[工学]3高分子1.ppt

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 不同用途的聚合物应有其合适的分子量分布: 合成纤维 分子量分布易窄 塑料薄膜 橡胶 分子量分布可较宽 线形高分子 其长链可能比较伸展，也可能卷曲成团，取决于链的柔顺性和外部条件，一般为无规线团 适当溶剂可溶解，加热可以熔融，即可溶可熔 高分子的链结构 高分子链的几何形状大致有三种： 线形、支链形、体形 3. 高分子的结构复杂 支链高分子 线形高分子上带有侧枝, 侧枝的长短和数量可不同 高分子上的支链，有的是聚合中自然形成的；有的则是人为的通过反应接枝上去的 可溶解在适当溶剂中, 加热可以熔融，即可溶可熔 体形高分子 可看成是线形或支链形大分子间以化学键交联而成，许多大分子键合成一个整体，已无单个大分子可言 交联程度浅的, 受热可软化，适当溶剂可溶胀 交联程度深的, 既不溶解, 又不熔融，即不溶不熔 序列结构 具有取代基的乙烯基单体可能存在头－尾或头－头或尾－尾连接 高分子链的微结构复杂 在高分子链中，结构单元的化学组成相同时，连接方式和空间排列也会不同 头-尾结构 头-头、尾-尾结构 有取代基的碳原子为头，无取代基的碳原子为尾 聚氯乙烯分子中的头－头结构多达16％ 立体异构 当高分子链中含有不对称碳原子时，则会形成立体异构体 全同立构 Isotactic 间同立构 Syndiotactic 高分子链的立构规整性 无规立构 Atactic 连有四个不相同的原子或基团的碳原子称为不对称碳原子 高分子链上有取代基的碳原子可以看成是不对称碳原子 将锯齿形碳链排在一个平面上，取代基在空间有不同的排列方式 顺反异构 大分子链中存在双键时，会存在顺、反异构体 分子链中的结构差异，对聚合物的性能影响很大 顺式聚丁二烯是性能很好的橡胶 反式聚丁二烯则是塑料 顺式（天然橡胶） 反式（古塔波胶） 高分子的聚集态结构 高分子的聚集态结构，是指高聚物材料整体的内部结构，即高分子链与链之间的排列和堆砌结构。分为： 非晶态结构 高聚物可以是完全的非晶态 非晶态高聚物的分子链处于无规线团状态 这种缠结、混杂的状态存在着一定程度的有序 非晶态高分子没有熔点，在比容-温度曲线上有一转折点，此点对应的温度称为玻璃化转变温度，用Tg表示 温 度 比 容 非晶态高聚物的温度比容曲线 将一非态晶高聚物试样，施一恒定外力，记录试样的形变随温度的变化，可得到温度形变曲线或热机械曲线 Tg Tf 温 度 形 变 玻 璃 态 高 弹 态 粘 流 态 非晶态高聚物的温度形变曲线 玻璃态 高弹态 粘流态 玻璃化转变温度，Tg 粘流温度，Tf Tg 是非晶态高聚物的主要热转变温度 晶态结构 高聚物可以高度结晶，但不能达到100％，即结晶高聚物可处于晶态和非晶态两相共存的状态 结晶熔融温度，Tm，是结晶高聚物的主要热转变温度 液晶态结构 取向态结构 1.4 高分子化合物的命名和分类 1 命名 以单体名称为基础，在前面加“聚”字 乙烯 丙烯 氯乙烯 甲基丙烯酸甲酯 聚乙烯 聚丙烯 聚氯乙烯 聚甲基丙烯酸甲酯 取单体简名，在后面加“树脂” 、“橡胶”二字 如 苯酚 甲醛 酚醛树脂 尿素 甲醛 脲醛树脂 甘油 邻苯二甲酸酐 醇酸树脂 丁二烯 苯乙烯 丁苯橡胶 商品名 合成纤维最普遍，我国以“纶”作为合成纤维的后缀 涤纶 聚对苯二甲酸乙二醇酯（聚酯） 丙纶 聚丙烯 锦纶 聚酰胺（尼龙），后面加数字区别 聚酰胺 聚酯 聚氨酯 聚醚 以高分子链的结构特征命名 第一个数字表示二元胺的碳原子数 第二个数字表示二元酸的碳原子数 只附一个数字表示内酰胺或氨基酸的碳原子数 数字含义 IUPAC命名 命名程序： 确定重复单元结构 排出次级单元（subunit）的次序，两个原则: 对乙烯基聚合物，先写