第五章-有机高分子材料与高分子化合物.ppt

ABS（丙烯氰-丁二烯-苯乙烯共聚物） ① 结构: ② 特点：质硬，刚而韧。热塑性塑料。 缓燃材料。无毒 无味，不透水，吸 水率低，略透气。耐蚀，耐磨耐油， 耐热。有一定的强度。 31 ③ 用途：汽车部件，电器零件，电器 外壳，纺织器材。 尼 龙（聚酰胺 PA） ① 结构: 尼龙6 尼龙66 32 ② 特点：线性结构，热塑性塑料。由 于有氢键，分子间力大，结晶度高 强度高，韧性好。耐油耐溶剂耐热, 阻燃性良好。绝缘。 ③ 用途：汽车部件。机械、化工、电 气工业中做轮、管、阀，密封圈， 储油器，电池箱，绳索，电缆。 33 三 合 成 橡 胶 橡胶—在室温下具有显著高弹性能的 高聚物。其Tg低而Tf高。天然橡胶的主 要成分是聚异戊二烯： 34 只要能够合成结构相似的高聚物，就可 以获得与天然橡胶性能类似的合成橡胶 顺 丁 橡 胶 ①结构: CH2-CH=CH-CH2 n ②特点：弹性好，耐磨 耐寒，优于天 然橡胶。抗张强度低，抗湿滑性不良 ③应用：85-90%用于制造轮胎，也用于 三角皮带，减振器；耐热胶管，绝缘 制品，胶鞋。 35 硅 橡 胶 ①结构： ②特点：线型聚硅醚，具有良好柔顺性。 稳定性、弹性好。耐高、低温， -65-250℃间保持良好性能。 36 * 第 五 章 有机高分子化合物 与高分子材料 棉、麻、丝、毛、角、胶、塑料、 橡胶、纤维┄它们是人们越来越熟悉 的有机或高分子材料。无论是天然的 或合成的这类材料，在人们的生活和 工程技术中都占有越来越重要的地位。 1 高分子化合物的基础是相对分子质量 较小的有机化合物。本章第一节，既 作为高分子化合物的基础部分，又作 为高中化学的复习部分，请同学自己 阅读教材。 第二节 高分子化合物的基本概念 一 高分子化合物 2 1 高分子化合物的组成： 特定结构单元多次重复而成: 聚合度 —CH2—CH2— 2 相对分子质量: ⑴ 高分子化合物的相对分子质量应为： M = 链结化学式量×n 但，同种高聚物，其聚合度并不相同。 3 聚乙烯 链节 n 因此，每一个大分子的相对分子质量 都不相同。 ⑵ 高聚物的相对分子质量只有平均 意义。常用数均摩尔质量表示。 ⑶ 由于聚合度不同引起的高聚物相对 分子质量各不相同的现象—高聚物相对 分子质量的多分散性 ⑷ 高聚物—链节相同而聚合度不同的 混合物。 4 三 高分子化合物的几何形状 1 线型结构。分子易蜷 曲，制品有弹性(热塑性)； 大分子被化学键交联起 来，不易蜷曲，制品无弹 性和塑性（热固性）。 5 2 体型(网状)结构。 第三节 高分子化合物的制备 一 加 聚 反 应 1 不饱和的低分子化合物相互加成， 或易开环的环状化合物相互作用形成 高聚物的反应，如： nCH2=CH2→ 聚乙烯 聚氧化乙烯 6 2 加聚物可能是线状也可能是体型结构； 3 加聚反应可分为：均聚，共聚（又分 接枝、镶嵌共聚）。 二 缩 聚 反 应 1 低分子化合物（只少有两个可反应 的官能团）相互作用形成高聚物时，同 时析出小分子物质的反应。如： 7 n HO-R-OH + n HOOC-R′ 二元醇 二元酸 H OR-OCO-R′ -CO nOH +(n-1)H2O 聚 酯 2 缩聚反应可以得到体型高聚物； 3 缩聚反应可分为： （按产物）体型缩聚，线型缩聚； （按单体）均缩，混缩，共缩。 8 -COOH → 第四节 高聚物的结构和性能 一 高聚物的结构特点 1 高聚物的相对分子质量很大，所以， 分子间力很强。因此，高聚物无气态， 机械强度较高。 9 2 高分子链中有许多C-C键，此单键可 按键角自由旋转。因此，高分子的形状 便有无数可能（构象）——高分子链的 柔顺性。 高分子内旋转形成 许多构象可示意如右： 高分子由此产生的 屈挠性可演示如下： 10 3 高聚物的聚集态有： ① 晶 态—大分子排列有序； 11 ② 非晶态—大分子排列无序； ③ 取向态—大分子经拉伸后定向排列。 高聚物整体无序，但在小区域内有不 同状态：晶区和非晶区。 12 一个大分子可穿过几个不同的区域。 高聚物中晶区多称结晶度大，力学性 能强。 二 高聚物的物理状态 线性、非晶态高聚物恒压下的 形变-温度曲线： Tg：玻璃化温度 Tf：粘流化温度 13 分子动能大。大分 子可运动，具有流 动性和可塑性，不 会复原，属塑性变 形。是高聚物的工艺状态； 分子动能不大， 大分子不