《功能高分子材料課件 第一章 緒論鏈接高分子化學(xué)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《功能高分子材料課件 第一章 緒論鏈接高分子化學(xué)（96頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第1頁(yè)，共96頁(yè)。本節(jié)主要內(nèi)容：1.高分子的基本概念2.聚合物分類(lèi)和命名3.聚合反應(yīng)4.分子量5.線型、支鏈和體型大分子6.大分子的微觀結(jié)構(gòu)7.聚合物的物理狀態(tài)和主要性能2第2頁(yè)，共96頁(yè)。：研究高分子化合物的合成和反應(yīng)間的關(guān)系：研究高分子的結(jié)構(gòu)與性能間的關(guān)系：研究高分子的性能與應(yīng)用間的關(guān)系3第3頁(yè)，共96頁(yè)。高分子化學(xué)的重要性u(píng)我們的衣食住行都離不開(kāi)高分子u高分子化學(xué)是重要的基礎(chǔ)學(xué)科u高分子化學(xué)的知識(shí)是我們認(rèn)識(shí)世界，改造世界的強(qiáng)有力武器4第4頁(yè)，共96頁(yè)。高分子材料的應(yīng)用衣食行住用科技5第5頁(yè)，共96頁(yè)。數(shù)學(xué)物理學(xué)工程學(xué)其它化學(xué)其它學(xué)科生命科學(xué)電子學(xué)高分子科學(xué)在科學(xué)的整體發(fā)展中：高分子科學(xué)處
2、于多種學(xué)科的交匯點(diǎn)上，為其發(fā)展提供了良好的學(xué)科環(huán)境。 6第6頁(yè)，共96頁(yè)。l高分子具有許多優(yōu)良性能，高分子材料是當(dāng)今世界發(fā)展最迅速的產(chǎn)業(yè)之一，高分子材料的發(fā)展歷史不足百年，按體積計(jì)目前，其世界年產(chǎn)量已經(jīng)超過(guò)金屬類(lèi)，成為最重要的材料品種之一。l塑料、橡膠、纖維、涂料、粘膠劑幾大類(lèi)高分子材料己廣泛應(yīng)用到電子信息、生物醫(yī)藥、航天航空、汽車(chē)工業(yè)、包裝、建筑、紡織等各個(gè)領(lǐng)域。l功能高分子材料：導(dǎo)電高分子、高吸水性高分子、高選擇吸附性高分子、醫(yī)用高分子高分子半導(dǎo)體、光導(dǎo)電高分子、壓電及熱電高分子、磁性高分子、光功能高分子、液晶高分子和信息高分子材料等近年發(fā)展迅速，具有特殊功能。高分子材料的應(yīng)用據(jù)統(tǒng)計(jì)，若人
3、們對(duì)材料的需求是100%，其中高分子材料占60%。7第7頁(yè)，共96頁(yè)。下面讓我們進(jìn)入高分子世界去看看吧常規(guī)高分子塑料橡膠纖維8第8頁(yè)，共96頁(yè)。常規(guī)高分子粘膠劑涂料9第9頁(yè)，共96頁(yè)。10第10頁(yè)，共96頁(yè)。我們使用的以上這些產(chǎn)品，大都來(lái)自于這樣高塔林立的11第11頁(yè)，共96頁(yè)。功能高分子12第12頁(yè)，共96頁(yè)。13第13頁(yè)，共96頁(yè)。天然高分子多糖類(lèi),多肽類(lèi),核酸OOOOOOO14第14頁(yè)，共96頁(yè)。DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)deoxyribonucleic acid 兩股DNA長(zhǎng)鏈像轉(zhuǎn)圈的樓梯扶手架，圍繞一個(gè)中心軸盤(pán)旋，走向相反，外側(cè)為磷酸基團(tuán)，內(nèi)側(cè)為四種堿基，通過(guò)堿基對(duì)(30億)的氫鍵形成雙
4、螺旋結(jié)構(gòu)。HOC、N ： 在堿基中C ：在磷酸酯鍵中P15第15頁(yè)，共96頁(yè)。 H |H2NCCOOH | R COOH |H-NHCH | R+ H COOH | |H2NCCONHCH | | RR肽鍵 C，H，O，N，S 蛋白質(zhì)Protein16第16頁(yè)，共96頁(yè)。蛋白質(zhì)Protein17第17頁(yè)，共96頁(yè)。通過(guò)人工方法合成或重組天然高分子u了解生命的起源與生命活動(dòng)的規(guī)律是人類(lèi)的渴望u蛋白質(zhì)與核酸是生命和遺傳的基礎(chǔ)u蛋白質(zhì)與核酸結(jié)構(gòu)復(fù)雜多變u蛋白質(zhì)與核酸的合成與重組一直是生物化學(xué)及高分子化學(xué)領(lǐng)域最具有挑戰(zhàn)性的課題18第18頁(yè)，共96頁(yè)。結(jié)晶牛胰島素的晶體結(jié)構(gòu)含 51個(gè)氨基酸殘基的蛋白質(zhì)1
5、9第19頁(yè)，共96頁(yè)。核糖核酸酶A (ribonuclease A)124個(gè)氨基酸殘基20第20頁(yè)，共96頁(yè)。21第21頁(yè)，共96頁(yè)。高分子也叫高分子化合物，是指分子量很高并由多個(gè)重復(fù)單元以共價(jià)鍵連接的一類(lèi)化合物。 Macromolecule, Polymer1.1 高 分 子 基 本 概 念22第22頁(yè)，共96頁(yè)。CH2-CH CH2-CH CH2-CHClClCl聚氯乙烯H2CCHCl1.1 高 分 子 基 本 概 念23第23頁(yè)，共96頁(yè)。注意：聚乙烯醇（PVA）CH2CHOHnCH2CHOHn聚乙烯醇1.1 高 分 子 基 本 概 念24第24頁(yè)，共96頁(yè)。高 分 子小 分 子聚 合
6、反 應(yīng)Polymerization單 體單體能夠進(jìn)行聚合反應(yīng)，并構(gòu)成高分子基本結(jié)構(gòu)組成單元的小分子。Monomer1.1 高 分 子 基 本 概 念25第25頁(yè)，共96頁(yè)。結(jié) 構(gòu) 單 元Constitutional units單 體 單 元monomer Units聚丙烯CCHHCH3HCHHCCH3HCHHCCH3H聚乙二醇CHHCHHO CHHCHHO CHHCHHO聚合物分子結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)的以單體結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的原子團(tuán) 如果結(jié)構(gòu)單元的元素組成和排列都與單體相同，僅電子結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，可稱(chēng)其為單體單元。1.1 高 分 子 基 本 概 念26第26頁(yè)，共96頁(yè)。重復(fù)組成高分子的最小的結(jié)構(gòu)單元。重 復(fù)
7、單 元Repeating UnitsCCHHCH3HCHHCCH3HCHHCCH3HCH2CHCH3()n單體單元，結(jié)構(gòu)單元與重復(fù)單元一致1.1 高 分 子 基 本 概 念27第27頁(yè)，共96頁(yè)。重復(fù)單元與結(jié)構(gòu)單元不一致重 復(fù) 單 元與結(jié)構(gòu)單元1.1 高 分 子 基 本 概 念n HOCH2CH2OHn HOOCCOOH HOCCOCH2CH2OHOOn重復(fù)單元結(jié)構(gòu)單元結(jié)構(gòu)單元28第28頁(yè)，共96頁(yè)。Attention!u對(duì)于均聚物，即用一種單體聚合所得的高分子，其結(jié)構(gòu)單元與重復(fù)單元是相同的u對(duì)于共聚物，即用兩種或者兩者以上的單體共同聚合所得的高分子，其結(jié)構(gòu)單元與重復(fù)單元是不同的1.1 高 分
8、 子 基 本 概 念29第29頁(yè)，共96頁(yè)。OHHOOOOn1.1 高 分 子 基 本 概 念30第30頁(yè)，共96頁(yè)。OHHOOOOnPoly(6-hydroxy-2-naphthoic acid)Polypropylene1.1 高 分 子 基 本 概 念CH2CHCH3()n31第31頁(yè)，共96頁(yè)。尼龍66結(jié)構(gòu)單元結(jié)構(gòu)單元重復(fù)單元H2NNH2HOOHOO+NHHNOO2nH2On+1.1 高 分 子 基 本 概 念32第32頁(yè)，共96頁(yè)。n HOCH2CH2OHn HOOCCOOH HOCCOCH2CH2OHOOn重復(fù)單元結(jié)構(gòu)單元結(jié)構(gòu)單元重復(fù)單元結(jié)構(gòu)單元結(jié)論1.1 高 分 子 基 本 概
9、念33第33頁(yè)，共96頁(yè)。nxDP1.1 高 分 子 基 本 概 念34第34頁(yè)，共96頁(yè)。CHHOCHHOCOOHHCOCHHOCHHOHHHOCOOHCO+nXn= 2n =2DPnx、n及DP易混淆的1.1 高 分 子 基 本 概 念35第35頁(yè)，共96頁(yè)。CHHOCHHOCOOHHCOCHHOCHHOHCOOHCOnXn= n =DP仔細(xì)看看與前面有什么不同！1.1 高 分 子 基 本 概 念36第36頁(yè)，共96頁(yè)。nXn= n =DP1.1 高 分 子 基 本 概 念37第37頁(yè)，共96頁(yè)。含有反應(yīng)性末端基團(tuán)、能進(jìn)一步聚合的高分子。遙爪高分子Telechelic Polymers 高
10、分子鏈的末端結(jié)構(gòu)單元。末端基團(tuán)End GroupsHO COCOOCH2CH2OCOCOOCH2CH2OH聚乙烯：滌綸：CH3CH2-(CH2CH2)n-CH2CH31.1 高 分 子 基 本 概 念38第38頁(yè)，共96頁(yè)。由一種（真實(shí)的、隱含的或假設(shè)的）單體聚合而成的聚合物。如：均 聚 物Homopolymer氯乙烯單體由對(duì)苯二甲酸和乙二醇反應(yīng)生成的“隱含單體”：HOOC-Ph-COOCH2CH2OH“假設(shè)單體”：乙烯醇CH2CHClCOCOOCH2CH2OCH2CHOH生成均聚物的聚合反應(yīng)稱(chēng)均聚反應(yīng) （Homopolymerization) )。1.1 高 分 子 基 本 概 念39第39
11、頁(yè)，共96頁(yè)。由一種以上（真實(shí)的、隱含的或假設(shè)的）單體聚合而成的聚合物。生成共聚物的聚合反應(yīng)稱(chēng)為共聚反應(yīng)共 聚 物Copolymer判別均聚物：聚合物分子有且只有一種重復(fù)單元，并且該重復(fù)單元只可以由一種（真實(shí)的、隱含的或假設(shè)的）單體衍生而來(lái)1. 1 高 分 子 基 本 概 念40第40頁(yè)，共96頁(yè)。l特例CHHOCHHOCOOHHCOCHHOCHHOHCOOHCOnCHHOCHHOCOOHHCOCHHOCHHOHHHOCOOHCO+n 高 分 子 基 本 概 念41第41頁(yè)，共96頁(yè)。來(lái) 源天然高分子：自然界天然存在的高分子。半天然高分子：經(jīng)化學(xué)改性后的天然高分子。主鏈元素（鏈原子）組成碳鏈高
12、分子：主鏈（鏈原子）完全由C C原子組成。雜鏈高分子：鏈原子除C外，還含O,N,S等雜原子。元素有機(jī)高分子：鏈原子由Si,B,Al,O,N,S,P等雜原子組成。合成高分子：由單體聚合人工合成的高分子。1. 2 高 分 子 基 本 概 念42第42頁(yè)，共96頁(yè)。碳鏈高分子雜鏈高分子元素有機(jī)高分子CHHCHHCHHCHHCHHCHHCCHHCH3HCHHCCH3HCHHCCH3H聚乙烯聚丙烯CHHCHHO CHHCHHO CHHCHHO聚乙二醇NHCHHCHHCHHCHHCHHCO尼龍6聚二甲基硅氧烷SiCH3CH3OSiCH3CH3SiCH3CH3O1. 1 高 分 子 基 本 概 念43第43
13、頁(yè)，共96頁(yè)。性 質(zhì) 和 用 途塑 料纖 維橡 膠涂 料粘膠劑功能高分子以聚合物為基礎(chǔ)，加入（或不加）各種助劑和填料，經(jīng)加工形成的塑性材料或剛性材料。具有可逆形變的高彈性材料。纖細(xì)而柔軟的絲狀物，長(zhǎng)度至少為直徑的100倍。1. 2 高 分 子 的 分 類(lèi)涂布于物體表面能成堅(jiān)韌的薄膜、起裝飾和保護(hù)作用的聚合物材料能通過(guò)粘合的方法將兩種以上的物體連接在一起的聚合物材料具有特殊功能與用途但用量不大的精細(xì)高分子材料44第44頁(yè)，共96頁(yè)。I. I. 習(xí) 慣 命 名 法天然高分子一般有與其來(lái)源、化學(xué)性能與作用、主要用途相關(guān)的專(zhuān)用名稱(chēng)。如纖維素（來(lái)源）、核酸（來(lái)源與化學(xué)性能）、酶（化學(xué)作用）。合成高分子（
14、1）由一種單體合成的高分子：“聚”+ ”+ 單體名稱(chēng) 如聚氯乙烯、聚乙烯等1. 3 高 分 子 的 命 名45第45頁(yè)，共96頁(yè)。（2）由兩種單體通過(guò)縮聚反應(yīng)合成的高分子 “ “聚”+ ”+ 兩單體生成的產(chǎn)物名稱(chēng)，如對(duì)苯二甲酸和乙二醇的縮聚產(chǎn)物叫“聚對(duì)苯二甲酸乙二酯”己二酸和己二胺的縮聚產(chǎn)物叫“聚己二酸己二胺” 1. 3 高 分 子 的 命 名46第46頁(yè)，共96頁(yè)。（3）由兩種單體通過(guò)鏈?zhǔn)骄酆戏磻?yīng)合成的共聚物： 兩單體名稱(chēng)或簡(jiǎn)稱(chēng)之間 加“-”“-”加“共聚物”：如乙烯和乙酸乙烯酯的共聚產(chǎn)物叫“乙烯- -乙酸乙烯酯共聚物”（4） “聚”+”+高分子主鏈結(jié)構(gòu)中的特征功能團(tuán)： 指的是一類(lèi)的高分子，
15、而非單種高分子，如： 聚酯： HO COCOOCH2CH2O H()n聚酰胺：HN(CH2)6HNHCO(CH2)4CO OHn1. 3 高 分 子 的 命 名47第47頁(yè)，共96頁(yè)。（5）根據(jù)商品名稱(chēng)命名 用后綴“綸”命名合成纖維 聚丙烯腈 腈綸 聚氯乙烯 氯綸 聚丙烯 丙綸 聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯 滌綸 聚己內(nèi)酰胺 錦綸 聚乙烯醇縮甲醛 維尼綸 用后綴“橡膠”命名合成橡膠 丁二烯- -苯乙烯共聚物 丁苯橡膠 丁二烯共聚物 順丁橡膠 用后綴“樹(shù)脂”命名合成塑料 酚醛樹(shù)脂 脲醛樹(shù)脂 1. 3 高 分 子 的 命 名48第48頁(yè)，共96頁(yè)。 1. 3 高 分 子 的 命 名（6）直接引用國(guó)外商品名
16、稱(chēng)的譯音 如聚酰胺成為尼龍（nylonnylon） 若由一種單體聚合而成，則在尼龍后加一表示碳原子個(gè)數(shù)的數(shù)字 例如由己內(nèi)酰胺聚合得到的尼龍-6-6 若由兩種單體聚合。則第一個(gè)數(shù)字表示二元胺的碳原子數(shù)，第二個(gè)數(shù)字表示二元酸的碳原子數(shù)。 例如尼龍-6,6 -6,6 尼龍-6,10-6,1049第49頁(yè)，共96頁(yè)。早期，根據(jù)單體與其生成的聚合物之間在分子組成與結(jié)構(gòu)上的變化把聚合反應(yīng)分為加聚反應(yīng)和縮聚反應(yīng)。加聚反應(yīng)是指聚合產(chǎn)物的重復(fù)結(jié)構(gòu)單元的組成與單體相同的聚合反應(yīng)，其聚合產(chǎn)物稱(chēng)加聚物；縮聚反應(yīng)是指聚合產(chǎn)物的分子組成比單體分子少若干原子，即在聚合反應(yīng)過(guò)程中伴隨有水等小分子副產(chǎn)物生成，其聚合產(chǎn)物稱(chēng)縮聚物
17、。開(kāi)環(huán)聚合異構(gòu)化聚合聚加成1. 4 聚 合 反 應(yīng) 的 類(lèi) 別50第50頁(yè)，共96頁(yè)。根據(jù)反應(yīng)機(jī)理和動(dòng)力學(xué)性質(zhì)的不同，分為鏈?zhǔn)骄酆戏磻?yīng)( (Chain-Growth polymerization) )和逐步聚合反應(yīng)( (Step-Growth Polymerization) )。連鎖聚合反應(yīng)是指在聚合反應(yīng)過(guò)程中，聚合物鏈?zhǔn)莾H由單體和聚合物鏈上的反應(yīng)活性中心之間的反應(yīng)生成，并且在新的聚合物鏈上再生反應(yīng)活性點(diǎn)。逐步聚合反應(yīng)是指在反應(yīng)過(guò)程中，單體首先形成二聚體、逐步形成三聚體、四聚體、五聚體等等，最后形成了高分子量的大分子。分為逐步縮合反應(yīng)和逐步加成聚合反應(yīng)。1. 4 聚 合 反 應(yīng) 的 類(lèi) 別51
18、第51頁(yè)，共96頁(yè)。逐步縮合反應(yīng)，反應(yīng)中有小分子物質(zhì)生成CHHOCHHOCOOHHCOCHHOCHHOHCOOHCOnCHHOCHHOCOOHHCOCHHOCHHOHHHOCOOHCO+n1. 4 聚 合 反 應(yīng) 的 類(lèi) 別52第52頁(yè)，共96頁(yè)。逐步加成聚合反應(yīng)HOOHN+OOHNNHCON C OOOnbutane-1,4-diol1,6-diisocyanatohexane1. 4 聚 合 反 應(yīng) 的 類(lèi) 別1,6-二異氰酸根合己烷 53第53頁(yè)，共96頁(yè)?？s和聚合歷程H2N(CH2)6NH2 + HOOC(CH2)4COOHH2N(CH2)6NHCO(CH2)4COOHH2N(CH2)
19、6NHCO(CH2)4COOH + HOOC(CH2)4COOHHOOC(CH2)4CONH(CH2)6NHCO(CH2)4COOHH2N(CH2)6NHCO(CH2)4COOH+ H2N(CH2)6NH2H2N(CH2)6NHCO(CH2)4CONH(CH2)6NH2-H2O-H2O-H2OHN(CH2)6NHCO(CH2)4COn1. 4 聚 合 反 應(yīng) 的 類(lèi) 別54第54頁(yè)，共96頁(yè)。CH2-CH CH2-CH CH2-CHClClClC CHHCH3HCHHCCH3HCHHCCH3H連鎖聚合反應(yīng)烯烴、二烯烴、炔烴類(lèi)含不飽和碳碳雙鍵或叁鍵的物質(zhì)發(fā)生連鎖聚合反應(yīng)1. 4 聚 合 反 應(yīng)
20、的 類(lèi) 別55第55頁(yè)，共96頁(yè)。連鎖聚合歷程*RMMRRI鏈引發(fā)：鏈增長(zhǎng)：*322RMMRMRMMRM*11nniiRMMRMRMMRM*整個(gè)過(guò)程瞬間完成鏈終止：*nRM 死聚合物1. 4 聚 合 反 應(yīng) 的 類(lèi) 別56第56頁(yè)，共96頁(yè)。1. 4 聚 合 反 應(yīng) 的 類(lèi) 別57第57頁(yè)，共96頁(yè)。1. 4 聚 合 反 應(yīng) 的 類(lèi) 別58第58頁(yè)，共96頁(yè)。轉(zhuǎn)化率/%分子量轉(zhuǎn)化率/%分子量 自由基連鎖聚合 逐步聚合不同機(jī)理的聚合反應(yīng)中分子量與轉(zhuǎn)化率的關(guān)系1. 4 聚 合 反 應(yīng) 的 類(lèi) 別59第59頁(yè)，共96頁(yè)。所有單體必須至少是雙功能化的（1）含兩個(gè)（或以上）末端功能基的單體，如： 羥基酸
21、：HO-Z-COOH 氨基酸：H2N-Z-COOH 二元 胺：H2N-Z-NH2 二元羧酸：HOOC-Z-COOH 二元醇：HO-Z-OH等 通過(guò)單體功能基之間的反應(yīng)進(jìn)行，為逐步聚合反應(yīng)1. 5 聚 合 反 應(yīng) 的 單 體60第60頁(yè)，共96頁(yè)。（2）含多重鍵的單體，如： C=C雙鍵：乙烯、丙烯、苯乙烯等 CC三鍵：乙炔及取代乙炔 C=O雙鍵：甲醛等 多通過(guò)單體中重鍵加成反應(yīng)進(jìn)行，為鏈?zhǔn)骄酆戏磻?yīng)1. 5 聚 合 反 應(yīng) 的 單 體61第61頁(yè)，共96頁(yè)。（3）雜環(huán)單體，如： OOCNHOOCO開(kāi)環(huán)聚合，依條件不同可為逐步或?yàn)殒準(zhǔn)骄酆戏磻?yīng)1. 5 聚 合 反 應(yīng) 的 單 體62第62頁(yè)，共96頁(yè)
22、。聚合物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：多重性和復(fù)雜性高 分 子 聚 集 態(tài) 結(jié) 構(gòu)高 分 子 鏈 結(jié) 構(gòu)織態(tài)結(jié)構(gòu)（共混物結(jié)構(gòu)）液晶態(tài)結(jié)構(gòu)取向態(tài)結(jié)構(gòu)非晶態(tài)結(jié)構(gòu)晶態(tài)結(jié)構(gòu)近 程 結(jié) 構(gòu)（ 化 學(xué) 結(jié) 構(gòu) ）遠(yuǎn) 程 結(jié) 構(gòu)結(jié)構(gòu)單元的化學(xué)組成結(jié)構(gòu)單元的連接順序結(jié)構(gòu)單元的立方體構(gòu)型支化與交聯(lián)高分子鏈的大小（分子量）高分子鏈的形態(tài)（構(gòu)象）復(fù) 合 材 料 等（ 高 次 結(jié) 構(gòu) ）聚 合 物 結(jié) 構(gòu)一 級(jí) 結(jié) 構(gòu)二 級(jí) 結(jié) 構(gòu)三 級(jí) 結(jié) 構(gòu)1. 6 高 分 子 的 結(jié) 構(gòu)63第63頁(yè)，共96頁(yè)。I. I. 結(jié)構(gòu)單元的結(jié)構(gòu)排列首- -尾連接首- -首連接尾- -尾連接如單體CH2=CHX聚合時(shí)，所得結(jié)構(gòu)單元如下：CH2CH CH2
23、XCHXCH2CH CHXCH2XCH CH2CH2CHXXCH2CHX首尾結(jié)構(gòu)單元連接方式可有如下三種：1. 6.1 高 分 子 的 微 觀 結(jié) 構(gòu)序列異構(gòu)64第64頁(yè)，共96頁(yè)。若高分子中含有手性C原子,則其立體構(gòu)型可有D型和L型，據(jù)其連接方式可分為如下三種：（以聚丙烯為例）（1） 全同立構(gòu)高分子（isotactic polymer)：主鏈上的C*的立體構(gòu)型全部為D型或L 型, 即DDDDDDDDDD或LLLLLLLLLLL；II. II. 高分子的立體異構(gòu)CH2CHCH2CH3CHCH2CHCH3CH3構(gòu)型異構(gòu)1. 6.1 高 分 子 的 微 觀 結(jié) 構(gòu)65第65頁(yè)，共96頁(yè)。（2） 間
24、同立構(gòu)高分子（syndiotactic polymer)：主鏈上的C*的立體構(gòu)型各不相同, 即D型與L型相間連接，LDLDLDLDLDLDLD；立構(gòu)規(guī)整性高分子（tactic polymer): C*的立體構(gòu)型有規(guī)則連接，簡(jiǎn)稱(chēng)等規(guī)高分子。CH2CH CH2CH3CH CH2CHCH3CH3CH2CHCH31. 6.1 高 分 子 的 微 觀 結(jié) 構(gòu)66第66頁(yè)，共96頁(yè)。（3） 無(wú)規(guī)立構(gòu)高分子（atactic polymer)：主鏈上的C*的立體構(gòu)型紊亂無(wú)規(guī)則連接。CH2CH CH2CH3CH CH2CHCH3CH3CH2CHCH31.6.1 高 分 子 的 微 觀 結(jié) 構(gòu)67第67頁(yè)，共96
25、頁(yè)。III. III. 高分子的幾何異構(gòu)共軛雙烯單體聚合時(shí)可形成結(jié)構(gòu)不同的結(jié)構(gòu)單元，如最簡(jiǎn)單的共軛雙烯丁二烯可形成三種不同的結(jié)構(gòu)單元：1,2-1,2-加成結(jié)構(gòu) 反式1,4-1,4-加成結(jié)構(gòu) 順式1,4-1,4-加成結(jié)構(gòu)丁二烯：CHCH2 2=CHCH=CH=CHCH=CH2 2CH2CHCHCH2CH2CHCCH2HCH2CHCCH2H構(gòu)型異構(gòu)1.6.1 高 分 子 的 微 觀 結(jié) 構(gòu)68第68頁(yè)，共96頁(yè)。 3,4- 3,4-加成 1,2- 1,2-加成 反式1,4-1,4-加成 順式1,4-1,4-加成CH2CHCCH2CH2CHCCH2CH3CH2CHCCH2CH3CH3CH2CCHCH
26、2CH3而異戊二烯則可形成四種不同的結(jié)構(gòu)單元：H2C CH CCH3CH2異戊二烯:1.6.1 高 分 子 的 微 觀 結(jié) 構(gòu)69第69頁(yè)，共96頁(yè)。線形高分子linear環(huán)狀高分子cyclic支化高分子hyperbranched梳形高分子comb梯形高分子ladder網(wǎng)狀高分子 crosslinking, network星形高分子star-shaped樹(shù)形高分子dendrimer1.6.2 高 分 子 的 鏈 形 態(tài)70第70頁(yè)，共96頁(yè)。1.6.2 高 分 子 的 鏈 形 態(tài)71第71頁(yè)，共96頁(yè)。1.6.2 高 分 子 的 鏈 形 態(tài)72第72頁(yè)，共96頁(yè)。 1.6.3 高 分 子 的
27、聚 集 態(tài) 73第73頁(yè)，共96頁(yè)。TgTm 溫 度 比體積 玻 璃 態(tài) 高 彈 態(tài)粘 流 態(tài)半結(jié)晶固體玻璃化轉(zhuǎn)變溫度熔點(diǎn)1. 6.3 高 分 子 的 聚 集 態(tài)74第74頁(yè)，共96頁(yè)。TgTf 溫 度 形 變 玻 璃 態(tài) 高 彈 態(tài) 粘 流 態(tài)聚合物形變-溫度曲線粘流溫度無(wú)定型塑料- Tg 應(yīng)比室溫高50-75結(jié)晶塑料- Tg 可低于室溫，但Tm高于室溫50-75橡膠- Tg 應(yīng)比室溫低75以上纖維- Tm高于室溫150 以上1. 6.3 高 分 子 的 聚 集 態(tài)75第75頁(yè)，共96頁(yè)。76第76頁(yè)，共96頁(yè)。77第77頁(yè)，共96頁(yè)。78第78頁(yè)，共96頁(yè)。1. 7 聚合物的分子量及其分布
28、79第79頁(yè)，共96頁(yè)。1. 7 聚合物的分子量及其分布80第80頁(yè)，共96頁(yè)。ACBA A B尼龍 40 150 40 150纖維素 60 250 60 250乙烯基 100 400 100 400聚合物1. 7 聚合物的分子量及其分布81第81頁(yè)，共96頁(yè)。1. 7 聚合物的分子量及其分布82第82頁(yè)，共96頁(yè)。1. 7 聚合物的分子量及其分布83第83頁(yè)，共96頁(yè)。聚合物是由一系列分子量（或聚合度）不等的同系物高分子組成，這些同系物高分子之間的分子量差為重復(fù)結(jié)構(gòu)單元分子量的倍數(shù)，這種同種聚合物分子長(zhǎng)短不一的特征稱(chēng)為聚合物分子量的多分散性。1.7 聚合物的分子量及其分布84第84頁(yè)，共96
29、頁(yè)。 平均值，叫平均分子量或平均聚合度。l平均分子量的統(tǒng)計(jì)可有多種標(biāo)準(zhǔn)，其中最常見(jiàn)的是重均分子量和數(shù)均分子量1.7 聚合物的分子量及其分布85第85頁(yè)，共96頁(yè)。()iiiniiiiiinMmmMxMnnm M1.7 聚合物的分子量及其分布86第86頁(yè)，共96頁(yè)。2iiiiwiiiiimMnMMwMmnM1.7 聚合物的分子量及其分布87第87頁(yè)，共96頁(yè)。 一般， Mark-Houwink方程K, 方程K, 是與聚合物、溶劑有關(guān)的常數(shù)111iiiiiiimMnMMmnM KM1.7 聚合物的分子量及其分布88第88頁(yè)，共96頁(yè)。 40000510105101054NiNiMiMn850001
30、051010)10(5)10(105425242NiMiNiMiMw1.7 聚合物的分子量及其分布89第89頁(yè)，共96頁(yè)。140.6 150.6 10.64510 (10 )5 (10 )8000010 105 10M 1.7 聚合物的分子量及其分布90第90頁(yè)，共96頁(yè)。1.7 聚合物的分子量及其分布91第91頁(yè)，共96頁(yè)。 1.7 聚合物的分子量及其分布92第92頁(yè)，共96頁(yè)。1.7 聚合物的分子量及其分布93第93頁(yè)，共96頁(yè)。教學(xué)目的及要求： 1.掌握：高分子化合物的基本概念、分類(lèi)和命名、分子量及分布概念；2.理解：線型、支鏈和體型大分子以及高分子的微觀結(jié)構(gòu)；3.了解：聚合物的物理狀態(tài)和各狀態(tài)主要性能，高分子材料及其機(jī)械強(qiáng)度。94第94頁(yè)，共96頁(yè)。人有了知識(shí)，就會(huì)具備各種分析能力，明辨是非的能力。所以我們要勤懇讀書(shū)，廣泛閱讀，古人說(shuō)“書(shū)中自有黃金屋?！蓖ㄟ^(guò)閱讀科技書(shū)籍，我們能豐富知識(shí)，培養(yǎng)邏輯思維能力；通過(guò)閱讀文學(xué)作品，我們能提高文學(xué)鑒賞水平，培養(yǎng)文學(xué)情趣；通過(guò)閱讀報(bào)刊，我們能增長(zhǎng)見(jiàn)識(shí)，擴(kuò)大自己的知識(shí)面。有許多書(shū)籍還能培養(yǎng)我們的道德情操，給我們巨大的精神力量，鼓舞我們前進(jìn)。第95頁(yè)，共96頁(yè)。第96頁(yè)，共96頁(yè)。
功能高分子材料課件 第一章 緒論鏈接高分子化學(xué)
