《化学概论》第11章有机聚合物.ppt

6) 核酸:基本结构单元是核苷酸。核苷酸含有含氮碱基、糖和磷酸三种组分，结构如下图所示。 D-2脱氧核糖 D-核糖 核苷 核苷酸 含不饱和双键或三键的单体（多为烯类）π键断裂后加成而聚合起来的反应称作加聚反应，反应产物称为加聚物。如乙烯加聚生成聚乙烯，见下式。 11.3.2 加聚反应（Addition Polymerization) a. 反应过程得不到中间产物，也没有其他小分子的副产物生成； b. 所得聚合物中的链节同单体具有完全一致的化学成分与结构； c. 大多为链式反应，即反应一旦开始，就迅速进行直至得到最终产物为止。 1. 加聚反应特征是： 多数烯类单体的加聚反应属于链式聚合反应，又称为连锁聚合。 连锁聚合过程由链引发、链增长和链终止等基元反应组成，各步反应速率和活化能差别很大。分子量随时间没有变化或者变化不大，而转化率随时间而增加，如图11.2所示。 2. 加聚反应机理—链式聚合 图11.2 链式聚合反应中分子量—转化率关系图 单烯烃通过加聚反应生成聚烯烃，如聚乙烯、聚氯乙烯等；共轭二烯烃通过加聚反应合成各种橡胶制品，如天然橡胶和氯丁橡胶。 3. 加聚反应的应用: 2) 聚氯乙烯 氯乙烯单体通过加聚反应得到聚氯乙烯。聚氯乙烯的耐化学品性、抗老化性、难燃性、绝缘性、机械特性等都很优良。 1) 聚乙烯 乙烯单体通过加聚反应得到聚乙烯。聚乙烯是仅由C和H构成的聚合物，所以亲水性差、粘黏性低。 3) 聚苯乙烯 苯乙烯单体通过加聚反应得到聚苯乙烯。聚苯乙烯具有优良的加工成型性、着色性和绝缘性等，广泛用于电子材料、玩具、杂货和厨房用品等。 4) 聚丙烯腈 聚丙烯腈是结晶性高分子，由于极性高的CN键的强力结合，高分子链间作用非常强，因此具有优良的耐化学品性。 5) 聚氯丁二烯 以2-氯-1,3-丁二烯为单体，经聚合反应得到聚氯丁二烯，又称为氯丁橡胶，具有抗老化性、耐油性、耐化学品性、耐燃性等优点。 11.4.2 聚合物的聚集态结构 11.4.1 聚合物的分子链结构 §11.4 聚合物的结构 线形 支链形 交联结构（体型） 聚合物结构的特点是具有多尺度性、多层次性。从结构上看，聚合物结构可分为分子链结构和聚集态结构。 11.4.1 聚合物的分子链结构 分子链的几何形状有三种：线形、支链形、交联结构 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. 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. 支链形 高分子 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整体，已无单个大分子可言。交联程度浅, 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. 聚合物本体中的分子链排列和堆积形成聚集态结构。分子链按一定方向规则排列的形成晶态聚合物，而分子链作无规则地排列形成非晶态聚合物。 聚合物有两种状态 固态聚合物 液态聚合物 晶态结构 非晶态结构 又称粘流态 两种聚集状态 玻璃态 三个力学状态 粘流态 高弹态 11.4.2 聚合物的聚集态结构 * 1. 晶态结构 大多数晶态聚合物是兼有晶体和非晶体两种结构。聚合物中结晶部分在整个聚合物中所占的质量百分数或体积百分数，称为结晶度。描述聚合物晶态结构的模型有两种：缨状胶束模型（也称两相结构模型）和折叠链模型。 缨状胶束模型（两相结构模型） 折叠链模型 * 2.非晶态结构 非晶态结构是一个比晶态更为普遍存在的聚集形态，不仅有大量完全非晶态的聚合物，而且即使在晶态聚合物中也存在非晶区。聚合物的每一根分子链就好像一根长长的线，通常情况下，它们互相缠绕在一起，被称为无规线团。许多高聚物都是这样的结构，如聚氯乙烯、聚苯乙烯和有机玻璃等塑料，多数合成树脂以及合成橡胶属于交联聚合物。 11.5.2 晶态聚合物的力学状态 11.5.1 非晶态聚合物的力学状态 §11.5 聚合物的力学性质 将一非晶态高聚物试样，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