第七章-高分子的结构ppt课件.ppt

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1、高分子化学与物理第一章绪论第二章缩聚及其他逐步聚合反应第三章自由基聚合反应第四章离子型聚合和配位聚合第五章共聚合反应第六章聚合物的化学反应第七章高分子的结构第八章大分子的热、力学性质第九章高分子固体的力学性质第十章高分子溶液性质第十一章高分子的电、热及光学性质研究聚合反应和高分子化学反应原理，选择原料、确定路线、寻找催化剂、制订合成工艺等。高分子化学研究聚合物的结构与性能的关系，为设计合成预定性能的聚合物提供理论指导。高分子物理第7章高分子的结构高分子结构凝聚态结构链结构晶态结构非晶态结构液晶态结构取向态结构近程结构(一级结构）远程结构(二级结构）化学组成结构单元

2、的键接方式分子的构造分子链的构型分子量及其分布分子链的尺寸高分子链的构象和柔顺性高分子的结构层次三级结构高级结构1.碳链高分子：主链全部由碳原子组成（有共价键连接而成），由加成反应得到：例如：PE、PP、PVC、PS、MMA。特点：不溶于水，可塑性（可加工性）但耐热性差。2.杂链高分子：主链除C原子外还有O、N、S等杂原子组成，多由缩聚或开环反应得到。e.g:PA（尼龙）、PET（涤纶）、PPO（聚苯醚）、PSU（聚砜）、POM（聚甲醛）、PPS（聚苯硫醚）。特点：具有极性，易水解、醇解，耐热性比较好，强度高。可用作工程塑料。7.1高分子的近程结构7.1.1分子链

3、的化学组成决定聚合物的基本性能3.元素有机高分子：主链中不含碳，含有Si、P、Ti、Al等元素。特点：具有无机物的热稳定性，有机物的弹性和塑性。e.g:硅橡胶-123℃使用，耐低温性好4.无机高分子：分子链（主链和侧基全部由无机元素组成，不含C原子。eg.聚二氧化硅、聚二氟磷氮等。端基EndGroup：端基所占比例很小，对高分子的力学性能没有影响，但对热稳定性影响最大，分子链的降解通常从端基开始，要提高耐热性，一般要对高分子链进行封端。e.g:加入封端，以提高PET耐热性和控制分子量。首-尾连接首-首连接尾-尾连接如单体CH2=CHX聚合时，所得单体单元结构如下：

4、首尾单体单元连接方式可有如下三种：7.1.2结构单元的键接方式键接方式：是指结构单元在高分子链中的联结方式（顺序）居多少量少量线形无规支化梳形支化星形支化交联网络7.1.3高分的构造—线形、支化和交联1.线形高分子（linearpolymer）：一般高分子呈线形，分子长链可以蜷曲成团，也可以伸展成直线。线形的分子间没有化学键结合，在受热或者受力的情况下分子间可以相互移动，因此线形高聚物可以在适当的溶剂中溶解，加热时可以熔融，易于加工成型。2.支化高分子（branchingpolymer）：与线形高分子的化学性质相似，但物理机械性能不同。支化破坏了分子的规整性，故结

5、晶度大大降低，故密度，熔点，结晶度和硬度等方面都低于线形高分子。交联与支化有本质区别：支化（可溶，可熔，有软化点）交联（不溶，不熔，可溶胀）3.交联（networkpolymer）:高分子链之间通过支链连接成一个空间三维网状结构热固性塑料、硫化橡胶、聚乙烯交联都是交联高分子eg:橡胶硫化未硫化:分子间容易滑动,受力后不能恢复原状硫化后:不易滑动,有可逆的弹性形变，称为具有实用意义的橡胶。注意:交联度不同,性能也不相同;如交联度小的橡胶(含硫量<5%),弹性好,交联度大（20％～30％）的橡胶,弹性差,随着交联度的增加,机械强度和硬度都将增加,最后失去弹性而变脆.4

6、.梯形和双螺旋形高分子：e.g:均苯四甲酸二酐和四氨基苯缩聚得到全梯形吡咙，可耐高温320℃，模量和强度都非常高。PE种类链的几何形状ρ拉伸强度σt(kg/cm2)Tm最高使用温度℃LDPE支化结构0.91~0.9470~15010580~100HDPE线形结构0.95~0.97210~370135120交联PE交联结构0.95~1.40100~210-----135用途：1.LDPE：薄膜材料、软制品2.HDPE：硬制品、管材3.交联聚乙烯：海底电缆、电工器材PE链几何形状对其性能的影响高分子结构不同，物理性能也有所不同。7.1.4共聚物的组成与结构共聚物：由两

7、种或两种以上的共聚而成的聚合物以A、B两种单体单元所构成的共聚物为例，按连接方式可分为：交替共聚物(alternatingcopolymer)ABABABABABABABA无规共聚物(randomcopolymer)AABABBAA嵌段共聚物(blockcopolymer)AAAAAABBBBBAAAAAA接枝共聚物(graftcopolymer)AAAAAAAAAAAAABBBBBBBB7.1.5高分子的构型构型：指分子链中由化学键所固定的原子和原子团在空间的几何排列。这种排列是稳定的，要改变构型必须经过化学键的断裂和重组。构型异构几何异构：由双键或环状结构引起

8、旋光异构（