第二章 树脂的结构和 与性能 包装材料学课件 包装工程专用.pptVIP

聚合物的渗透性 稳定状态扩散 聚合物的渗透性 式中；渗透速率J取决于聚合物材料的厚度L及渗透物质在膜两边的分压力差(pl-p2)，而渗透系数K与厚度无关。 如果在膜中的稳态渗透扩散遵循菲克定律，那么 式中；J为气体扩散速率，D为扩散系数，是沿渗透方向的气体浓度梯度。如果考虑到D与浓度c无关，积分上式得到： 聚合物的渗透性 J＝一D(C2一C1)／l 其中Cl、C2是在表面1、2上扩散物质的浓度。如果气体或蒸汽在膜中的溶解服从亨利定律 C＝Sp 式中；C为气体在膜中的浓度，p为该气体的分压，S为溶解度系数（Henryd定律常数）。 假设：① 扩散是在稳态下进行的； ① 气体在聚合物中的浓度与距离的关系是线性的； ③扩散只在一个方向进行，没有横向或交叉的扩散。由 K(pl一p2)／l＝一D(C2—C1)／L 可以得出渗透系数：K=DS * * 第二章 树脂的结构与性能 2.1树脂的制备 树脂的制备主要通过两类反应来实现的，即聚合（加聚）反应和缩合（缩聚）反应。 2.1.1加聚反应：加聚反应是将许多相同或不同的低分子化合物（通常较多为不饱和的化合物或环状化合物）分子相互加成聚合而生成的高分子化合物（树脂）的过程，加聚反应又称为聚合反应，加聚反应的通式如下： 第二章 树脂的结构与性能 加聚反应可分为均聚合、共聚合及定向聚合。 (1)均聚合 由一种单体进行的聚合反应称为均聚合；如聚烯（主要为聚乙烯和聚丙烯）、聚氯乙烯、聚苯乙烯等都是均聚物。 (2)共聚合 由两种或两种以上的单体进行的聚合反应称为共聚合（或称为共聚），产品称为共聚物。利用共聚合的方法可以大大改善高聚物的性能。 如：ABS树脂就是丙烯腈、1，3—丁二烯、苯乙烯的共聚物(ABS是丙烯腈acrylonitrile、丁二烯butadiene及苯乙烯styrene的简写)， 第二章 树脂的结构与性能 共聚物的分类一般可按两种单体结构单元在共聚物分子链中的排列方式来分，可分为以下四类： ①?无规共聚物：共聚物分子链中两种单体（A和B）结构单元的排列顺序没有规律性，如： ……A—B—B—A—B—A—A—A—A—B—B…… 大多数二元共聚物属于这种情况，例如氯乙烯与醋酸乙烯酯的共聚物 ； ②交替共聚物：共聚物分子链中两种单体结构单元轮番交替地排列，如： …A—B—A—B—A—B—A—B—A—B—A—B…… 第二章 树脂的结构与性能 ③嵌段共聚物：共聚物分子链中两种单体结构单元各自排列成段，两段均聚物的长短可以不同，但它们之间是有化学键连接着的，如： …—A—A—A—A—A—A—A…—B—B—B—B—B……——A—A—A—A—A…… 乙烯与丙烯的共聚，可形成嵌段共聚物。 ③ 接枝共聚物：这种共聚物是一种支链型聚合物，即在一种聚合物主链上接另一种聚合物链做支链所形成的共聚物。而主链和支链本身可以是均聚物也可以是共聚物。 第二章 树脂的结构与性能 如天然橡胶分子链上接枝苯乙烯支链，则可增大强度、耐磨性，也易于加工。 (3)定向聚合，可以合成具有优异性能的高聚物，使用一般方法合成的聚丙烯，熔点75℃，而用定向聚合制成的聚丙烯可达160℃，为什么化学组成相同，甚至分子量也相同的高聚物，会有很不相同的性质呢？聚丙烯定向聚合产物有下列三种排列方式： 第二章 树脂的结构与性能 2缩聚反应 是通过一种或几种低分子化合物，它们的分子上含有二个或二个以上相同或不相同的官能团，进行分子间的互相缩合而形成高聚物，同时析出水、卤化氢、氨、醇、或酚等小分子化合物的反应，产品为缩聚物。其反应可简单表示如下： 上式中a—A—a、b—B—b为低分子化合物，a、b为官能团，ab为低分子产物。 为缩聚物。 第二章 树脂的结构与性能 （1） 均缩聚反应。同一单体分子间进行缩聚的反应称为均缩聚反应。如尼龙6的合成： （2）异缩聚反应。是指两种单体分子间进行的缩聚反应。例如尼龙66的合成 第二章 树脂的结构与性能 （3）共缩聚反应。是指两种以上含双官能团的缩聚或两种单体但含有三种不同官能团进行的缩聚，生成混合链节高分子化合物的反应。例如合成聚醚酯： 第二章 树脂的结构与性能 2.2树脂的结构和性能 1聚合物的分子结构 ●聚合物分子具有链状结构，由于结构和形状的不同，表现在物理和机械性能方面有显著的差异。聚合物分子链的形状主要分线型、支链型和体型（网型） ●线型和支链型聚合物一般均可溶解和熔融，可以反复应用称为“热塑性高聚物” ●而体型聚合物则不溶不熔，除非将交链键破坏，体型聚合物的成型和加工只能在其形成网状结构之前进行，一但形成网状结构，就不能改变形状，称为“热固性高聚物”。