包装材料学--何新快 第02章 树脂的结构与性能.ppt

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1、第二章树脂的结构与性能1树脂的制备聚合（加聚）反应和缩合（缩聚）反应。A加聚反应加聚反应是将许多相同或不同的低分子化合物（不饱和的化合物或环状化合物）分子相互加成聚合成的高分子化合物（树脂）的过程，加聚反应又称为聚合反应，如下:第二章树脂的结构与性能(1)均聚合由一种单体进行的聚合反应称为均聚合(2)共聚合由两种或两种以上的单体进行的聚合反应称为共聚合（或称为共聚），产品称为共聚物。利用共聚合的方法可以大大改善高聚物的性能。加聚反应分类：均聚合、共聚合及定向聚合第二章树脂的结构与性能共聚物可按两种单体结构单元在共聚物分子链中的排列方式分为四类：①无规共聚物：共聚物分子链

2、中两种单体（A和B）结构单元的排列顺序没有规律性，如：……A—B—B—A—B—A—A—A—A—B—B……大多数二元共聚物属于此情况②交替共聚物：共聚物分子链中两种单体结构单元轮番交替地排列，如：…A—B—A—B—A—B—A—B—A—B—A—B……③嵌段共聚物：共聚物分子链中两种单体结构单元各自排列成段，两段均聚物的长短可以不同，但它们之间是有化学键连接着的，如：…—A—A—A—A—A—A—A…—B—B—B—B—B……——A—A—A—A—A……乙烯与丙烯的共聚，可形成嵌段共聚物第二章树脂的结构与性能④接枝共聚物：共聚物是一种支链型聚合物，即在一种聚合物主链上接另一种聚合物

3、链做支链所形成的共聚物。而主链和支链本身可以是均聚物也可以是共聚物。天然橡胶分子链上接枝苯乙烯支链，则可增大强度、耐磨性，也易于加工。第二章树脂的结构与性能(3)定向聚合a）全同构型（所有的甲基都有规律地排在同一边）b）间同构型（甲基和同碳上的氢原子交替地排列在上下两侧）第二章树脂的结构与性能（c）无规构型（甲基和氢原子不规则排列在上下两侧）用一般的方法合成的高聚物，都是无规构型。第二章树脂的结构与性能B缩聚反应通过一种或几种低分子化合物，它们的分子上含有二个或二个以上相同或不相同的官能团，进行分子间的互相缩合而形成高聚物，同时析出水、卤化氢、氨、醇、或酚等小分子化合物

4、的反应，产品为缩聚物。式中a—A—a、b—B—b为低分子化合物，a、b为官能团，ab为低分子产物。第二章树脂的结构与性能1）均缩聚同一单体分子间进行的缩聚称为均缩聚。如尼龙6的合成：2）异缩聚两种单体分子间进行的缩聚称为异缩聚。例如尼龙66合成：第二章树脂的结构与性能（3）共缩聚两种以上含双官能团的缩聚或两种单体但含有三种不同官能团进行的缩聚，生成混合链节聚合物的反应。例如合成聚醚酯：高分子的结构原理2树脂结构一级结构（PrimaryStructure)：化学结构（ChemicalStructure)二级结构(SecondaryStructure)：链的构象(Chain

5、Conformation)三级结构(TertiaryStructure)：聚集结构(AggregativeStructure)A.一级结构：化学组成和联结方式-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-线型（linearchain)支化型（Branchedchain)交联（Crosslinking）9B.二级结构：单健的旋转使高分子链的构象发生变化伸展的链（Unfoldingchain)折叠链（Foldingchain)螺旋链（Spiralchain)C.三级结构：高分子链之间的堆积方式折叠链的聚合物晶体螺旋状胶束（Spiralmicelle)二重螺旋结构无规则线

6、团的微细胞结构11第二章树脂的结构与性能聚合物链状结构差异，决定物理和机械性能方面的差异分线型（一般为热塑性聚合物）支链型（一般为热塑性聚合物）体型（网型）（一般为热固性聚合物）结晶度(Crystallinity)硬度(Hardness)熔点(Meltingpoint)抗拉强度(Tensilestrength)溶解性(Solubility)溶胀（Swelling)可塑性（Plasticity)●线型和支链型聚合物一般均可溶解和熔融支链型结晶倾向没有线型大●体型聚合物则不溶不熔，除非将交链键破坏第二章树脂的结构与性能第二章树脂的结构与性能离子聚合物具有热塑和热固性两种特性

7、高温熔体：热塑性冷却固化：热固性第二章树脂的结构与性能3聚合物聚集形态X光衍射研究证明，许多聚合物，包括大部分纤维都是结晶的或部分结晶的。聚合物的结晶是由许多无序的和孤立的结晶区组成的。与低分子量及无机结晶物质相比，结晶聚合物具有以下特点：(1)聚合物结晶是不完全的(2)结晶聚合物没有确定的熔点温度(3)拉伸可以使缠绕的分子或微晶沿受力方向取向，因而有利于聚合物结晶而提高熔点。第二章树脂的结构与性能结晶度取决于分子结构与分子间的作用力线性聚合物分子链中没有较大的侧基，分子链可以堆砌得较紧密，因此线性聚合物比支链聚合物更容易结晶；带小支链的