高分子-链结构

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1、戚栋明13858074363/86843383dongmingqi@zstu.edu.cnsimpo7@hotmail.com高分子物理PolymerPhysics结构链结构(链内)性能凝聚态结构(链间)结构单元的化学组成高分子链的构型高分子链的构造共聚高分子链的序列结构高分子链的分子大小、尺寸高分子链的构象高分子链的形态分子运动近程远程晶态/非晶态/取向态/液晶态第二章、高分子链的结构结构单元的化学组成高分子链的构型高分子链的构造共聚高分子链的序列结构高分子链的构象高分子链的柔性高分子链的尺寸1结构单元的化学

2、组成主链元素组成碳链高分子：完全由C原子组成杂链高分子：除C外，还含O,N,S等杂原子元素高分子：由Si,B,Al,O,N,S,P等杂原子组成主链：由共价键构成特点：易成型加工，不易水解，但耐热性差。聚丙烯(PP)顺丁橡胶(BR)碳链高分子：特点：极性大，强度高，耐热性好，但易水解可作为工程塑料使用。聚甲醛(POM)聚碳酸酯(PC)聚对苯二甲酸乙二酯(PET)杂链高分子：特点：强度不高，具有无机物的耐热性和有机物的弹塑性。聚二甲基硅氧烷(硅橡胶)元素高分子：元素有机高分子元素无机高分子热稳定性和化学稳定性端基结

3、构与主链的结构不同通常来自单体、引发剂等端基一般具有较大的化学活性如：—OH、—COOH、—COCl等端基：2高分子链的构型构型：分子中各原子在空间的相对位置和排列不经键的破坏或生成不能改变构型旋光异构体几何异构体键接异构体全同立构：高分子链全部由同一种旋光异构单元键接而成间同立构：高分子链由两种旋光异构单元交替键接而成无规立构：高分子链由两种旋光异构单元无规键接而成旋光异构：全同立构PP：熔点165oC；密度0.92；易结晶塑料无规立构PP：软化点80oC；密度0.85；弹性体Tg≈-10oC解：1）R构型全

4、同立构或等规聚合物2）S构型全同立构或等规聚合物3）间同立构或间规聚合物4）R-S无规立构聚合物下列烯类聚合物的构型特征及名称?1)–R-R-R-R-R-R-2)–S-S-S-S-S-S-3)–R-S-R-S-R-S-4)–S-R-R-S-S-R-几何异构：取代基在双键两侧不同的排列方式（顺式反式）1,4-聚丁二烯几何异构顺式反式内旋转弹性规整性结晶熔融温度重复周期用途顺式易有差不易~30℃长橡胶反式不易无好较易~70℃短塑料链结构单元的键合顺序键接异构：影响：高聚物结晶能力、力学性能、热稳定性能等头-头联接头

5、-尾联接单烯类(CH2=CHR)：头—尾、头—头或尾—尾α-烯烃聚合产物大多为头—尾相接。头—头结构的形成与聚合温度有关，聚合温度上升，头—头结构含量增高。双烯类烯烃(CH2=CH-CH=CH2):加成聚合使键接方式更复杂1、2加成3、4加成1、4加成线形高分子环状高分子支化高分子梳形高分子梯形高分子网状高分子星形高分子体型高分子3高分子链的构造产生原因：聚合过程中，活性大分子发生链转移HDPELDPE支化：支链的化学结构支化结构的研究支链的长度支链的数量(支化度)官能度≥3影响：结晶性、密度、硬度、熔点等短支

6、链——规整性、结晶度、密度、熔点等长支链——主要影响溶解性能和熔体性能低密度聚乙烯与高密度聚乙烯性能比较LDPEHDPE密度LH结晶度LH熔点LH强度LH柔软性HL透明性HL用途软制品、薄膜硬、工程塑料支化高分子链的几种模型高分子链间通过支链连接成一个三维空间网络大分子的结构交联：可克服分子间流动，强度热稳定性耐溶剂性交联键的化学结构交联结构的研究交联键的长度交联键的密度(交联度)不溶不熔高聚物交联后，使用温度提高，例如PE交联后，使用温度为135℃LDPE80~100℃，HDPE120℃橡胶交联后，强度高，变

7、形小，使其成为弹性材料，但含硫量不宜太高(2%左右)30%S含量则成为硬质胶。热固性树脂、硫化橡胶均为交联高分子材料橡胶的硫化是使含有双键的分子之间产生硫桥4共聚高分子链的序列结构统计共聚：…AAAAAAABBBAABBBBBAA…交替共聚：…ABABABABABABAB…嵌段共聚：…AAAABBB…BBBBAAAA…接枝共聚：…AAAAAAAAAAAAAAAAAAAA…ABS:丙烯腈A、丁二烯B、苯乙烯S三元共聚物腈基：极性大、增强分子间相互作用，耐化学腐蚀性强、表面硬度高、强度大丁二烯：分子链柔顺性好提供聚

8、合物的韧性苯乙烯：高温流动性好，改善加工性能，制品表面光洁HIPS:高抗冲聚苯乙烯丁二烯接枝聚苯乙烯热塑弹性体(TPE)苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三元嵌段共聚SBS(共聚型)*使用时为橡胶状弹性体*加工时为热塑性的塑料状聚丙烯-乙丙橡胶(共混型)结构：硬段软段硬段PSPSPBPSPSPSPSPSPS5高分子链的构象高分子链的构象：由于C-C单键内旋转而产生的分子在空间的不同形态高分子链的内