第一章 高分子链的结构 - 首页 沈阳化工大学材料科学与工 ….ppt

第一章;第一章 高分子的链结构;高分子的特点（与小分子相比）;高聚物结构复杂的原因;一级结构;高分子的链结构;Chemical composition 化学组成;结构单元的化学组成 高分子链的构型 分子构造 共聚物的连接序列 ;以聚氯乙烯为例( Polyvinyl Chloride – PVC);The Chemical Structures of some Polymers;聚醋酸乙烯酯　 PVAc Polyvinyl acetate;聚氯乙烯 PVC Polyvinyl Chloride;聚己二酰己二胺 Polyhexamethylene adipamide Nylon6-6;聚苯醚 PPO Polyphenylene oxide, or Polyphenylene ether;聚醚醚酮 PEEK Polyether ether Ketone;聚四甲基对亚苯基硅氧烷 TMPS Poly(tetramethyl p-silphenylene) siloxane;Composition of Polymer Chain（主链的组成）;碳链高分子 分子链全部由碳原子以共价键相连接而组成，多由加聚反应制得。 如：聚苯乙烯(PS)、聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯(PP)、聚丙烯腈(PAN)。;杂链高分子 分子主链上除碳原子以外，还含有氧、氮、硫等二种或二种以上的原子并以共价键相连接而成。由缩聚反应和开环聚合反应制得。 例如：聚酯、聚醚、聚酰胺、聚砜。;元素有机高分子 主链不含碳原子，而由硅、磷、锗、铝、钛、砷、锑等元素以共价键结合而成，侧基含有有机基团。 如: 有机硅橡胶 。;无机高分子 主链不含碳原子，而由硅、磷、锗、铝、钛、砷、锑等元素以共价键结合而成，侧基也不含有机基团。 如: 聚二硫化硅。;端基：在高分子链末端的基团，通常与分子链有不同的组成。;高分子的构型;可以看出这些分子是对称的。如果把分子中的氢互换位置，分子没有变化。;化合物分子中的一个碳原子与四个不同的原子相连时，这个化合物的空间可能有两种不同排列;旋光活性物质：可使偏振光旋转的物质称为旋光活性物质。;1.1.2.1 旋光异构 (空间立构);小分子;1.1.2.1 旋光异构;Isotactic 全同立构;例：全同PS：结晶Tm=240℃； 间同PS：结晶Tm=270℃ ； 无规PS：不结晶，软化温度Tb=80℃ 全同或间同的聚丙烯，结构比较规整，容易结晶，可纺丝做成纤维 而无规聚丙烯却是一种橡胶状的弹性体;1.1.2.2 几何异构;Poly(1,4-butadiene) 聚1，4-丁二烯;举例 ;;思考:;1.1.2.3 键接异构;键接异构 (a ) 单烯类单体形成聚合物??键接方式 对于不对称的单烯类单体，例如 在聚合时就有可能有头-尾键接和头-头(或尾-尾)键接两种方式： 头-尾： 头-头或尾-尾：; ;Head-to-tail;思考;1-3-2举例说明;聚丁二烯 ;聚异戊二烯 ;Experimental methods to observe the configuration of polymer;X-ray;NMR- Nuclear Magnetic Resonance;Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR);线形高分子;环状高分子;分子项链;梯形聚合物(ladder polymer);树枝状聚合物 (Dendrimer);支化与交联 高分子链上带有长短不一的支链称为支链高分子。如LDPE为支化聚合物。 高分子链通过化学键相互连接而形成的三维空间网形大分子称为交联高分子。如硫化橡胶、交联聚乙烯、热固性塑料等。 支化与交联的产生条件 在缩聚过程中：有含三个或三个以上官能度的单体存在；或在双官能团缩聚中有产生新的反应活性点的条件； 在加聚过程中：有自由基的链转移反应发生；或双烯类单体中第二双键的活化等，都能生成支化或交联结构的高分子。;支化度：可由单位分子量（或单位体积）内的支化点数或两个相邻支化点间的平均相对分子质量Mc来表征。 交联度：可用交联点密度或网链长度表示。 a 交联点密度指单位体积内交联点的数目 b 网链长度指两个相邻交联点之间平均相对分子质量Mc来表示。 由溶胀度的测定和力学性质的测定可以估计交联度。 ;支化与交联对聚合物性能的影响; 支化与交联影响性能实例; 橡胶的硫化与交联度影响;均聚物仅有一种类型结构单元组成。 共聚物是由两种以上单体共同聚合制得。 以由A和B两种结构单元构成的二元共聚物为例，按其连接方式可分为以下统计型