高分子物理--高分子的链结构ppt课件.ppt

《高分子物理--高分子的链结构ppt课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、高分子的链结构PolymerChainStructure高分子链结构是指单个高分子的结构和形态，分为近程结构和远程结构。内容介绍一、高分子的近程结构二、高分子的远程结构三、高分子链的均方末端距一、高分子的近程结构近程结构又称化学结构或一级结构，它主要涉及分子链的化学组成和结构问题。近程结构对聚合物的基本性能具有决定性的影响。一、高分子的近程结构1.  碳链高分子1.1结构单元的化学组成1.高分子的近程结构（1）特点a.分子链全部由碳原子组成;b.由加聚反应制得;c.不易水解。通用塑料（2）使用材料1.高分子的近程结构2.杂链高分子聚酰胺（PA）、

2、聚甲醛（POM）、聚砜（PSF）（1）特点：a.主链上除了碳原子外，还有氧、氮、硫等;b.主要由缩聚反应或开环聚合而成;c.易水解、醇解或酸解。（2）使用材料：工程塑料1.高分子的近程结构3.元素高分子聚硅氧烷特点：a.主链中含有Si、P等。b.具有无机物的热稳定性和有机物的弹性和塑性。一、高分子的近程结构1.  侧基1.2侧基与端基位于高分子主链旁侧的化学基团。这些基团对聚合物性能的影响也不容忽视，侧基的体积、极性、柔性等对高分子的力学性能、热性能等都将产生影响。一、高分子的近程结构聚合物PEPPPVCPSTm/℃137200212243Tg/

3、℃-68-2081100表1.侧基对聚合物热性能的影响一、高分子的近程结构2.端基取决于聚合过程中链的引发和终止机理，可能来自于单体、引发剂、终止剂、分子量调节剂或溶剂。端基对聚合物的热稳定性影响很大。此外，通过对端基的测定分析，可获得聚合机理的信息以及分子量、支化度等结构因子。一、高分子的近程结构1.3键接方式通常，缩聚反应、开环聚合及乙烯的加聚中，结构单元的键接方式是单一的。但是，α-取代烯烃具有不对称结构：CHR=CH，键接方式有所不同一、高分子的近程结构1.4支化与交联一般高分子大多是线形高分子，线链之间可以相对移动，有较好的流动性。一、

4、高分子的近程结构但如果在缩聚之中有三个以上官能度的单体存在；或在加聚过程中，有自由基的链转移；或在双烯类单体中第二双键的活化等，都能生成支化和交联高分子。一、高分子的近程结构一、高分子的近程结构线形高分子支化高分子交联高分子溶解性易溶能溶不溶熔融性熔熔不熔加工性易加工能加工加工性差实例低压PE（热塑性材料）高压PE（热塑性材料）热固性塑料（酚醛、环氧等）表2.线形、支化及交联高分子性能的比较一、高分子的近程结构支化度—指支化点密度或两相邻支化点之间的链的平均分子量。交联度—指相邻两交联点上之间的链的平均分子量（Mc）或交联点密度。交联度越大，Mc

5、越小。一、高分子的近程结构1.5共聚结构以二元共聚物为例，A、B表示两种链节，按其连接方式可分为：一、高分子的近程结构ABS树脂丙烯腈提供硬度、抗张强度和耐腐蚀性丁二烯提供韧性苯乙烯提供流动性通常，为了改善共聚物的某种使用性能，往往采取几种单体进行共聚，使产物兼有几种均聚物的优点；如ABS、SBS。一、高分子的近程结构1.6高分子构型构型是指由化学键所确定的原子在空间的几何排列。这种排列是稳定的，要改变构型必须破坏化学键才能实现。构型不同的异构体有旋光异构（立体异构）和几何异构（顺反异构）。一、高分子的近程结构1.旋光异构(立体异构)立体异构等规

6、（全同）立构间规（间同）立构无规立构它是由于手性碳原子上的基团的不同排列而产生的异构现象。一、高分子的近程结构一、高分子的近程结构表3.全同PS、间同PS和无规PS的性能比较全同PS间同PS无规PS聚合机理Ziggler-Natta茂金属自由基熔点/oC240270无熔点Tg=100透明性不不透明用途介于通用塑料与工程塑料之间工程塑料通用塑料一、高分子的近程结构2.几何异构(顺反异构)是双键两侧集团的排列方式不同形成的异构体。一、高分子的近程结构表4.顺式与反式聚1,4-丁二烯的性能比较顺式反式结晶性不结晶能结晶熔点/oC2148玻璃化温度-10

7、8-80用途弹性好，作为橡胶使用弹性差，作为塑料使用二、高分子的远程结构远程结构，又称二级结构，是关于整个高分子链的结构，主要研究高分子的分子量及其分布，分子链的尺寸大小及其柔顺性。二、高分子的远程结构2.1高分子链的构象构象是由于高分子主链上的单键的内旋转而产生的分子在空间的不同几何形态。二、高分子的远程结构构象状态伸直链构象无规线团构象折叠链构象螺旋链构象二、高分子的远程结构由于热运动，分子的构象时时刻刻都在变化着，因此高分子链的构象是统计性的。根据统计规律可知，分子链呈现伸直构象的几率是极小的，而呈现蜷曲构象的几率较大，称为无规线团。二、高

8、分子的远程结构2.2高分子链的柔性1.静态柔性又称平衡态柔性，指高分子链处于比较稳定状态时的蜷曲程度。当构象越接近于无规则排列时，链就越