高分子化学第1章1.2分解.ppt

* 交联聚合物可以看作是许多线型或支链型大分子由化学键连接而成的体型结构，许多大分子键合成一个整体，已无单个大分子可言。 交联程度浅的网状结构，受热可以软化，但不熔融；交联程度深的体型结构，加热不软化，过热时则分解。 热固性——体型聚合物不融、不溶、尺寸稳定, 不能二次模塑成型的性质。 29 * 1.6 聚合物的状态和主要性能 1）聚合物凝聚态结构： 指在分子间力作用下，大分子相互敛集在一起所形成的组织结构。 晶态 非晶态 (无定型状态、玻璃态） 1 聚合物的状态 30 各向异性 各向同性 * 2）聚合物凝聚态结构有两个不同于低分子物凝聚态的明显特点： 聚合物晶态总是包含一定量的非晶相，100%结晶的情况是罕见的； 例1. 线型聚乙烯。结构简单规整，容易紧密排列形成结晶，结晶度在90%以上，处于高度结晶状态；带支链的高压聚乙烯结晶度较低55~60%。 例2. 聚苯乙烯、聚氯乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯属于中度结晶。 * 例3. 天然橡胶和硅橡胶属于完全无定型状态。 聚合物凝聚态结构与大分子链本身的结构有关；也强烈依赖于外界条件。 3）聚合物物理状态： 无定型状态；部分结晶状态；高度结晶状态（但结晶度不能达到100%） * 4）液晶态 ： 即液态晶体，既具有液体的流动性又具有晶体的各向异性特征。 物质在晶态和液态之间还存在某种中间态，称为介晶态，液晶态是一种主要的介晶态。 液晶高分子，具有优异性能——高强度、高模量、耐高温、耐辐射、耐腐蚀等。 晶态 液晶态 液态 (中间状态） 31 * （2）聚合物的熔点和玻璃化温度 熔点（Tm）： 结晶聚合物类似其它化合物也有熔点，是结晶聚合物的热转变温度。 结晶聚合物的热转变： 晶态 高弹态 粘流态 Tm Tf 结晶聚合物: * （2）聚合物的熔点和玻璃化温度 玻璃化温度（Tg）： 无定型聚合物的热转变： 玻璃态 高弹态 粘流态 是无定型聚合物的热转变温度。 Tg Tf 无定型聚合物 * 晶态 高弹态 粘流态 Tm Tf Tm和Tg与聚合物力学状态密切相关，是衡量聚合物耐热性的重要指标 。 Tf是粘流温度 玻璃态 高弹态 粘流态 Tg Tf 玻璃态、高弹态和粘流态为聚合物的三种力学状态 * 32 玻璃化转变区 ①玻璃态 ②高弹态 ③粘流态 （3）共聚物的热转变与力学状态 以非晶态聚合物为例 * Tx-脆化温度；Tg-玻璃化温度；Tf-粘流温度；Td-分解温度 图６-１线性非晶态高聚物的变形-温度曲线 * （1）玻璃化温度 Tg是塑料、纤维的使用上限 温度——塑料、纤维在低于Tg的温度下使用； （Tm是结晶聚合物的使用上限温度。） （2）Tg是橡胶的使用下限温度——橡胶处于 高弹态，橡胶在高于Tg的温度下使用。 2.?聚合物正常使用温度下的力学状态 聚合物的Tg、Tm决定了高聚物的使用温度： * 非晶态聚合物在玻璃化温度Tg以下呈玻璃态。聚合物为坚硬的塑料。若温度至玻璃化温度Tg以上，塑料就失去刚性，没有实用价值。所以玻璃化温度Tg是塑料(非晶态聚合物而言)的上限使用温度。 例2， 聚苯乙烯(PS)Tg为+105℃，常温下只能以塑料形式使用; * 聚合物在璃化温度Tg以上，呈高弹态。此时聚合物为柔软的弹性体。所使用的橡胶就处在聚合物的高弹态。而在玻璃化温度以下，橡胶将失去高弹性，玻璃化温度是橡胶的下限使用温度。 例2，顺1，4聚丁二烯的Tg为-110℃左右， 常温下只能以橡胶形式使用; * 所以，不同结构的聚合物，有不同的玻璃化温度。玻璃化温度高于常温的聚合物，作塑料或作纤维，而玻璃化温度低于常温的聚合物，作橡胶应用。 * 大分子的微结构主要包括： （1）结构单元本身的结构————是影响聚合物性能的基础； 3. 聚合物分子链的结构（大分子的微结构） 顺1,4聚丁二烯（PB）。 Tg为-110℃,常温以橡胶形式使用; 聚苯乙烯（PS）。 Tg为+105℃，常温以塑料形式使用; * （2）结构单元相互连接的方式————头-尾；头-头；尾-尾 （次要形式） （主要形式） *