1、高分子聚合物第1頁，共16頁，2022年，5月20日，19點53分，星期四高分子： 高聚物的大分子是由 (103105數(shù)量級)的結(jié)構(gòu)單元組成的。 每一結(jié)構(gòu)單元相當于一個小分子。結(jié)構(gòu)單元的形式： 可以是一種(均聚物)； 可以是幾種(共聚物)，以共價鍵相連接，形成： 線型分子 支化分子(帶有支鏈的線型分子) 網(wǎng)狀分子。1.1 高分子聚合物的結(jié)構(gòu)特點第2頁，共16頁，2022年，5月20日，19點53分，星期四 一個聚合物分子中含有成千上萬甚至幾十萬個原子。 尼龍大分子：約有4千個原子，相對分子質(zhì)量為2.3萬左右。 天然橡膠分子：有56萬個原子，相對分子質(zhì)量大約為40萬。從相對分子質(zhì)量來看 低分子化

2、合物的相對分子質(zhì)量只有幾十到幾百； 高聚物的相對分子質(zhì)量比低分子化合物高得多。1.1 高分子聚合物的結(jié)構(gòu)特點第3頁，共16頁，2022年，5月20日，19點53分，星期四 由于聚合物的高分子含有很多原子，相對分子質(zhì)量很高，分子是很長的巨型分子。 因此，使得聚合物具有自身的特點： 熱力學性能 流變學性質(zhì) 成型過程中的流動行為 物理及化學變化等方面1.1 高分子聚合物的結(jié)構(gòu)特點第4頁，共16頁，2022年，5月20日，19點53分，星期四二、高聚物的結(jié)構(gòu)特點 高聚物結(jié)構(gòu)復雜尚在研究中。高聚物結(jié)構(gòu)分類： 高分子鏈結(jié)構(gòu) 高分子凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)高分子鏈的鏈結(jié)構(gòu)分類： 高分子近程結(jié)構(gòu) 高分子遠程結(jié)構(gòu)1.1 高分

3、子聚合物的結(jié)構(gòu)特點第5頁，共16頁，2022年，5月20日，19點53分，星期四高分子近程結(jié)構(gòu)組成： 結(jié)構(gòu)單元的化學組成 結(jié)構(gòu)單元的鏈接方式 結(jié)構(gòu)單元的空間立體結(jié)構(gòu) 支化和交聯(lián) 結(jié)構(gòu)單元鏈接序列高分子遠程結(jié)構(gòu)組成： 高分子鏈尺寸(相對分子質(zhì)量、均方半徑和均方末端距) 高分子鏈的形態(tài)(高分子鏈的構(gòu)象、柔性與剛性)。1.1 高分子聚合物的結(jié)構(gòu)特點第6頁，共16頁，2022年，5月20日，19點53分，星期四高分子凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)組成： 晶態(tài)結(jié)構(gòu) 非晶態(tài)結(jié)構(gòu) 液晶結(jié)構(gòu)、 高聚物取向結(jié)構(gòu) 高聚物多相結(jié)構(gòu)1.1 高分子聚合物的結(jié)構(gòu)特點第7頁，共16頁，2022年，5月20日，19點53分，星期四1.1 高分子

4、聚合物的結(jié)構(gòu)特點第8頁，共16頁，2022年，5月20日，19點53分，星期四1.高分子鏈結(jié)構(gòu)特點1）高分子呈鏈式結(jié)構(gòu) 長鏈中的結(jié)構(gòu)單元很多(103105數(shù)量級)； 一個結(jié)構(gòu)單元相當于一個小分子，具有周期性； 高分子長鏈可以由一種(均聚物)或幾種(共聚物)結(jié)構(gòu)單元組成。2)高分子鏈具有柔性高分子鏈的柔性： 是指一種分子鏈卷曲的一種現(xiàn)象。 由單鍵鍵合而成的高分子主鏈一般都具有一定的1.1 高分子聚合物的結(jié)構(gòu)特點第9頁，共16頁，2022年，5月20日，19點53分，星期四內(nèi)旋轉(zhuǎn)自由度，結(jié)構(gòu)單元間的相對轉(zhuǎn)動使得分子鏈成卷曲狀的現(xiàn)象。構(gòu)象： 由內(nèi)旋轉(zhuǎn)而形成的原子空間排布。剛性鏈： 分子鏈內(nèi)結(jié)構(gòu)的變化

5、可能使旋轉(zhuǎn)變得困難或不可能，這樣的分子鏈被認為變成了剛性鏈。1.1 高分子聚合物的結(jié)構(gòu)特點第10頁，共16頁，2022年，5月20日，19點53分，星期四3)高聚物的多分散性高聚物的多分散性： 高分子材料聚合物反應的產(chǎn)物一般是由長短不一的高分子鏈所組成，聚合物分子的相對分子質(zhì)量是不均一的。聚合反應是一個隨機過程： 合成時所用單體在兩種以上，則共聚反應的結(jié)果不僅存在分子鏈長短的分布，而且每個鏈上的化學組成也有一個不同的分布。 1.1 高分子聚合物的結(jié)構(gòu)特點第11頁，共16頁，2022年，5月20日，19點53分，星期四1.1 高分子聚合物的結(jié)構(gòu)特點 聚合物分子的鏈結(jié)構(gòu)不同，其性質(zhì)也不同線型聚合物

6、、帶有支鏈的線型聚合物性質(zhì)： 物理特性是具有彈性和塑性； 在適當溶劑中可溶脹或溶解，隨溫度不斷升高，聚合物微觀表現(xiàn)為分子鏈逐漸由鏈段運動乃至整個分子鏈的運動； 宏觀表現(xiàn)為聚合物逐漸開始軟化乃至熔化而流動，這些特性隨溫度的降低而呈現(xiàn)逆向性。第12頁，共16頁，2022年，5月20日，19點53分，星期四體型聚合物的性質(zhì)： 大分子鏈之間形成立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，它具有脆性，彈性較高，塑性較低，成型前是可溶可熔的，一旦成型固化后就成為既不溶解也不熔融的固體。1.1 高分子聚合物的結(jié)構(gòu)特點第13頁，共16頁，2022年，5月20日，19點53分，星期四2高聚物的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)特點 1)聚集態(tài)結(jié)構(gòu)的復雜性 高分子鏈

7、依靠分子內(nèi)和分子間的范德華相互作用堆積在一起，可導致晶態(tài)結(jié)構(gòu)和非晶態(tài)結(jié)構(gòu)。高聚物的晶態(tài)結(jié)構(gòu) 比小分子物質(zhì)的晶態(tài)有序程度差得多高聚物的非晶態(tài)結(jié)構(gòu) 比小分子物質(zhì)液態(tài)的有序程度高。 高分子鏈具有特征的堆砌方式，分子鏈的空間形狀可以是卷曲的、折疊的和伸直的，還可能形成某種螺旋結(jié)構(gòu)。1.1 高分子聚合物的結(jié)構(gòu)特點第14頁，共16頁，2022年，5月20日，19點53分，星期四2)具有交聯(lián)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu) 某些種類的高分子鏈能夠以化學鍵相互連接形成高分子網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)是橡膠彈性體和熱固性塑料所特有的。 這種高聚物既不能被溶劑溶解，也不能通過加熱使其熔融。 交聯(lián)度對此類材料的力學性能有著重要影響。 高聚物長鏈大分子堆砌在一起可能導致鏈的纏結(jié)，勾結(jié)點可看成為可移動的交聯(lián)點。 1.1 高分子聚合物的結(jié)構(gòu)特點第15頁，共16頁，2022年，5月20日，19點53分，星期四 高分子鏈的結(jié)構(gòu)決定了聚合物的基本性能特點，而聚集態(tài)與材料的性能有著直接的關(guān)系。 結(jié)晶對聚合物的性能影響重大 因為結(jié)晶造成了高分子的緊密聚集態(tài)，增強了分子間的作用力，所以會使聚合物的強度、硬度、剛度及熔點、耐熱性和耐化學性等都有所提高，而那些與鏈運動有關(guān)的性能(如彈性、伸