第五章有机高分子材料与高分子化合物ppt课件.ppt

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1、第五章有机高分子化合物与高分子材料棉、麻、丝、毛、角、胶、塑料、橡胶、纤维┄它们是人们越来越熟悉的有机或高分子材料。无论是天然的或合成的这类材料，在人们的生活和工程技术中都占有越来越重要的地位。1高分子化合物的基础是相对分子质量较小的有机化合物。本章第一节，既作为高分子化合物的基础部分，又作为高中化学的复习部分，请同学自己阅读教材。第二节高分子化合物的基本概念一高分子化合物21高分子化合物的组成：特定结构单元多次重复而成:聚合度—CH2—CH2—2相对分子质量:⑴高分子化合物的相对分子质量应为：M=链结化学式量×n但，同种高聚物，其聚合度

2、并不相同。3聚乙烯链节n因此，每一个大分子的相对分子质量都不相同。⑵高聚物的相对分子质量只有平均意义。常用数均摩尔质量表示。⑶由于聚合度不同引起的高聚物相对分子质量各不相同的现象—高聚物相对分子质量的多分散性⑷高聚物—链节相同而聚合度不同的混合物。4三高分子化合物的几何形状1线型结构。分子易蜷曲，制品有弹性(热塑性)；大分子被化学键交联起来，不易蜷曲，制品无弹性和塑性（热固性）。52体型(网状)结构。第三节高分子化合物的制备一加聚反应1不饱和的低分子化合物相互加成，或易开环的环状化合物相互作用形成高聚物的反应，如：nCH2=CH2→聚乙烯

3、聚氧化乙烯62加聚物可能是线状也可能是体型结构；3加聚反应可分为：均聚，共聚（又分接枝、镶嵌共聚）。二缩聚反应1低分子化合物（只少有两个可反应的官能团）相互作用形成高聚物时，同时析出小分子物质的反应。如：7nHO-R-OH+nHOOC-R′二元醇二元酸HOR-OCO-R′-COnOH+(n-1)H2O聚酯2缩聚反应可以得到体型高聚物；3缩聚反应可分为：（按产物）体型缩聚，线型缩聚；（按单体）均缩，混缩，共缩。8-COOH→第四节高聚物的结构和性能一高聚物的结构特点1高聚物的相对分子质量很大，所以，分子间力很强。因此，高聚物无气态，机械强度

4、较高。92高分子链中有许多C-C键，此单键可按键角自由旋转。因此，高分子的形状便有无数可能（构象）——高分子链的柔顺性。高分子内旋转形成许多构象可示意如右：高分子由此产生的屈挠性可演示如下：103高聚物的聚集态有：①晶态—大分子排列有序；11②非晶态—大分子排列无序；③取向态—大分子经拉伸后定向排列。高聚物整体无序，但在小区域内有不同状态：晶区和非晶区。12一个大分子可穿过几个不同的区域。高聚物中晶区多称结晶度大，力学性能强。二高聚物的物理状态线性、非晶态高聚物恒压下的形变-温度曲线：Tg：玻璃化温度Tf：粘流化温度13分子动能大。大分子

5、可运动，具有流动性和可塑性，不会复原，属塑性变形。是高聚物的工艺状态；分子动能不大，大分子不动，链段可动。141粘流态：T>Tf，2高弹态：Tf>T>Tg，受外力，大分子或蜷曲或伸展；除去外力，分子复原，属高弹形变。高聚物柔软，有弹性。是橡胶的使用状态.温度低，动能小。大分子不能运动，只能振动；链段也不能运动。分子的形态和位置固定。受外力，只产生微小变形—普弹形变。是塑料的使用状态。153玻璃态：T

6、温。Tg是橡胶使用的最低温度。⑶为便于加工，Tf应低些。如塑料，Tf-Tg差应小;为利于使用，Tf应高些。如橡胶。164讨论讨论题：以下三种温度-形变曲线，各对应于何种高分子材料？①对应于塑料。使用状态是玻璃态，处于室温；Tg-Tf差值小；②对应于橡胶。使用状态是高弹态，处于室温；Tg-Tf差值大；17讨论：③对应于纤维。使用状态是玻璃态，处于室温；Tg-Tf差值较大。三高聚物的性能1.基本性能：质轻，有弹性，塑性，绝缘，耐蚀。2.机械性能：聚合度n大，分子间力大，强度大（结晶度，极性基团都能增强分子间力）。18高聚物无电子、离子，多是绝

7、缘体。但极性基团在电场中会周期性取向，产生位移电流，使其具有导电性。高聚物经摩擦而带静电，因绝缘而不易消除。符合“相似相溶”原理，但不同于低分子，其溶解过程分为：193电性能：4溶解性：①溶胀—溶剂分子进入高分子链，使链距增大，体积增大；四高聚物的老化1.高聚物的老化—受内外因素影响，使高聚物性能破坏，以至丧失使用价值的现象。20②溶解—溶胀到使高分子链彼此分离，分子进入溶剂。体型高分子只溶胀不溶解。⑴外观变化—粘、软、硬、脆、龟裂、变形、失光、变色、剥落、斑点。⑶机械性能—拉伸强度、硬度、耐磨性的下降。212老化的特征：⑵物化性能—相对

8、分子质量及分布、溶解度、密度、透光率、透气性、耐热、耐寒性的下降或丧失。⑷电性能—绝缘性的破坏。上述变化并不同时出现，但是，老化是不可逆转的。3老化的实质—高聚物的降解和交联①氧化降解—在O2