推荐下载高聚物分子链几何形状word范文 16页.docx

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高聚物分子链几何形状

篇一：

产品造型材料与工艺

非金属材料

一、非金属材料特性

·金属材料：

高强度，高硬度，一定塑性韧性。

--缺点：

难以达到满足一些特殊性能的要求【耐高温性、耐腐蚀性】

·非金属材料：

--独特性能：

1、成形方法多样化

2、低温成形工艺简便

3、成形工艺与材料的制备工艺有机结合

--原料来源丰富，制造加工容易，节约能源。

（一）、高分子材料

·塑料属高分子材料，高分子材料又称高分子化合物或高分子聚合物（高聚物），是以高分子化合物为主要成分的有机材料。

·高分子材料种类：

--天然高分子材料

·蚕丝、羊毛、纤维素、油脂、天然橡胶、淀粉、蛋白质等

--人工合成高分子材料

·塑料、合成橡胶、合成纤维、胶粘剂、涂料等

--工程上使用的主要是人工合成的高分子材料。

·高分子化合物：

是指分子质量和大的化合物（5000以上乃至几百万）·低分子化合物：

相对分子质量在500以下（这个数量之间的根据其性能来确定）

·一般性能：

高分子化合物一般有较好的弹性、塑性和强度，低分子化合物这些性能较低。

所以，高分子化合物是相对分子质量大到使其机械性能具有工程意义的化合物。

概念扩充

·单体

--高分子化合物由低分子化合物通过聚合反应获得，组成高分子化合物的低分子化合物称作单体。

·链节

--大分子链由许多结构相同的基本单元重复连接构成，组成大分子链的这种结构单元称作链节。

·高分子材料:

·乙烯CH2=CH2（单体）

·聚乙烯（大分子链）...CH2--CH2--CH2--CH2...或--[-CH2--CH2-]n--

·聚合反应：

加（成）聚合反应

·一种或几种单体相互加成而链结成的聚合物反应。

（应用80%以上）

-例：

聚乙烯的反应方程式

加聚

nCH2===CH2········→-[-CH2--CH2-]n-

·缩（合）聚（合）反应

·一种或几种单体互相混合而连结成聚合物，同时析出（缩去）某种低分子（如：

水、氨、醇、卤化氢等）的反应。

反应生成分与单体不同，反应复杂。

少用。

·大分子链的化学组成、形态和聚合态

·化学组成

--组成大分子链的化学元素主要是碳、氢、氧，另外还有氮、氯、氟、硼、硫等元素，其中碳是形成大分子链的主要元素。

--大分子链的原子以共价键结合，其组成元素不同，原子间共价键力就不同，高分子材料的性能也不同。

·形态

--分子链的形态对聚合物性能有显著影响。

--大分子链课呈现不同的几何形状，主要有线型、支化型、和体型（或网型）三类。

线型分子链可完全结成晶体

支化型分子链由于存在支链，分子链之间不易形成规则排列，难于完全结晶成为晶体，同时支链可以形成三维缠结，是塑性变形难以进行，影响高分子材料的性能。

如：

低密度聚乙烯分子带有许多支链，熔点为105°C，结晶度为60%--70%；高密度聚乙烯分子链几乎全部实线型，熔点135°C，结晶度达95%。

强度、耐热性及化化学稳定性。

体型（网状或交联型）分子链网状分子链形成，是聚合物分子间不一相互流动，因而提高了聚合物的

·高分子材料的聚合态：

--晶态

--部分结晶态

--非晶态（玻璃态）

·高分子材料的性能

·机械性能：

高聚物的物理、力学状态

-线型非晶

态高聚物的三种力学状态：

-线型非晶态高聚物在不同温度下表现出三种物理状态，即玻璃态、高弹态和粘流态。

1、塑料

-概念：

以天然树脂或合成树脂（也称高分子化合物，因外观似天然树脂如琥珀、松香、虫胶等而得名）为原料，在一定温度和压力的条件下，可以用模具使其成型为具有一定形状和尺寸的塑料制件，当外力解除后，在常温下其形状保持不变。

多数以合成树脂为基本成分，一般含有添加剂如：

填料、稳定剂，增塑剂、色料或润化剂等。

·塑料的特点

·优点：

①比重小，比强度大；

②耐腐蚀，耐磨，绝缘减磨，消声，减震；

③易成型，易复合等优良的综合性能。

·缺点：

易老化，耐热性差，刚性差，尺寸稳定性差。

塑料生产（树脂或半制品生产）塑料工业

塑料制品的生产（塑料成型工业or加工工业）

塑料制品的简单生产流程

原料树脂塑料塑料制品

塑料生产

·塑料制品生产系统的组成成型、机械加工、修饰三个过程。

·2、塑料的组成

·

（1）合成树脂（高聚物）

-是由低分子化合物通过缩聚或加聚反应合成的高分子化合物，如酚醛树脂、聚乙烯等，是塑料的主要组成，也起粘结剂的作用。

合成树脂在塑料中含量约占40%~100%，对塑料的性能起决定性作用。

·

（2）添加剂

为改善性能而加入的其他组分，主要有以下几种：

·①填料或增强材料

--填料在塑料中主要起增强作用。

有时也可改善或提高塑料的某些特殊性能，以扩大其应用范围。

填料的用量可达20%~50%，是塑料改性最重要的组成。

--例如：

·加入石墨、石棉纤维或玻璃纤维等，可以改善塑料的机械性能；

·加入石棉粉可以提高塑料的耐热性；

·加入云母粉可以提高塑料的电绝缘性；

·加入二硫化钼等可以提高塑料的自润滑性；

·加入铝粉可以提高对光的反射能力。

·②固化剂

--它的作用在于通过交联使树脂具有体型网状结构，成为较坚硬和稳定的塑料制品。

--例如：

·在酚醛树脂中加入六亚甲基四胺；

·在环氧树脂中加入乙二氨、顺丁烯二酸酐等。

·③增塑剂

·用以提高树脂可塑性和柔软形的添加剂。

常用的为液态或低熔点的固体有机化合物。

·例如：

聚氯乙烯树脂中加入邻苯二甲酸二丁酯，可变为橡胶一样的软塑料。

·稳定剂

--为了防止受热、光等的作用是塑料过早老化，加入少量能稳定化作用的物质。

篇二：

《高分子材料概论》

《高分子材料概论》考试重点

考试时间：

第13周周二（201X年11月29日）上午8:

00-10:

00

考试地点：

东10B-304

考试题型

一、名词解释5个×2分＝10分

二、填空题20空×1分＝20分

三、不确定项选择题20个×1分＝20分

四、问答题5个×8分＝40分

五、能力题1个×10分＝10分

考试重点内容

一、概念：

高分子化合物：

或称聚合物，是由许多单个高分子（聚合物分子）组成的分子质量很大（104～107）的物质。

缩聚反应和缩聚物：

指所生成的聚合物结构单元在组成上比其相应的原单体分子少了一些原子的聚合反应和聚合物。

这是因为在这些聚合物反应中官能团间进行聚合反应时失去了某些小分子（如H2O）。

玻璃化温度：

●定义：

高聚物分子链开始运动或冻结的温度。

●玻璃化温度的使用价值：

玻璃温度是非晶态高聚物作为塑料使用的最高温度；是作为橡胶使用的最低温度。

触变性流体：

在恒定的将切速率和剪切力作用下，一些流体的粘度随时间的增加而降低，这种流体称为触变性流体。

多分散聚合物：

由许多不同相对分子质量的分子组成的高分子。

离子聚合反应：

单体在阳离子或阴离子作用下，活化为带正电荷或带负电荷的活性离子，再与单体连锁聚合形成高聚物的化学反应，统称为离子型聚合反应。

属于连锁聚合反应的一种。

热塑性：

热塑性高分子在受热后会从固体状态逐步转变为流动状态。

这种转变理论上可重复无穷多次。

或者说，热塑性高分子是可以再生的。

聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯和涤纶树脂等均为热塑性高分子。

热固性：

（热固性高分子）在受热后先转变为流动状态，进一步加热则转变为固

体状态。

这种转变是不可逆的。

换言之，热固性高分子是不可再生的。

通过加入固化剂使流体状转变为固体状的高分子，也称为热固性高分子。

典型的热固性高分子如：

酚醛树脂、环氧树脂、氨基树脂、不饱和聚酯、聚氨酯、硫化橡胶等。

二、掌握：

高分子材料的分类

答：

可分为合成高分子和天然高分子两大类。

高分子材料分子链的几何形状

答：

（1）线型链状：

由于c-c链旋转，很难伸展到完全伸直长度，而以许多不同形状，即构象存在。

（2）支化：

使高分子主链带上了长短不一的支链，有梳形、星形、无规支链等类型。

对材料物理、力学性能影响很大。

（3）交联：

大分子链之间通过支链或某种化学链相链接，形成一个分子量无限大的三维网状结构。

共聚物结构单元的连接方式

答：

无规连接（无规共聚物）交替连接（交替共聚物）

嵌段连接（交替共聚物）分叉连接（接枝共聚物）

聚合物的结晶结构形式

答：

（1）曲折链结晶结构

（2）扭曲的曲折链结晶结构（3）螺旋链结晶结构化学纤维的纺丝方法

答：

（1）熔融纺丝:

适用于凡能加热熔融或转变为粘流态而不发生显著分解的成纤聚合物。

（2）溶液纺丝:

将聚合物制成溶液，经过喷丝板或帽挤出形成纺丝液细流，然后该细流经凝固裕凝固以形成丝条的纺丝方法。

按凝固浴不同分为湿法纺丝和干法纺丝。

湿法纺丝：

凝固浴为水、溶剂或溶液等介质，如晴纶、粘胶。

干法纺丝：

凝固浴为热空气

大多数聚合物在不同温度下的力学状态、

答：

线型非晶高聚物的物理状态：

玻璃态、高弹态、黏流态

聚合物发生降解反应的条件：

高分子材料的降解反应：

指在化学因素或物理因素作用下高聚物分子的聚合度降低的过程。

●热降解：

（解聚反应，无规断链反应，取代基脱除反应）

1.是指高分子材料受热后，从高分子链的末端开始，以结构单元为单位进行连锁脱除单体的解聚反应。

2.是指高分子材料受热后，在高分子主链上的任意位置发生的断链反应。

3.聚合度不变，只是取代基与邻近的氢在温度低的情况下发生消除反应，并以氯化氢、醋酸、水、氢等形式从主链上脱除下来，同时在主链上形成双键，使产品颜色加深，强度降低

●氧化降解反应：

是指高分子材料在加工、使用过程中受空气中氧的作用发生高分子链断链的降解反应。

原理：

通过氢的过氧化物进行降解

影响氧化降解的因素：

外界条件光、热、金属氧化物加速降解内部因素：

支链多、结晶度低容易降解含叔氢原子多容易降解

●光降解反应：

（非光敏降解，光敏降解）指高分子材料受日光的照射而发生的分解反应。

●非光敏降解原理：

用相当于高聚物分子中化学键吸收波峰波长的光照射时，高聚物吸收能量后，而被激发，则发生光降解反应。

●光敏降解原理：

将卤代酮或金属有机化合物等作为光敏剂撒在高分子材料垃圾上，然后在太阳光或紫外线下暴晒，使高分子材料分解为粉末。

●化学降解与生化降解：

是指大分子中含有酯键、酰胺键、醚键等反应性基团的高分子材料，在受到酸、碱、酶及其他因素的作用下发生的大分子断链的化学反应。

●机械降解与超声波降解条件：

高分子材料的相对分子质量很大；较强的外力、超声波作用。

添加剂的品种：

①普通增塑剂和反应性增塑剂

②热、光稳定剂

③无机、有机填充剂

④增强剂、偶联剂、交联剂、阻燃剂、抗氧剂、着色剂、润滑剂、抗静电剂、增粘剂、脱模剂、赋香剂、防霉剂、抗粘剂、表面处理剂等。

稳定剂的分类：

热稳定剂：

对热敏性塑料（PVC）

抗氧剂包括：

防老剂：

针对橡胶（R）；热氧稳定剂：

针对塑料（P）光稳定剂：

紫外线吸收剂、光屏蔽剂

缩聚反应按制备方法的分类：

①熔融缩聚反应：

把单体加热到聚合物的熔点以上（一般大于200℃），如尼龙和涤纶。

②界面缩聚反应：

将两种单体分别溶解在两种互不相溶（如水和烃）的溶剂中，反应时将两种溶液倒在一起，反应即发生在两相界面处，该反应可以在常温或低温下以极快速度进行，如聚酰胺、聚酯。

③溶液缩聚反应：

单体在溶液中进行反应，如某些耐高温的聚合物。

④固相缩聚反应：

使单体在固体状态下进行反应，如聚酰胺、聚苯并咪唑。

热塑性塑料和热固性塑料成型加工的方法：

热塑性塑料：

压制成型、注塑成型、挤出成型、吹塑成型、压延成型、发泡成型、人造革制造、层压

热固性塑料：

注塑成型、模压成型