
一、高分子的基本概念
工程塑料与特种高分子
?汽车车体与内部结构材
料
?机械零部件，工具
?仪器外壳、支架
?电路板，电子封装等
?航空、航天等要求高强
度、耐高温、耐腐蚀的
特种材料
一、高分子的基本概念
合成橡胶
?轮胎
?防水材料
?绝缘材料
?密封材料（圈、垫等）
?日用橡胶制品
?其它特种橡胶制品
一、高分子的基本概念
合成纤维
?服装用纺织品
?装饰用纺织品
?工业用纺织品
?医用纤维
?特种纤维（过滤、增
强等）
一、高分子的基本概念
精细高分子
?涂料、油漆、油墨
?粘合剂
?表面活性剂，化妆品
?油田化学品（降凝剂，
驱油剂，减阻剂等）
?絮凝剂，造纸化学品
等
?吸水树脂
一、高分子的基本概念
功能高分子
? 导电高分子、半导体
? 光电转换、发光等换能材料
? 磁性高分子材料
? 其它信息处理与存贮材料
? 高分子电介质
? 离子交换树脂、螯合树脂
? 高分子试剂、催化剂
? 高分子药物（药物载体）
? 光敏高分子（光刻胶）
? 高分子分离膜材料
一、高分子的基本概念
?合成高分子的用途十分广泛，在经济、
社会生活、国防等各方面有不可替代的
作用
?合成高分子的发展远快于其它材料，其
重要性日益增大
?合成高分子的应用领域仍在扩大中，尤
其是功能高分子、仿生高分子的前景十
分广阔
一、高分子的基本概念
3,高分子的分子结构概念
1930年 Staudinger首次提出：高分子是由大量
原子按一定顺序连接成的长链形分子
C H 2 C H 2 C H 2 C H 2 C H 2
原理：只要原子的价数 ≧ 2，理论上均可以连接成无穷
大的分子 ---高分子。
实际上,C的成键能力最强，故 绝大多数高分子为有机物,
无机高分子数量很少。
可进入高分子 主链的元素,C,O,N,S,P,Si,等。 H
只能连在侧链。一些金属（ Fe等）也可进入主链。
一、高分子的基本概念
高分子结构概念的拓展
除 链形结构 外，还可以有 二维网状、三维立体 形、
树枝形、大环形 等结构形式
C H 2 C H 2 C H 2 C H 2C H 2 C H 2 C H 2
C H 2
C H 2
C H 2 C H 2
C H 2
C H 2
C H 2 C H
C H 2
C H 2 C H C H
C H 2
C H 2 C H 2
C H 2 C H 2
C H 2 C H
C H 2
C H 2 C H 2C H
2 C H C H
C H 2 C H
C H 2
C H 2
C H 2
一、高分子的基本概念
高分子分子结构的共同点：
有限的几种基本结构单元（链节单元）相互连结成巨
大的分子 （分子量范围,104-107）
（结构的复杂程度体现在单元的排列顺序和高分子的立
体结构和构象方面，同一高分子内不可能包含太多种
结构单元。）
由于高分子的分子量太大，几乎不可能以气态存在，
一般以固态或液态存在
（为研究固、液态的凝聚态物理开辟了新的研究领域，带来了生机）
一、高分子的基本概念
4,高分子的生成途径
（ 1） 生物途径 ---天然高分子和生物活性大分子
特点：反应机理复杂（酶催化，模板复制），产物结构精
细、往往有生物活性
（利用微生物制造高分子已成为新兴的研究领域）
（ 2） 人工合成途径 ---合成高分子
小分子（单体） 特定化学反应（聚合反应） 高分子（聚合物 Polymer）
特点：可合成出自然界不存在的高分子物质；
对聚合物结构的控制往往达不到高度精确。
一、高分子的基本概念
5,高分子化学的主要研究内容
合成高分子的 合成方法、聚合反应机理、反应动
力学,及高分子本身的 化学反应 （包括天然高分
子的化学反应）。高分子的 结构、反应与结构的
关系 也是重要的研究内容。
（基础：有机化学，物理化学，结构化学，分析化学，无机、配位化
学等）
?合成高分子开辟了用化学方法制造新物质、新材料的广
阔天地，展现了无穷的创新可能性。
?与有生物活性的天然高分子相比，合成高分子在结构的
精细、复杂程度和功能的特异性、高效性方面有很大差距。
“仿生高分子”是一个重要的方向。
一、高分子的基本概念
6,高分子的主要特点 （小结）
?分子量大
?分子内有一种或多种局部结构（结构单元）大量
重复出现
?高分子量带来特有空间结构（线、网、体、环等）
?常温下一般为固态，具有特殊的物理、力学性能
?分子量、组成等结构参数的多分散性
二、聚合物的分类
1,按材料特性和用途
塑料 ----结构材料（可用注塑、挤出、模压等
方式加工）
橡胶 ----弹性体（常温下表现高弹性）
纤维 ----轴向拉伸强度大
涂料 ----防腐、保护、装饰等作用
粘合剂 ----结构材料的连接与修补
其它精细高分子 ----各种用途
功能高分子 ----光电磁、生物医药、信息、换
能、分离、化学等特殊作用
三大合成材料
精细、功能
材料
二、聚合物的分类
2,按化学结构
按主链结构可将高分子分为三大类：
? 碳链高分子 --主链仅由 C构成
? 杂链高分子 --主链有 C和 O（或 N,S,P 等）
? 元素有机高分子 --主链不含 C,侧链有 C
C C C C C
C C O C C O
S i O S i
C H 3
C H 3
C H 3
C H 3
O S i O
C H 3
C H 3
二、聚合物的分类
（ 1）碳链高分子
通过 C==C 的加成反应或环烯烃的开环连接成聚合物
主要单体：
乙烯基类聚合物 （ vinyl polymers)---产量最大的一大类高分子：
a,聚烯烃类：产量最大。聚乙烯（ PE）,聚丙烯（ PP） 等，纯
C,H化合物，一般为全饱和结构；
b,聚苯乙烯类,PS及苯乙烯共聚物（ ABS,SBS,SBR等）；
c,聚氯乙烯类,PVC及 VC共聚物，聚偏氯乙烯等；
d,丙烯酸及衍生物类聚合物（ acrylic polymers):
PMMA,PAN等，品种多，用途广；
e,其它：聚醋酸乙烯酯、聚乙烯基醚等；
聚双烯烃类,主要用于合成橡胶（ PBd,PIp 等）。
C C
X
C C
C C
C H 2 C C
R O
O X
二、聚合物的分类
（ 2）杂链高分子
通过缩聚（逐步聚合）、开环聚合等方法合成 （表 1-2）
a,聚醚,
b,聚酯,
c,聚酰胺 （尼龙）：
d,聚氨酯,
e,聚脲,
f,聚砜,
g,其它, 酚醛，脲醛等
（ 3）元素有机高分子 有机硅为主
C H 2 C H 2
O C H 2 C H 2 O( ) n
O H + HOC
O
O C
O
N H C
OO
HOC+N H 2
O H + N H C
O
O C N R N C O
N H 2 + O C N N H C N H
O
S
O
O
三、聚合物化学结构的描述与命名
1,描述高分子结构的基本原则
聚合物的特点,结构的多分散性和复杂性
（链与链之间在分子量、链结构等方面有差异；同一链
内的不同部位间也有差异）
导致,不可能用简单的名称精确描述实际的化学结构
可行的办法,给出一种概括性的描述
（ 抓住主要结构特征,忽略分子量分布、少量结构缺陷
等次要的差异）
三、聚合物化学结构的描述与命名
聚合物结构的 主要特征,有重复出现的 结构单元 （ 链节单元 ）
最简单的线型链由一种结构单元顺序连接而成
一种结构单元,结构式：
两种结构单元：
原则：不按“最小化”规则选取结构单元，而按原料来源选取 。
C H 2 C H
C l
C H 2 C H C H 2 C H C H 2 C H
C l C l C l
n
CH2 CH
Cl
C H 2 C H
C l
( )n
C H 2 C H 2
C H 2 C H 2 C H 2 C H C H 2 C H 2 C H 2 C H C H 2 C H
C H 3 C H 3 C H 3C H 2 C H
C H 3
+
n
m
C H 2 C H 2 C H 2 C H
C H 3
三、聚合物化学结构的描述与命名
均聚的加聚物由 一种结构单元 构成：
结构单元 = 重复单元 （单体单元）
例,PVC 中的
两种单体交替连接而成的缩聚物含有 两种结构单元,
例：
缩聚物有两种聚合度定义,
(1) 结构单元数 Xn
(2) 重复单元数 DP （ Xn = 2n = 2 DP)
小结：（ 1）有重复单元时，可用（重复单元） n表示结构；
（ 2）无重复单元时，用名称或文字描述结构。
C H 2 C H
C l
C H 2 C H 2 O HH O
H O C O C O O H
O C H 2 C H 2 O C O C O单体 1
单体 2
( ) n
结构单元 1 结构单元 2
重复单元
三、聚合物化学结构的描述与命名
2,聚合物的命名
（ 1） 简单命名法 （ 原则：参照单体名称来命名 ）
? 加聚 均聚物, 聚 (单体名 ) （ 聚合前后原子种类、数目未变 ）
聚苯乙烯 (polystyrene PS);
聚甲基丙烯酸甲酯 (poly(methyl methacrylate),PMMA)
? 加聚 共聚物,（单体 1） +（单体 2） + 共聚物
乙烯 -丙烯共聚物 （乙丙共聚物） （ poly(ethylene-co-propylene),EPR)
氯乙烯 -醋酸乙烯酯共聚物 （氯醋共聚物）
? 两种原料的 缩聚物, 聚 (结构单元 1)(结构单元 2)
或,聚 (重复单元名 )
聚己二酰己二胺
聚对苯二甲酸乙二醇酯
N H ( C H 2 ) 6 N H C O ( C H 2 ) 4 C O( ) n
O C H 2 C H 2 O C O C O( ) n
三、聚合物化学结构的描述与命名
（ 2） 习惯命名法
? 按原料来源命名 （往往是粗略的描述）
树脂（塑料原料）：酚醛树脂（苯酚 +甲醛）
环氧树脂（双酚 A+环氧氯丙烷）
醇酸树脂（丙三醇 +邻苯二甲酸酐）
橡胶：乙丙橡胶（ EPR）； 丁苯橡胶（ SBR）；
丁基橡胶（聚异丁烯）
? 按结构特征确定的类名,聚酯，聚醚,等 （见表 1-1）
? 商品名, （历史习惯形成）
常见如：涤纶（聚酯）；尼龙（尼龙 -6，尼龙 -66 等）
腈纶 （聚丙烯腈）
（应注意在学习中逐步收集、积累）
三、聚合物化学结构的描述与命名
（ 3） IUPAC命名法 （严谨，但较繁琐）
几个步骤：
? 取重复单元（仍参考单体来源）
? 重复单元的排序（ O,S,N等杂原子在前，有取代基
的 C在前，双键、三键在前，等）
? 重复单元看作两侧有游离键的基团 -R-,对其命名，
在最前面加上“聚” (poly)
特点,不用单体名称 。
CA的化学物质索引采用 IUPAC命名。用简单名表达不
够清楚时可用系统名描述。
（环氧乙烷开环聚合产物常用系统名：聚氧化乙烯
[poly(oxyethylene)] 而不用“聚环氧乙烷”）
四、聚合反应
1,加聚与缩聚 （传统的分类）
（ 1） 加聚, 单体通过双键加成反应来完成聚合
特点,反应前后仅发生由 C==C 至 —C—C— 的变化（多数体系），
不产生小分子副产物
由此导致：产物分子量是单体的整数倍（不考虑引发、终止带入的端基）；
生成碳链高分子；
（ 2） 缩聚, 通过单体上不同官能团间的反应形成高分子链
特点：有小分子副产物生成 ；
由此导致：聚合物分子量 < 单体质量的倍数；
主链上有官能团反应形成的特征结构（ -NHCO-,-OCO-）
（ 3） 其它聚合类型,
开环，氢转移，成环，开环易位，消去聚合,等等
四、聚合反应
2,连锁聚合与逐步聚合 （按聚合机理分类，概括性更强）
（ 1）连锁聚合
由引发 --快速增长 --终止 等几步基元反应连锁进行
特点：
? 有聚合的活性中心（ C*）。只有带活性中心的链才能增长。
（一般只有少部分链带活性中心，不能增长的,死” 链占多数）
? 有引发（形成 C*）、增长（大量单体迅速加到 C*上）、终止、转移
（终止与引发的结合）等基元反应；
? 每条链均在短时间内生成（ <1秒至数秒），而全部单体在聚合的各个
时段渐次加入到链中；
按连锁聚合机理进行的聚合有：
绝大多数双键加成聚合；开环聚合；开环易位聚合；基团转移聚合；
氢转移聚合等 （ 不是所有基于双键加成反应的聚合都是连锁机理 ）。
四、聚合反应
（ 2）逐步聚合
经过小分子单体 低聚物 中等分子量的聚合物
高分子量聚合物等各阶段逐步生成高分子 （类似拼图过程）
特点：
? 每个单体都有官能团，故反应开始阶段即可达到高转化率，
形成低聚体；
? 各种长度的链两端都带有官能团，故理论上聚合可一直进
行下去（无终止）；
? 聚合度的增长在开始阶段十分缓慢，在高转化率时才较快
地提高。
A-R-A + B-R?-B A-RR?-B
A-RR?-B + A-R-A A-RR?R-A ……
A-R-B + A-R-B A-RR-B
A-RR-B + A-R-B A-RRR-B …...
四、聚合反应
两类聚合对比
逐步
连锁
时间
C（ %）
0
100
时间
逐步
连锁
Mn
五、分子量与分子量分布
1,分子量与聚合物的机械性质
一定高的分子量是高分子具有机械强度等物理特
性的决定性因素
0 100 200 300 400 500 600
0
1
2
3
4
5
6
Stren
gth
DP
不同的聚合物达到高强
度所要求的聚合度不同
带极性官能团的聚
合物（如：聚酰胺）要
求较低，而非极性聚合
物要求较高（如,PS）
五、分子量与分子量分布
2,分子量与分子量分布的统计表达
合成高分子的分子量有多分散性，是一个分子量各不
相同的许多分子的混合体
（大量子系统构成的集合，或 统计学的样本空间 ）
应该用统计学方法表示高分子的分子量（详细的统计
描述，或用统计平均值作简略描述。）
（ 1） 数均分子量 Mn 体系的总质量除以分子总数（数量作权重）
Mn = W/ ?Ni = ?Ni Mi
（ Ni：各级分数量分数； Mi,级分分子量）
（ 2） 重均分子量 Mw （级分的重量作权重）
Mw = ? Wi Mi / ?Wi = ?Wi Mi
（ Wi：各级分重量分数； Mi,级分分子量）
五、分子量与分子量分布
数 均 重 均
五、分子量与分子量分布
（ 3） 粘均分子量 Mv
按特性粘度公式 [?] = K Mv ? 导出，相当于用 [?] i 表示重均分子量
公式中的 Mi
Mv = ? Ni Mi ?+1 / ? Ni Mi
（ 4） 分子量分布指数 （可以概括地表示分子量分布宽窄）
一般用比值 Mw / Mn （ = Q） 表示分子量分布，
介于 1～? 之间。
（ 5） 分子量分布曲线 （最全面反映分子量分布的表示方法）
一般以 Wi ～ Mi （ 或 Wi ～ log Mi ） 作图
五、分子量与分子量分布
Mv
分子量
Wi
Mn Mw
Wi
Log M
测定分子量分布的主要方法：凝胶色谱（ GPC）
五、分子量与分子量分布
（ 6） 分子量与其它物理性质的关系
Mn
反映与分子数目有关而与分子尺寸无关的性质
（ 依数性 ）。
如：高分子溶液的冰点下降、沸点升高等；
Mw
与分子平均尺寸关系密切，与许多物理性质有关。
如：高分子的 熔体粘度 （决定加工性能）主要取决于
重均分子量，与数均分子量关系较小。
六、高分子的三级结构
可将高分子的结构按微观 --宏观的顺序分为 三个层次,
1,一级结构 （也称 微结构 ） 是一种近程结构
? 结构单元 （基本化学结构）
? 结构单元的连接顺序 （序列分布）
-AABBBABABBABB- -AAAAABBBBBBBB-
? 结构单元的空间排列、立体异构 （立体构型）
? 链的支化、体型结构、大环结构等
CH2 C
CH3
CH3 C H2 C H
C H2
C H3
C H 2 C H C H 2 C H C H 2 C H
C l C l C l
C H 2 C H
C l
C H C H 2
C l
C HC H 2
C l
R R R RR R RR RR
六、高分子的三级结构
2,二级结构 （ 高分子的 构象） 是远程结构
产生高分子构象的原因：主链上单键的内旋转
一些高分子的构象举例：
平面锯齿链构象
无规线团构象
螺旋链构象 （示意）
尼龙 -6的构象
C
N
C
N
O
H
H
O
O
C
N
C
N
O
H
H
O
H
H
O
N
C
N
C
六、高分子的三级结构
3,三级结构 （聚集态结构） 亚微观结构
许多高分子链聚集在一起的状态为聚集态结构
主要类型有：
无定形 （线团微胞结构，穿插交缠结构等）
结晶态、半结晶态 （缨状微束结构，折叠链结晶，球晶，串晶结构，等）
六、高分子的三级结构
液晶态
取向态
六、高分子的三级结构
多相结构
PS-b-PIp
(PS-b-PnBA)nX
六、高分子的三级结构
小结
高分子的结构有高度的复杂性，结构层次多，结构类型多（许
多类型是小分子没有的）。
高分子一级结构的分析表征方法
1H NMR,13C NMR,可用于研究化学结构、共聚物组成与序列分布、
链的构型、立构规整性及链结构的缺陷等。也可用于研究聚合反应
机理。
FT-IR,Raman 光谱, 除用于研究链结构外，也可研究高分子的结晶
态。
UV-Vis,元素分析，化学分析, 主要用于研究高分子的化学结构，测
定共聚物组成等。
端基分析, 研究聚合反应的引发、链转移和终止机理。也可测定聚合物
的数均分子量。
其它：高分辨裂解气相色谱,ESR等
七、高分子化学的过去与未来
1,历史和现状
19世纪：天然高分子的改性
1832年 --天然橡胶硫化改性（交联），使橡胶不发粘、有高弹性，成
为重要的材料；
1868年 --制成硝化纤维塑料（赛璐珞）；
1892年 --制成粘胶纤维（天然纤维再生制成的人造纤维）；
20世纪初 --开始生产醋酸纤维素（玻璃纸）；
1872-1910年：出现最早的合成高分子材料
1872年 --A,Bayer发现：苯酚加乙醛反应生成树脂状产物；
1907年 --L,Baekeland发明酚醛树脂的合成与加工方法，开始大规模
应用酚醛塑料；
1909年 --出现最早的使异戊二烯聚合的专利（最早的合成橡胶）；
七、高分子化学的过去与未来
1920-1930年：提出高分子的概念及理论初创期
1920年 --H,Staudinger发表“关于聚合反应”的论文，提出高分子的长链结
构概念。（此前对高分子的认识与 小分子的缔合物相混淆）
1930年 --Staudinger提出高分子稀溶液粘度公式,[?] ? M，奠定了表征高分
子结构的重要基础。高分子化学的基础理论初步建立；
1930-1950年：合成高分子工业的初创期，高分子理论走向成熟
1935年 --W,H,Carothers 合成出尼龙 -66,1938年实现工业化。（缩聚的开端）
1940年 --涤纶合成成功，于 1945年实现工业化；
1927-1950年期间,PVC,PS,PMMA（有机玻璃）、聚四氟乙烯（ Teflon)，
高压聚乙烯（ LDPE）等自由基聚合产品相继实现工业化；
1935年 --H.Mark 提出加聚动力学方程；
1939年 --P,J,Flory提出缩聚中官能团等活性、分子量与反应程度关系等理论；
1940-1948年 --建立了一系列测定聚合物分子量的方法（最著名的为 Mark-
Houwink方程,[?] = K M? ）；
1942年 --发展高分子溶液的统计热力学理论（ Flory,Huggins等）；
1945-1947年 --对自由基加聚机理的研究已趋于成熟；
七、高分子化学的过去与未来
1953-1960年：配位聚合与离子聚合的发现与发展
1953年 --K,Ziegler发现 TiCl4/有机铝催化乙烯聚合（低压聚乙烯），开创
配位聚合领域，将金属有机化学引入到高分子合成中；
1954年 --G,Natta发现全同立构聚丙烯及其合成方法，开辟立构规整聚合
的领域；
1955年 --Szwarc发现活性阴离子聚合，为嵌段聚合物（ SBS等）奠定基础；
1956年 --合成出与天然橡胶十分接近的高顺式聚异戊二烯；
29世纪 60,70年代：大品种通用高分子发展、成熟，工程塑料发展期
1960-1980年逐步发展烯烃聚合的高效催化剂、工艺和一系列新品种，产
量迅速增加；
1956-1965年 --聚甲醛、聚碳酸酯等工程塑料实现工业化；
1970-1980--新型工程塑料及高强度、耐高温塑料和纤维迅速发展；精细
高分子、功能高分子进入发展期和初创期。
七、高分子化学的过去与未来
1980-2000年：功能高分子进入发展期，可控聚合反应进一步发展，通用
高分子高性能化
发展一大批 功能高分子 品种 --离子交换树脂，螯合树脂，高分子试剂，高
分子催化剂，导电高分子，光敏树脂，膜分离材料，高分子光电导材
料，电致发光材料，高分子非线性光学材料，高分子磁性材料，生物
相容性材料，高分子药物载体，等；
茂金属催化剂及 烯烃的可控聚合 --实现聚烯烃的分子量分布与组成分布的
可控，大幅度提高材料性能；
实现丙烯和苯乙烯的 间规聚合 （茂金属催化） --立体定向聚合的重要进展；
实现阳离子、开环及自由基等机理下的 活性聚合 --开辟了合成大批结构高
度可控的新型高分子材料的途径；
合成 通用高分子 的生产 工艺更加先进，装置大型化，能耗和污染排放显著
减少，产品性能不断提高；
七、高分子化学的过去与未来
2,发展趋势
? 发现新类型的聚合反应的机会在逐渐减少，但对 已有聚合方法的改进
和发展 仍十分活跃。
目标：（ 1）提高反应效率，降低生产成本，减少对环境的有害影响；
（ 2）更精确地控制聚合物的链结构，为设计与合成结构更复杂
精细的高分子创造条件。
? 进一步发展功能高分子材料,解决实用化的瓶颈问题，开拓更多新的
功能。
关键：（ 1）利用高分子合成的成果来设计和制备具有各种复杂和精细
结构的高分子，实现功能的强化和优化；
（ 2）借鉴材料、物理、生物、信息等学科的理论和技术，进行
多学科交叉，建立功能高分子的基础理论。
? 与生命科学相互交叉和渗透,发展仿生高分子，解决环境问题和可持
续发展问题。
