第2章 高分子链的结构与形态ppt课件.ppt

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1、nCH2=CH(CH2CH)nCl(CH2－CH)nClnCH2=CH氯乙烯聚氯乙烯苯乙烯聚苯乙烯合成高分子的来源:小分子单体相互连接而成(1)主链：(backbone)2.高分子链的结构与形态结构的研究内容是什么？（结构层次）高分子的结构特征是什么？2.1高分子结构的层次及结构特征高分子结构★★★高分子结构的内容分子形态（构象conformation）聚集态结构近程结构（一级结构）远程结构（二级结构）构造（architecture化学结构）构型(configuration)分子大小（分子量）链结构晶态结构非晶态结构取向态结构液晶态结构织态结构三级结构更

2、高级结构★★★高分子结构的特点1、分子量很大的长链分子结构,几何形状复杂。它是由许多重复结构单元用共价键连接而成，聚合度通常在103－105。2、结构的不均一性，尤其是分子量的多分散性。3、结构的多层次性。由于高分子聚合机理所决定，同一高聚物中的各个分子有不同的分子量（分子链长度或聚合度），这种特性称为多分散性。还包括结构单元的键接次序、共聚序列结构等的不均匀性。4、一般高分子的主链都有一定的柔性，并由于分子的热运动，柔性链的形状可以不断改变，通常呈卷曲状态。如果化学键不能内旋转或结构单元间有强烈的相互作用，则形成刚性链。5、分子间作用力显著。结构单元之间的相

3、互作用对聚集态结构和物理性能影响很大（聚合物气态消失）。6、高分子的聚集态有晶态和非晶态之分，其晶态比小分子晶态的有序程度差很多，而其非晶态却比小分子液态的有序程度高。在成型的高聚物材料中存在织态结构。织态结构也是决定高分子材料性能的重要因素。要使高聚物加工成有用的材料，往往需要在其中加入填料、助剂等，有时用两种或两种以上的高聚物共混改性，这些添加物与高聚物之间以及不同高聚物之间的堆砌形成织态结构。2.2.1结构单元的化学组成聚合物具有链状结构，这概念在1920～1930年间已由Staudinger等提出并确定高分子通常是通过加聚或缩聚反应得到由于高分子是链状

4、结构，所以把重复的基本（结构）单元称为“链节”结构单元的数目称为聚合度DP(DegreeofPolymerization)2.2高分子链的化学结构1.碳链高分子分子主链全部由碳原子以共价键相连的高分子（大多由加聚得到）如：CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2聚乙烯聚四氟乙烯CF2CF2CF2CF2CF2CF2CF2CF2CF2CF2加聚这类高聚物不易水解，易加工，易燃烧，易老化，耐热性较差。2杂链高分子分子主链中除了C原子外，还包括O，N，S等杂原子，以共价键相连的高分子，如：NH2-(CH2)6-NH2HOOC-(CH2)4-COOH

5、+－NH-(CH2)6-NH-C-(CH2)4-C=O=O-NH-(CH2)6-NH-C-(CH2)4-C－=O=O结构单元结构单元重复单元缩聚：单体缩合聚合链节链节尼龙CH2OCH2CH2CH2CH2OOOOO聚甲醛＝OCH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2NH＝COCNHSO2nCH3CH3COO－COOO－聚醚醚酮(PEEK)聚砜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：耐热性好，强度高缺点：易水解这类聚合物主要用作工程塑料3.元素高分子分子主链中不含碳元素，而含有Si，P，Al，Ti，As，Sb，Ge

6、等元素的高分子。其中当侧基含有机基团时，又称作有机元素高分子，如硅橡胶：当分子中都没有有机基团时，又称为无机高分子，如聚氯化磷腈。SiOOOOOOSiSiSiSiSiCH3CH3CH3CH3CH3CH3CH3CH3CH3CH3CH3聚二甲基硅氧烷P=NClClP=NClClP=NClClP=NClClP=NClClP=NClCl聚氯化膦腈这类高聚物的特点是兼具有无机物的热稳定性及有机物的弹性和塑性。但聚合度低，强度较低。4.梯形聚合物分子主链不是单链而是象“梯子”或“双股螺旋线”。如聚丙烯腈纤维加热时，升温过程中环化，芳构化形成梯形结构（进一步在惰性气氛中高温

7、处理可得碳纤维），可作为耐高温高聚物的增强填料。何曼君。5页反应式。这类聚合物的特点：热稳定性好。因为受热时链不易被打断，即使几个链断了，只要不在同一个梯格中，不会降低分子量。只有当同一个梯格中的两个键同时断开时，分子量才会降低。5.端基高聚物结构的一部分，来自单体、引发剂、溶剂或分子量调节剂，其化学性质与主链可能有很大差别。含量虽小，但其性质会对高分子的性能带来影响。缺点：热稳定性差，会引发链从端基开始断裂。如聚甲醛的羟端基、聚碳酸酯的羟端基和酰氯端基。处理：对活泼端基进行封端（如酯化）；优点：端基分析进行分子量和支化度测定；利用端基进行改性；通过端基研究得

8、到聚合机理信息。2.2.2键接结构（：