高分子物理课件 2高分子链的结构.ppt

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1、第一章高分子链的结构1高聚物结构复杂的原因①高分子的链式结构：高分子是由成千上万个（103-105数量级）相当于小分子的结构单元组成的。（如何连接）②高分子链的柔顺性：高分子链中单键的内旋转，可以使主链弯曲而具有柔性。（何种形态）③高分子链之间的作用力（范德华力、氢键）很大，形成的凝聚态（聚集态）结构的复杂性：晶态结构，非晶态，取向态，液晶态；聚集态结构对高分子材料的物理性能有很重要的影响。④高分子材料中常有一些添加剂，或多组分的聚合物，使分子结构复杂化。（织态结构）2高分子结构(microstructure)链结构：单个分子的结构

2、和形态近程结构（化学结构、一级结构）：是构成聚合物最基本的微观结构，包括：①构造：结构单元的化学组成、单体单元的链接方式、排列、取代基和端基的种类、支链的类型和长度等。②构型：是指原子的取代基在空间的排列：包括几何异构和立体异构。近程结构可以理解为与链节有关的结构远程结构（二级结构）：指单个大分子的大小和在空间的存在的各种形状（形态、构象）例如：伸直链、无规线团、折叠链。远程结构可以理解为与整条链有关的结构同种高分子凝聚态结构（三级结构）：包括晶态结构，非晶态，取向态，液晶态等结构。结构是组成高分子的不同尺度的结构单元在空间的相对排

3、列2.1高聚物结构的层次凝聚态结构：大分子之间的几何排列不同高分子之间或高分子与添加剂之间凝聚态结构（高结构级）：织态结构。3二级结构高分子的二级和三级结构示意图三级结构4以聚氯乙烯为例(PolyvinylChloride–PVC)聚合度1.1.1结构单元的化学组成结构单元主链侧链基团或取代基2.2高分子链的化学结构5TheChemicalStructuresofsomePolymers聚丙烯PPPolypropylene聚异丁烯PIBPolyisobutylene聚丙烯酸PAAPolyacrylicacid聚甲基丙烯酸甲酯PMMA

4、Poly(methylmethacrylate)6聚醋酸乙烯酯PVAcPolyvinylacetate聚乙烯基甲基醚PVMEPolyvinylmethylether聚丁二烯PBPolybutadiene聚异戊二烯PIPPolyisoprene7聚氯乙烯PVCPolyvinylChloride聚偏二氯乙烯PVDCPolyvinylideneChloride聚四氟乙烯PTFEPolytetrafluoroethyleneTeflon聚丙烯腈PANPolyacrylonitrile聚甲醛POMPolyformaldehyde8聚己二酰己二

5、胺PolyhexamethyleneadipamideNylon6-6聚氧化乙烯PEOPolyethyleneoxide聚己内酰胺Poly(-caprolactam)orcapronei.eNylon6聚-甲基苯乙烯Poly(-methyl)styrene9聚苯醚PPOPolyphenyleneoxide,orPolyphenyleneether聚对苯二甲酸乙二酯PETPolyethyleneterephthlate聚碳酸酯PCPolycarbonate10聚醚醚酮PEEKPolyetheretherKetone对苯二甲酰对苯

6、二胺PPTAKevlarPoly(p-phenylene-terephthalamide)聚酰亚胺PIPolyimide11聚四甲基对亚苯基硅氧烷TMPSPoly(tetramethylp-silphenylene)siloxane聚二甲基硅氧烷Polydimethylsilioxaneor‘siliconrubber’12分子链全部由碳原子以共价键相连接而组成，多由加聚反应制得。聚乙烯聚丙烯不溶于水，可塑性（可加工性）好、容易成型加工，但耐热性差。一般为通用塑料（PE、PP、PS、PVC四大热塑性通用塑料）来源丰富、价廉、产量大、

7、用途广①碳链高分子如：聚苯乙烯(PS)、聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯(PP)、聚丙烯腈(PAN)。13分子主链上除碳原子以外，还含有氧、氮、硫等二种或二种以上的原子并以共价键相连接而成。由缩聚反应和开环聚合反应制得。尼龙—6具有极性，易水解、醇解，耐热性比较好，强度高，多为工程塑料。聚碳酸酯②杂链高分子例如：聚甲醛（POM）、聚酯（PBT、PET）、聚碳酸酯（PC）、聚苯醚（PPO）、聚酰胺（PA）、聚砜。14主链不含碳原子，而由硅、磷、锗、铝、钛、砷、锑等元素以共价键结合而成。其中侧基含有机基团的为元素有机高分子。聚二甲基硅氧烷优点

8、具有无机物的热稳定性和有机物的弹塑性。缺点是强度较低③元素高分子如:有机硅橡胶。硅橡胶-123℃使用，耐低温性好15如聚丙烯腈受热时，通过侧基反应，经预氧化和环化反应可形成梯形结构的碳纤维，是一种高强度、高模量耐高温的新型材料，已广泛