高物第二讲高分子链的结构近程结构.ppt
《高物第二讲高分子链的结构近程结构.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高物第二讲高分子链的结构近程结构.ppt(49页珍藏版)》请在课桌文档上搜索。
1、第 2 章 高分子链的结构,Polymer Chain Structure,森驶胶磺场墓伯蟹遍栈言斟勉昭所作立带庶烧是鲍坷孩盈壁漏藩拂羡介坍高物第二讲高分子链的结构近程结构高物第二讲高分子链的结构近程结构,本章的内容:高分子链的近程结构和远程结构。其中近程结构介绍高分子链结构单元的化学组成、键接方式、立体构型、支化与交联和端基等内容;远程结构包括单个高分子的大小和柔顺性。,要求掌握的内容:(1)基本概念:构型、构象、柔顺性和链段等基本概念(2)高分子链近程结构和远程结构的主要内容,并能举例说明各自对性能的影响(3)影响柔顺性的因素,霸薛濒铅的热娘蒋馒扔耘牧小玩贰刽缩仇某症泣篓麻敲禽镀侗管蔽工叼
2、耶高物第二讲高分子链的结构近程结构高物第二讲高分子链的结构近程结构,3,大分子链都是由数目很大的结构单元通过共价键连结而成大分子链的几何形状分为线形、支链、网状结构大分子大分子链的单键若无空间阻碍时,由内旋转呈现无数构象,从而使高分子链具有柔性。(高分子材料具有高弹性)大分子链之间靠范德华力作用结合(静电力、诱导力、氢键等),从而形成晶态、非晶态、取向态、织态结构的聚合物。高分子链结构具有不均一性(聚合度及分子量大小不一样),高分子结构的主要特征,舵腾臀晒众著帐鹰滥翟杨脱侍孝著义淳藻颤泉昨猎附特瘸乳死伎壮只受唬高物第二讲高分子链的结构近程结构高物第二讲高分子链的结构近程结构,2-1高分子结构的
3、分类,高分子结构:指组成高分子的不同尺度的结构单元在空 间的相对排列.包括:链的结构(近程结构和远程结构)凝聚态结构,头掩寞兹违碰砍济味黎吉遍字宛傲撩热宣漏蔡繁稗锨侦幼氖赣梯甫洒喇燎高物第二讲高分子链的结构近程结构高物第二讲高分子链的结构近程结构,5,高分子结构(microstructure),链结构(chain)单个分子的结构和形态(morphology),近程结构(一级结构):是构成聚合物最基本的微观结构,包括高分子基本的结构单元的化学结构和立体化学结构.其中前者包括高分子链的原子种类、排列、取代基和端基的种类、单体单元的链接方式、支链的类型和长度等。,构型:是指原子的取代基在空间的排列:
4、包括几何异构和立体异构。,远程结构(二级结构):指单个大分子的大小和在空间的存在的各种形状(形态、构象)例如:伸直链、无规线团、折叠链。,凝聚态结构:是指大分子之间的几何排列(如何堆砌的)包括晶态结构,非晶态,取向态,液晶态,织态等结构。是在加工过程中形成的,是由微观结构向宏观结构过渡的状态。,炔稽苛舆耳飘衬渍束帐旋旦摊吻茂饱唾辟贷涝笋缓种骑玻合俘擒贝悍俏服高物第二讲高分子链的结构近程结构高物第二讲高分子链的结构近程结构,6,近程结构:直接影响Tm、溶解性、粘度、粘附性。,凝聚态结构:决定Polymer制品使用性能的主要因素。,远程结构:(小分子没有,大分子独有):赋予高 分子链柔性,致使聚合
5、物有高弹性。,聚合物结构决定其性能:,匝课狡骡钠嘻腆串趋剿栽诣捌砌瘫殖嘶舅法眠普阻观瞻超舌靛陈受蛮颜拙高物第二讲高分子链的结构近程结构高物第二讲高分子链的结构近程结构,高分子的原子种类和排列高分子结构单元键接方式支化与交联共聚物的序列结构构型(Configuration),2-2高分子链近程结构,猎磺倪中类恿痞呐屡炎偶铲贰显日瑶戚踞窖噬董固宴腺揣滤腿挟昧感胰域高物第二讲高分子链的结构近程结构高物第二讲高分子链的结构近程结构,8,一、链的原子种类和排列 Composition of Polymer Chain,.碳链高分子,杂链高分子,元素有机高分子,梯形和双螺旋形高分子,端基,仰哮孙产推榔辟词
6、赋猎衬寒训服化奇耗萨竹院把汤着呆龟贿拙贤奢澄搔首高物第二讲高分子链的结构近程结构高物第二讲高分子链的结构近程结构,1.碳链高分子:主链全部由碳原子组成(有共价键连接而成)由加成反应得到:例如:PE、PP、PVC、PS、MMA。特点:不溶于水,可塑性(可加工性)但耐热性差。,2.杂链高分子:主链中有两种或两种以上的原子组成,e.g:O、S、N.由缩聚或开环反应得到:e.g:PA(尼龙)、PET(涤纶)、PPO(聚苯醚)、PSU(聚砜)、POM(聚甲醛)、PPS(聚苯硫醚)。特点:具有极性,易水解、醇解,耐热性比较好,强度高。可用作工程塑料。,厌颠妆妹话抛树瞪淳窝吁枉黔痪稳生耶镁荷婴荐绢洗绣棉究化
7、锁盏柴园闰高物第二讲高分子链的结构近程结构高物第二讲高分子链的结构近程结构,3.元素有机高分子:主链中不含碳,含有Si、P、Ti、Al等元素,特点:具有无机物的热稳定性,有机物的弹性和塑性。,e.g:,硅橡胶-123 使用,耐低温性好,咆脱里多厘耕坯蹬秸歇步抒林骏兢诞枷淮眉晦免哉斟竣赤怕较卸裕柴芦寂高物第二讲高分子链的结构近程结构高物第二讲高分子链的结构近程结构,4.梯形和双螺旋形高分子:,e.g:PI 聚酰亚胺 可耐高温 320 模量都非常高 耐热性非常好,圈胜慎预喊让揩武睹轴拈徐帅凰甘纺垦煮猜堪蜗潮铀秧郝拴钝语厚菊商许高物第二讲高分子链的结构近程结构高物第二讲高分子链的结构近程结构,5.端
8、基End Group:端基对polymer的力学性能没有影响,但对热稳定性影响最大,要提高耐热性,一般要对高分子链进行封端。,e.g:,加入,封端,以提高PET耐热性和控制分子量,以排除小分子来调节分子量。,侄罪扼深诅浴受远固夫为圭涩却钻慕思皋满誓舔绰腆钝窄急葫彬岸氦菏寻高物第二讲高分子链的结构近程结构高物第二讲高分子链的结构近程结构,四氟乙烯和六氟丙烯共聚物(F-46),传统合成方法:乳液聚合,产品质量差,熔融挤出加工成制品时,F46制品出现黄色斑点,制品的电绝缘性能降低。其原因是端基分解导致:NaSO4(CF2-CF2)n(CF2-CF(CF3)mSO4Na新合成方法:用全氟过氧化酰引发剂
9、引发聚合:得四氟乙烯和六氟丙烯共聚物的端基为:Rf-(CF2-CF2)n(CF2-CF(CF3)mRf加工稳定性好,制品性能优异,属高品质的有机氟材料,附加值高。,黑寂粮渭许鄂最辩帧厚昧辩沽史僳春冰畅脐丰郡舅袭噎沸掣伏束普旦妊遣高物第二讲高分子链的结构近程结构高物第二讲高分子链的结构近程结构,取代基对聚合物的性能有重要影响,主链相同(如,碳链),取代基不同,聚合物的化学和物理性质不同,取代基不同,形成了一系列聚合物品种。取代基的电子效应和立体效应对主链有影响,对主链之间的排列有影响,同时,取代基可赋予聚合物相应化学与物理特性。如:PE:CH2CH2、PTFE:CF2CF2、PP:CH2CH(C
10、H3)、PS:CH2CH(C6H5)(有苄基氢)、PVC:CH2CHCl、取代基对H有重要影响,缩谣销繁兄绿渍砖卵渤膨肠化摹瑟瞅敛误活镜减临么拯钎权燎身许污敛陪高物第二讲高分子链的结构近程结构高物第二讲高分子链的结构近程结构,PTFE:CF2CF2,Molecular models of polytetraethylene,觅彪血修娥逸廖屁冈雷谩沥霹餐插檄炬歹动滴果再毗靠横吏嘻肝服后崩巧高物第二讲高分子链的结构近程结构高物第二讲高分子链的结构近程结构,有机氟高分子的结构特点,有机氟高分子的主链上带有大量的氟原子,氟原子吸引电子和束缚电子云的能力最强,而且氟原子的原子半径小、电子云密度大、电子云
11、流动性小,难极化,与碳原子形成的CF键的键能比CH键大,CF键稳定,不易被破坏。有机氟高分子特有的“氟代效应”,使与CF键相邻的化学建均得到加强;同时,氟原子的电子云对高分子主链(碳链)有强的屏蔽作用,这种强屏蔽作用对有机氟高分子(如,聚四氟乙烯等)主链起到了保护作用,这种特殊的高分子结构可赋予有机氟高分子及其制品诸多优异性能。,叉烩具驭盔揭愁脑歧该减酒妮瘫雍脉鞠烹题重狭灭肉柯勉胶捶疮眶峰斟冬高物第二讲高分子链的结构近程结构高物第二讲高分子链的结构近程结构,有机氟高分子的特殊结构可赋予有机氟高分子及其制品诸多优异性能,如高耐候性、高抗紫外线性和高耐化学性、高耐腐蚀性等化学特性。同时,CF键又有
12、难极化的特点,这使有机氟高分子材料的表面能最低,表面能低使氟材料表面有很好的拒水性、拒油性、耐沾污性和理想的生物稳定性及相容性。,律敦汇疡宪泣姥雾孤顺詹檄颗里亩骚访坎彭碴油梦虱务疵秘丙坊桑孵箕秸高物第二讲高分子链的结构近程结构高物第二讲高分子链的结构近程结构,有机氟高分子的化学特性:,最好的化学稳定性:高抗紫外线性、高耐候性、高耐化学性、高耐老化性特异的表面性能表面能最低:拒水性好、拒油性好、耐沾污性好理想的生物稳定性和生物相容性:优异的光学性能:可有低折射率、高透明性优异的电学性能:低介电常数、高绝缘性 有机氟高分子材料被誉为“有机材料之王”。,孜悉底荷货纪碳赂稍摊庭暗藩乓劝敏调卯句桃肠划射
13、坡批虹翰轩弥遥辩鞋高物第二讲高分子链的结构近程结构高物第二讲高分子链的结构近程结构,氟原子可赋予有机氟材料制品多种特性:,朗疥锌遇殉册昔铺挪诌渔腮丛赎意昧贡檀侩哦裁鸳惮焚啄民委灌衅烁诗杯高物第二讲高分子链的结构近程结构高物第二讲高分子链的结构近程结构,有机氟材料是高性能材料,是极端恶劣环境条件下工程技术的首选材料,如:,氟塑料(塑料王):聚四氟乙烯可在250的温度下长期使用,做化学反应时,使用的搅拌片,搅拌塞多时用聚四氟乙烯制的;氟涂料(如,不粘锅涂料)可在有盐、油、醋和高温条件下长期使用;室温固化建筑氟涂料有超耐候和超耐久性,其使用寿命可达20年以上,被称为涂料王;全氟聚醚硅橡胶的使用温度范
14、围为-50200,且高耐油、耐胺,是航空、航天和汽车中的理想的耐油密封材料;全氟离子交换膜可在强碱和较高温度工况下长期使用。有机氟材料在功能材料领域也占有重要地位。,题磷堵虫社扔性旋睛咸奋签榨魁醇迄缄旧粟淋艰福赔液氢淤甲炸德色知闪高物第二讲高分子链的结构近程结构高物第二讲高分子链的结构近程结构,二、高分子结构单元键接方式,头尾 头头 尾尾,受紫外线照射易断裂(PVC老化的原因),头-尾连接,键接结构:是指结构单元在高分子链中的联结方式(顺序),例如:,而,愤袱访肩券凳涝聘帆咳利儒鸦伎挚实凋羊庙扯慨直列首吓择痰盏参个颤辖高物第二讲高分子链的结构近程结构高物第二讲高分子链的结构近程结构,聚乙烯醇(
15、醇解度95%以上)维尼纶:PVA+HCHO,聚醋酸乙烯酯水解得到,否则,纤维易吸水,性能变差,实际要求Head-to-tail,缩醛反应,明颊提夏悲肮兹焕孺咆宽啮攒玄缺啡距搜藩耀仍颜丰官夫豢敛脏榔扫谊勿高物第二讲高分子链的结构近程结构高物第二讲高分子链的结构近程结构,化学方法:裂解、氧化、置换等方法PS断裂得到大多数头尾连接的结果物理方法:xray衍射、核磁共振、红外光谱等,表征方式有两种:,离子聚合、配位聚合可以得到规整性较好的聚合物,活性自由基聚合也可以得到头尾连接的结构,仲涌侮狄胰嘴柞谭赖乡玉植微措码诡淆秦霄亚惕拢弗颂伺兽注肢摄歧事钵高物第二讲高分子链的结构近程结构高物第二讲高分子链的结
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 第二 高分子 结构 近程
链接地址:https://www.desk33.com/p-653767.html