高分子物理--高分子的链结构_精品文档优质PPT.ppt

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c.不易水解。

不易水解。

通用塑料通用塑料

（2）使用材料）使用材料1.1.高分子的近程结构高分子的近程结构高分子的近程结构高分子的近程结构2.杂链高分子杂链高分子聚酰胺（聚酰胺（PA）、）、聚甲醛（聚甲醛（POM）、）、聚砜（聚砜（PSF）

（1）特点：

）特点：

a.主链上除了碳原子外，还有氧、氮、硫等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主要由缩聚反应或开环聚合而成;

c.易水解、醇解或酸解。

易水解、醇解或酸解。

（2）使用材料：

）使用材料：

工程塑料工程塑料1.1.高分子的近程结构高分子的近程结构高分子的近程结构高分子的近程结构3.元素高分子元素高分子聚硅氧烷聚硅氧烷特点：

特点：

a.主链中含有主链中含有Si、P等。

等。

b.具有无机物的热稳定性和有机物的弹性和塑性具有无机物的热稳定性和有机物的弹性和塑性。

一、一、一、一、高分子的近程结构高分子的近程结构高分子的近程结构高分子的近程结构1.侧基侧基1.21.2侧基与端基侧基与端基侧基与端基侧基与端基位位于于高高分分子子主主链链旁旁侧侧的的化化学学基基团团。

这这些些基基团团对对聚聚合合物物性性能能的的影影响响也也不不容容忽忽视视，侧侧基基的的体体积积、极极性性、柔柔性性等对高分子的等对高分子的力学性能力学性能、热性能热性能等都将产生影响。

等都将产生影响。

一、一、一、一、高分子的近程结构高分子的近程结构高分子的近程结构高分子的近程结构聚合物聚合物PEPPPVCPSTm/137200212243Tg/-68-2081100表表1.侧基对聚合物热性能的影响侧基对聚合物热性能的影响一、一、一、一、高分子的近程结构高分子的近程结构高分子的近程结构高分子的近程结构2.端基端基取取决决于于聚聚合合过过程程中中链链的的引引发发和和终终止止机机理理，可可能能来来自于自于单体、引发剂、终止剂、分子量调节剂或溶剂单体、引发剂、终止剂、分子量调节剂或溶剂。

端端基基对对聚聚合合物物的的热热稳稳定定性性影影响响很很大大。

此此外外，通通过过对对端端基基的的测测定定分分析析，可可获获得得聚聚合合机机理理的的信信息息以以及及分分子子量、支化度量、支化度等结构因子。

等结构因子。

一、一、一、一、高分子的近程结构高分子的近程结构高分子的近程结构高分子的近程结构1.31.3键接方式键接方式键接方式键接方式通通常常，缩缩聚聚反反应应、开开环环聚聚合合及及乙乙烯烯的的加加聚聚中中，结结构构单单元元的的键键接接方方式式是是单单一一的的。

但但是是，-取取代代烯烯烃烃具具有有不不对对称称结结构构：

CHR=CH，键接方式有所不同键接方式有所不同一、一、一、一、高分子的近程结构高分子的近程结构高分子的近程结构高分子的近程结构1.41.4支化与交联支化与交联支化与交联支化与交联一一般般高高分分子子大大多多是是线线形形高高分分子子，线线链链之之间间可可以以相相对对移移动，有较好的流动性。

动，有较好的流动性。

一、一、一、一、高分子的近程结构高分子的近程结构高分子的近程结构高分子的近程结构但但如如果果在在缩缩聚聚之之中中有有三三个个以以上上官官能能度度的的单单体体存存在在；

或或在在加加聚聚过过程程中中，有有自自由由基基的的链链转转移移；

或或在在双双烯烯类类单单体体中第二双键的活化中第二双键的活化等，都能生成支化和交联高分子。

等，都能生成支化和交联高分子。

一、一、一、一、高分子的近程结构高分子的近程结构高分子的近程结构高分子的近程结构一、一、一、一、高分子的近程结构高分子的近程结构高分子的近程结构高分子的近程结构线形高分子线形高分子支化高分子支化高分子交联高分子交联高分子溶解性溶解性易溶易溶能溶能溶不溶不溶熔融性熔融性熔熔熔熔不熔不熔加工性加工性易加工易加工能加工能加工加工性差加工性差实例实例低压低压PEPE（热塑性材料）热塑性材料）高压高压PEPE（热塑性材料）热塑性材料）热固性塑料热固性塑料（酚醛、环氧等）（酚醛、环氧等）表表2.线形、支化及交联高分子性能的比较线形、支化及交联高分子性能的比较一、一、一、一、高分子的近程结构高分子的近程结构高分子的近程结构高分子的近程结构支化度支化度指指支化点密度支化点密度或或两相邻支化点之间的链的平均两相邻支化点之间的链的平均分子量。

分子量。

交联度交联度指相邻两交联点上之间的链的平均分子量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。

或交联点密度。

交联度越大，交联度越大，Mc越小。

越小。

一、一、一、一、高分子的近程结构高分子的近程结构高分子的近程结构高分子的近程结构1.51.5共聚结构共聚结构共聚结构共聚结构以二元共聚物为例，以二元共聚物为例，A、B表示两种链节，按其连表示两种链节，按其连接方式可分为：

接方式可分为：

一、一、一、一、高分子的近程结构高分子的近程结构高分子的近程结构高分子的近程结构ABS树树脂脂丙烯腈提供硬度、丙烯腈提供硬度、抗张强度和耐腐蚀性抗张强度和耐腐蚀性丁二烯提供韧性丁二烯提供韧性苯乙烯提供流动性苯乙烯提供流动性通常，通常，为了改善共聚物的某种使用性能为了改善共聚物的某种使用性能，往往采取，往往采取几种单体进行几种单体进行共聚共聚，使产物兼有几种均聚物的优点；

如，使产物兼有几种均聚物的优点；

如ABS、SBS。

一、一、一、一、高分子的近程结构高分子的近程结构高分子的近程结构高分子的近程结构1.61.6高分子构型高分子构型高分子构型高分子构型构构型型是是指指由由化化学学键键所所确确定定的的原原子子在在空空间间的的几几何何排排列列。

这这种种排排列列是是稳稳定定的的，要要改改变变构构型型必必须须破破坏坏化化学学键键才才能能实实现现。

构构型型不不同同的的异异构构体体有有旋旋光光异异构构（立立体体异异构构）和和几何异构几何异构（顺反异构）。

（顺反异构）。

一、一、一、一、高分子的近程结构高分子的近程结构高分子的近程结构高分子的近程结构1.1.旋光异构旋光异构（立体异构立体异构）立体立体异构异构等规（全同）立构等规（全同）立构间规（间同）立构间规（间同）立构无规立构无规立构它是由于它是由于手性碳原子手性碳原子上的基团的不同排列而产生上的基团的不同排列而产生的异构现象。

的异构现象。

一、一、一、一、高分子的近程结构高分子的近程结构高分子的近程结构高分子的近程结构一、一、一、一、高分子的近程结构高分子的近程结构高分子的近程结构高分子的近程结构表表3.全同全同PS、间、间同同PS和无规和无规PS的性能比较的性能比较全同全同PS间同间同PS无规无规PS聚合机理聚合机理Ziggler-Natta茂金属茂金属自由基自由基熔点熔点/oC240270无熔点无熔点Tg=100透明性透明性不不不不透明透明用途用途介于通用塑料与介于通用塑料与工程塑料之间工程塑料之间工程塑料工程塑料通用塑料通用塑料一、一、一、一、高分子的近程结构高分子的近程结构高分子的近程结构高分子的近程结构2.几何异构几何异构（顺反异构顺反异构）是双键两侧集团的排列方式不同形成的异构体。

是双键两侧集团的排列方式不同形成的异构体。

一、一、一、一、高分子的近程结构高分子的近程结构高分子的近程结构高分子的近程结构表表4.顺式与反式聚顺式与反式聚1,4-丁二烯的性能比较丁二烯的性能比较顺式顺式反式反式结晶性结晶性不结晶不结晶能结晶能结晶熔点熔点/oC2148玻璃化温度玻璃化温度-108-80用途用途弹性好，作为弹性好，作为橡胶使用橡胶使用弹性差，作为塑弹性差，作为塑料使用料使用二、二、二、二、高分子的远程结构高分子的远程结构高分子的远程结构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，主要研究高分子的的结构，主要研究高分子的分子量及其分布，分子链分子量及其分布，分子链的尺寸大小及其柔顺性的尺寸大小及其柔顺性。

二、二、二、二、高分子的远程结构高分子的远程结构高分子的远程结构高分子的远程结构2.2.11高分子链的构象高分子链的构象高分子链的构象高分子链的构象构象是由于高分子主链上的构象是由于高分子主链上的单键的内旋转单键的内旋转而产生而产生的分子在空间的的分子在空间的不同几何形态不同几何形态。

二、二、二、二、高分子的远程结构高分子的远程结构高分子的远程结构高分子的远程结构构象构象状态状态伸直链构象伸直链构象无规线团构象无规线团构象折叠链构象折叠链构象螺旋链构象螺旋链构象二、二、二、二、高分子的远程结构高分子的远程结构高分子的远程结构高分子的远程结构由由于于热热运运动动，分分子子的的构构象象时时时时刻刻刻刻都都在在变变化化着着，因因此此高高分分子子链链的的构构象象是是统统计计性性的的。

根根据据统统计计规规律律可可知知，分分子子链链呈呈现现伸伸直直构构象象的的几几率率是是极极小小的的，而而呈呈现现蜷曲构象的几率较大，称为蜷曲构象的几率较大，称为无规线团无规线团。

二、二、二、二、高分子的远程结构高分子的远程结构高分子的远程结构高分子的远程结构2.2.22高分子链的柔性高分子链的柔性高分子链的柔性高分子链的柔性1.静态柔性静态柔性又称平衡态柔性，指高分子链处于比较稳定状态又称平衡态柔性，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，链就时的蜷曲程度。

当构象越接近于无规则排列时，链就越趋于蜷曲，静态柔性就越好。

越趋于蜷曲，静态柔性就越好。

二、二、二、二、高分子的远程结构高分子的远程结构高分子的远程结构高分子的远程结构2.动态柔性动态柔性又又称称动动力力学学柔柔性性，指指分分子子链链从从一一种种平平衡衡状状态态构构象象转转变变为为另另一一种种平平衡衡状状态态构构象象的的容容易易程程度度。

构构象象转转变变越越容易，转变速度越快，则分子链的动态柔性就越好。

容易，转变速度越快，则分子链的动态柔性就越好。

二、二、二、二、高分子的远程结构高分子的远程结构高分子的远程结构高分子的远程结构3.影响链柔性的因素影响链柔性的因素a.主链结构主链结构b.侧基侧基c.链的长短链的长短d.分子间作用力分子间作用力e.外界因素外界因素二、二、二、二、高分子的远程结构高分子的远程结构高分子的远程结构高分子的远程结构主主链链结结构构碳链高分子碳链高分子主链含主链含C=C的高分子的高分子杂链高分子杂链高分子主链含有环状的高分子主链含有环状的高分子二、二、二、二、高分子的远程结构高分子的远程结构高分子的远程结构高分子的远程结构碳链高分子碳链高分子在在碳碳链链高高分分子子中中，C-H化化合合物物的的极极性性最最小小，分分子子间间相相互互作作用用很很小小，内内旋旋转转势势垒垒也也小小，内内旋旋转转容容易易，所以柔性比较好。

例如：

所以柔性比较好。

PE就是典型的柔性高分子。

就是典型的柔性高分子。

二、二、二、