芳纶纤维的结构-青岛大学课件.ppt

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1、第七章高分子化合物与合成纤维青岛大学纺织化学电子教案－－－－纺织工程专业第五节合成纤维教学内容第一节基本概念第二节高分子化合物的合成第三节高分子化合物的化学反应第四节高分子化合物的结构与性能一、  高分子化合物的涵义高分子化合物是指以共价键结合成主链的高分子量的化合物，其分子量一般可自几万至几十万、几百万、甚至上千万。由于高分子化合物一般都是由低分子化合物聚合而成，所以又称高聚物或大分子化合物。二、高分子化合物的组成高分子化合物的化学组成一般都比较简单第一节 基本概念聚合度链节分子量=聚合度*链节分子量1.从分子量和组成看，高分子化合物的分子量很大，具有“多分散性”。三、高分子化合物

2、的特点2.从性能上看，通常处于固体状态，有较好的机械强度，绝缘性能，耐腐蚀性能，可塑性，高弹性。4.晶态与非晶态共存，结晶度（%）：结晶度越大，机械强度越大。5.应用时添加剂多为提高应用性：增塑剂、防老剂、抗紫外剂、耐热剂、耐光剂、抗氧剂、防泛黄剂、抗静电剂等。3.链的几何形状复杂线型结构：排列紧密，易形成晶体，如棉、麻、涤纶、尼龙等.支链结构：排列不紧密，如淀粉。体型结构：分子链与分子链之间有许多化学链交联起来，形成网格一样的结构。树脂:指尚未与各种添加剂混合的高聚物。填料:（又称添加剂）提高制品的强度和耐热性并可降低成本。20~50%）。增塑剂:（又称软化剂）使制品具有韧性。

3、增强可塑性，降低脆性和刚性。稳定剂：防止塑料老化，延长使用寿命。润滑剂：防止塑料在成型过程中粘附压模，造成脱落困难。固化剂：加速高聚物分子间发生交联、硬化。色料：使制品美观。四、高分子化合物的分类1.按来源分类：2.按工艺性质和应用分类：3.按高分子主链结构分类：4.按合成高分子化合物的反应类型分类：5.按应用功能分类：特殊高分子、功能高分子、仿生高分子、生物高分子、医药高分子、高分子试剂、高分子催化剂。天然高分子（天然橡胶、纤维素、淀粉）合成高分子（合成橡胶、合成纤维、塑料）塑料、橡胶、纤维碳链高分子化合物、杂链高分子化合物等。加聚物、缩聚物通用高分子——用量最大，面也广。四烯：聚

4、乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯四纶：涤纶、锦纶、腈纶、维纶四胶：丁苯橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶、乙丙橡胶1. 高分子命名一般习惯上用俗名。纤维、淀粉2.   在单体前加个“聚”字。聚氯乙烯3.  缩聚反应制得的高聚物，在原料后加“树脂”二字。酚醛树脂、环氧树脂4. 商品名称：腈纶、的确良（聚对苯二甲酸乙二酯纤维）、电木（酚醛树脂）五、高分子化合物的命名第二节高分子化合物的合成反应由一种或两种以上的单体，通过缩合形成高分子化合物，同时脱去水、卤化氢或醇等小分子的反应，叫~。一、缩聚反应按产物结构分类按单体种类数目分类体型缩聚线型缩聚均缩聚混缩聚共缩聚一种单体两种单体多种单体

5、1．缩聚反应的特点① 所用单体至少有两个相互作用的官能团。②缩聚反应是通过一连串的缩合反应来完成的。③ 反应过程有小分子析出，高聚物的化学组成与单体不同。④ 缩聚反应大都是可逆平衡反应。⑤ 缩聚物的分子量不是很大（与加聚物比较）。⑥ 反应不是瞬间完成的，高聚物的分子量随时间的增长而增加，链增长过程是逐步完成的。2．缩聚反应的历程①链的开始②链的增长③链终止物理方面的原因a．随着缩聚反应的进行，单体浓度越来越小，官能团发生反应的机会减少。b．缩聚物的粘度增加，整个分子链移动困难，碰撞机会减少。C．粘度大，生成的低分子排不出去，发生可逆反应。缩聚反应链终止的原因。讨论：化学方面的原因(主

6、要原因)a.官能团的分解，使增长的分子链失去活性。b.单体组分的非当量比,使分子链未端带的是相同的官能团,发生“链封闭”作用,而使增长着的分子链失去活性。c.原料中混有单官能团杂质也会发生“链端封闭”作用。d.分子链内部发生环化反应或分子间发生环化反应等都会发生链端封闭作用而使反应终止。二、加聚反应由许多相同或不同单体在一定条件下，通过互相加成形成的高分子化合物的反应叫加聚反应。由一种单体发生的加聚反应称为均聚反应。由两种以上的单体共同聚合称为共聚反应。1．加聚反应的特点① 单体是带有不饱和键的化合物。② 反应过程中没有低分子化合物析出，生成高分子化合物的化学组成与单体相同，其分子量

7、为单体分子量的整数倍。③是通过一连串单体分子间的相互加成反应来完成的。④   一般是放热的链锁反应。⑤   属于不可逆的链锁反应。2．加聚反应的历程①    游离基历程链引发链增长链终止活性中心初级自由基单体自由基②离子历程正离子聚合反应负离子聚合反应第三节高分子化合物的化学反应高分子化学反应特点：（1）官能团反应活性低；（2）反应不完全：活性不足，转化率低。（3）产物多样性；（4）副产物多。一、聚合度不变的反应二、链扩展反应分子量增大，链增长（官能团间）