高分子物理链的结构ppt课件.ppt

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1、1第三章高分子链的结构1.1绪论高分子物理的内容高分子结构单个分子的结构和形态聚集态的结构和形态高分子材料的性能（主要是粘弹性）分子运动的统计学1.1高分子结构的特点由数目很多的结构单元组成；一般高分子有一定的内旋转自由度（柔顺性)；高分子结构的不均一性；结构单元的相互作用影响凝聚态结构和性能；有晶态和非晶态之分；高分子加工成高分子材料往往需要加入助剂、填料、色料等。21.1高分子结构的内容3高分子结构链结构（单个分子）近程结构（一级）构造：原子种类和排列构型：空间排列远程结构（二级）分子的大小与形态链的柔顺性分子的构象聚集态结

2、构（高分子材料整体的内部结构）：晶态、非晶态、取向态、液晶态、织态三级结构（分子堆砌）（通过范德华力和氢键形成具有一定规则排列的聚集态结构）高分子在生物体中的结构：更高级结构第二节高分子链的近程结构一、根据结构单元化学组成：4高分子链碳链高分子（加聚）杂链高分子（缩聚）元素高分子：Si、P、Ge、Al、Ti、As、Sb等梯形高分子双股螺线高分子片型、带型、树枝状高分子、遥爪型特殊结构高分子链这类高聚物不易水解，易加工，易燃烧，易老化，耐热性较差。这类聚合物是由缩聚反应或开环聚合而成的，因主链带极性，易水解，醇解或酸解。优点：耐热

3、性好，强度高。缺点：易水解。这类聚合物主要用作工程塑料这类高聚物的特点是具有无机物的热稳定性，有机物的弹性和塑性。但强度较低。高分子链的化学结构不同，聚合物的化学物理性能也不同，除了结构单元的组成以外，端基对聚合物性能的影响也不容忽视。端基对聚合物的热稳定性影响很大，链的断裂可以从端基开始，所以有些高分子需要封头，以提高热稳定性。聚甲醛端羟基被酯化稳定性上升5端基可能来自单体，引发剂溶剂，分子量调节剂二、键接结构：键接结构：指结构单元在高分子链中的连接方式。缩聚、开环：键接方式是明确的。加聚过程：可以有所不同6①单烯类单体：CH

4、=CHR尾—尾：头—尾:7也可能无规链接：顺序异构体：由结构单元间的连接方式不同所产生的异构体许多实验证明：自由基或离子型聚合的产物中，大多数是“头—尾”链接的。单体单元和单体不相似8单体异构化奇异聚合物变幻聚合物双烯烃单体更复杂：如丁二烯：9三、支化与交联：10多官能团单体聚合自由基的链转移双烯类单体第二烯键活化支化或交联支化高分子：星型、梳型、无规支化11几个定义交联高分子：支化度：以支化点密度或相邻支化点间的链的平均分子量来表示支化的程度。交联度：通常用相邻的交联点间的链的平均分子量来表示。交联点密度：交联的结构单元占总结

5、构单元的分数，即每一结构单元的交联几率。12四、共聚物的结构交替共聚物：ABABABABABABA~~~~无规共聚物：ABAABABBAAABABBAAA嵌段共聚物：AAAAAABBBBBAAABBBBAAAAA例如用阴离子聚合法制得的SBS树脂（牛筋底）就是苯乙烯与丁二烯的嵌聚共聚物，其分子链的中段是聚丁二烯（顺式），两端是聚苯乙烯。13接枝共聚：嵌段和接枝共聚物都是多步聚合物14嵌段共聚：用阴离子聚合法制得的SBS树脂（牛筋底）就是苯乙烯与丁二烯的嵌聚共聚物；接枝共聚：ABS树脂是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物，共聚方式

6、上是无规与接枝共聚相结合。交替共聚：PMMA分子中的酯基有极性，使分子与分子间的作用力比PS大，所以流动性差，不易注塑成型。MMA+S共聚，改善高温流动性，可注塑成型。S+AN冲击，耐热，耐化学腐蚀都有提高，可作耐油的机械零件。无规共聚：乙丙橡胶15共聚物参数：平均组成、单体单元序列平均长度以及组成分布与序列分布测定共聚物组成分布的方法：交叉分级法、密度梯度场中的平衡沉降法、凝胶色谱法。16共聚物组成的测定化学法：元素分析、官能团测定等。光谱法：IR,NMR,UV,MS等。放射性的测定等。折光指数、浊度滴定法等。两种高分子无规则

7、地平行联结ABAABBBABBAABBBBAAAB由于两种高分子平行无规则地排列改变了结构单元的相互作用，也改变了分子间的相互作用，因此在溶液性质、结晶性质、力学性质方面和均聚物有明显不同。17无规共聚物平均序列长度和嵌段数RABAABBBABBAABBBBAAAB相邻两单元的键接可能有：AA、AB、BB相邻三单元的键接可能有：AAA、BBB、AAB、ABB、ABA、BAB共聚物的序列长度和分布与单体性质、配比和聚合条件有关。对于单体A和单体B嵌段R的含意是指100个单体单元中出现的各种嵌段数的总和（A和B序列的总和）当R=10

8、0时，是什么聚合物？当R=0时，是什么聚合物？当0