高分子基础概论北京化工大学第课件.ppt

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1、第三章高分子的结构高分子的结构：组成高分子的不同尺寸的结构单元在空间的相对排列。包括链结构和聚集态结构两个方面。链结构：是指单个高分子的结构和形态。聚集态结构：是指高分子链之间由于相互作用而形成的几何排列和堆砌状态，是高分子材料整体的内部结构。高分子链结构近程结构远程结构高分子链的形态（构象）高分子的大小（分子量和分子量分布）第一节高分子链结构高分子的几何形状结构单元的化学组成高分子链的立体构型结构单元的键合方式高分子链结构是在高分子合成过程中形成的1结构单元的化学组成碳链高分子杂链高分子元素有机高分子无机高分

2、子3.1.1高分子的近程结构结构单元的化学组成影响高分子的力学性能、耐热性能、加工性能等2结构单元的键接方式单烯加成的均聚物头－尾（大部分）头－头(尾－尾）如：PP、PVC、PS均聚物在PVDF中，头－头结构占10～12％影响材料的热稳定性双烯类单体的加成均聚物以丁二烯为例塑料橡胶共聚物短程有序乙烯－丙烯无规共聚物为弹性很好的橡胶，而均聚的聚乙烯、聚丙烯由于结晶度高，均为塑料无规共聚交替共聚两种或两种以上单体共同聚合时，得到的高分子链中含有两种或两种以上重复单元，这种聚合物称为共聚物。长程有序，影响聚合物性能如

3、ABS、SBS，聚烯烃接枝丙烯酸类嵌段共聚接枝共聚+CH2=CH-CH=CH2苯乙烯+丁二烯无规共聚丁苯橡胶接枝共聚高抗冲聚苯乙烯嵌段共聚SBSCH2=CHABS(AcrylonitrileButadieneStyrene)是丙烯腈、丁二烯、苯乙烯共聚物，综合性能优异的工程塑料。PS：光泽性、介电性和加工性AN：耐热性、刚性和耐油性PB：耐冲击性（韧性）ABS树脂的优点1.有优越的耐冲击强度，特别是在低温有无与伦比的冲击强度，而且热变形温度高丁二烯2.电性能、耐化学药品性、耐油性好、易电镀丙烯腈3.加工适应性好

4、，注射成型、挤出成型、模压成型等所有的加工方法都可以，而且尺寸稳定性好，耐碱性，耐应力开裂性也好苯乙烯线形星形长支化短支化3高分子链的形状交联网络-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-乙烯均聚配位聚合高密度聚乙烯(HDPE)管材、容器等-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2--CH2-CH2-CHCH-CH2-CH-乙烯均聚自由基法-CH2-CH2-CH2-CH2--CH2-CH2-CH2-CH2-CH2--CH2-CH2-CH2-CH2-低

5、密度聚乙烯(LDPE)薄膜，电缆-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2--CH2-CH2-CHCH-CH2-CH-乙烯+1-丁烯共聚-CH2-CH3-CH2-CH3-CH2-CH3线形低密度聚乙烯(LLDPE)农膜，工业包装膜等交联高分子特点：不溶不熔，耐热性好，强度高，抗溶剂性强。硫化橡胶环氧树脂酚醛树脂分子链之间通过化学键连接形成的网状结构4高分子链的构型定义：分子中由化学键所固定的原子在空间的相对位置和排列。旋光异构（单烯加成产物）几何异构（双烯加成产物）这种排列是稳定的，必须经过化学键的破坏或

6、生成才能改变，通常受聚合条件、催化剂类型影响旋光异构正四面体的中心原子上四个取代基或原子如果是不对称的，则可能产生旋光异构体。全同立构间同立构大部分的PP是等规立构的；而大部分PVC、PS、PMMA是无规立构无规立构高分子链的空间规整性对材料性能的影响聚合物熔点（℃）玻璃化温度（℃）密度（g/cm3)无规PMMA—1041.188等规PMMA160451.22间规PMMA2001151.19等规PP165-7~-350.92无规PP—-14~-350.85等规聚乙烯醇212—1.21间同聚乙烯醇267—1.30

7、几何异构（主链含有双键的高聚物）内双键上的基团在双键两侧的排列方式不同，分为顺式异构和反式异构C=CH—CH=CHHHHCH2CHCHCH21,4加成CH2-CH=CH-CH2顺式1，4聚丁二烯是弹性很好的橡胶，而反式1，4聚丁二烯是弹性差的塑料小结高分子的化学组成影响材料的力学性能、热稳定性单体单元的键接方式、立体构型影响高分子链的规整性，进而影响高分子的聚集态结构，最终影响力学性能高分子链的形状影响材料的力学性能和流变性能3.1.2高分子的远程结构1高分子的大小（分子量及分子量分布）分子量大多分散性高聚物的

8、分子量只有统计的意义高聚物分子量对材料性能的影响力学性能加工性能PE相对分子质量与熔体流动速率、熔融粘度的关系数均相对分子质量（Mn）熔体流动速率（g/10min)熔融粘度（pas)190001704521000701102400021360280006.41200320001.84200480000.2530000530000.0051500000平均分子量的表示方法例若有一高聚物试