高分子是如何合成的.docxVIP

由于高分子材料来源丰富．生产成本低廉．品种繁多．故在工农业生产及人们日常体活中已成为不可缺少的一类材料。 　　按照用途可将高分子材料分为塑料、橡胶、合成纤维和胶粘剂等。这里主要介绍高分子材料的基础知识和高分子材料的分类、特点及应用等。高分子材料又称高聚物。 20.1概述 　　一、基本概念 　 　高分子化合物是分子量特别大的一淡化合物。一个高分子化合物中可能包含成千L万个原子．原子之间以共价键连接起来。高分子化合物的分子量可高达几万｝十 万甚至上百万、自然界中存在的纤维素、淀粉、蛋白质和天然橡胶都是由高分子化合物组成的。人工合成的各种塑料、橡胶和纤维也都是由高分子化合物组成的。 　 　高分子化合物的分子量虽然非常“巨大但其化学组成一般都比较简单。这表现在以下两个方面：①组成高分子的元素主要是碳、氢、氯氟和硅等少数几种无孝心整 个高分子日下过是许多简单的结构单元重复连接起来的长链而且。以聚乙烯为例．它是由许多个乙烯小分子连接起来的．其中只包合碳和氢两种无亲。可以写成下面 的化学式： 　　合成高分子所用的小分子原料称为单体．在高分子中称为重复结构单元．又刚1链节式中。称为聚会度．代表一个高分子中包含的重复结构单元的数目。 不难理解．每个大分子链的分子量（m应该是单体分子量。；．．和聚合度。的幸以。即几｛＝。；ox。。聚合度反映了大分子链的长短和分子量的大小。 　 　高分子材料由大量的大分子链集聚而成。合成时大分子链长短不一．其数量里统计规律分布。所以．高分子材料的分子量是大量大分子链分子量的平均值。图 10.1为高聚物的分子量分布，它表示具有各种分子量的大分子链的质量是不同的。以各级分质量取平均值得到的平均分子量叫重均分子量．以M W表示．即M 　　二、高聚物的人工合成 　　合成高聚物的方法主要有两大类；一类叫加策应使男一类叫缩聚反民 　　1.加聚反应 　 　加聚反应是含有双键的低分子化合物（单体）在光、热或引发剂的引发下使双位打开，由共价键互相连接而形成大分子链的反应。由一种单体加聚而成的聚合物链 则均聚物。如聚乙烯的单体只有乙烯一种，所以它是均聚物。如果聚合物链由两种或两种以上的单体聚合而成，则称为共聚物。共聚物和均聚物有点类似金属材料中 合金和纯金属的关系。许多着囫10NI家啬构分子任务领丕丞均分子记激名的高分子材料都是共聚物。例如ABS树脂由丙烯胀（A）、丁二烯（）和苯乙烯（） 三种单体加聚而成，所以是共聚物。ABS树脂具有良好的综合性能．如耐冲击、耐热、耐油、易加工，故应用很广。 　　2.缩聚反应 　　由两种或两种以上具有它能因（它是决定分子化学性质的特殊原子团的低分子化合物（单体），通过它能团间的相互绩合作用，逐步合成为一种大分子链，同时还拆出一个小分子副产物（如水、氨或酸等）的反应，叫缩策反应。其产物叫缩果物。 　　缩聚反应是可逆平衡反应。由于缩策反应中生成低分子副产物，编聚高分子的组成不可能与原料单体的组成完全相同，编聚高分子的分子量也不可能是单体分子量的整数倍，但是在编聚高分子链中仍保留着原料单体的结构特征。 　　20.2高聚物材料的结构特点 　　高聚物的结构比常见的低分子化合物复杂得多，高策物按其研究单元的不同，分为目高分子链的结构它包括两个部分． 　　（1）一次结构（又称近程结林。主要研究高分子链节的组成、排列、空间位置及构型问题。 　　（2）二次结做又称远程结构人主要研究单根大分子键在空间的存在形式．即高分子链的构象问题。 　　2.高分子的聚集态结构（又称三次结构）。主要研究大分子链间在空间存在的形式和 构互之间的作用力。现分述如下． 　　一、大分子链的组成 　　只有周期表中以下非金属和半金属元素能组成大分子链 Asse 　　其中以破原子通过共价健结合成的碳键高分子产量最大，应用最广。由于高聚物中常见的动日、O、N等元表都是经元素．决定了高分子材料的密度较小，约为099／cm3一旦已／V，相当于钢铁比重的l／J4一1／7。 　　二、高分子链的形态 　　高分子键在空间的几何形状可分为线型、文化及交联三种，如图10.2所示 　　l.线型高分子链 　　整个大分子像一条战状的长链，可以卷曲成团．也可以伸展为直线，在空间多星无规线四伏。 　　线型高分子的分子间没有化学性结各在受热或受力的作用下，分子间可互相移动“而发生流动，因此线型高聚物可以溶解在某些溶剂中，加热可熔融，可制成纤维和薄膜。 　　2.支化高分子链 　　大分子主链上带有一些长短不一的支键分子．这样的大分子称为支化高分子 　　支化高分子的性能与线型高分子的性能相似．但由于支键的存在，使得分子与分子之间堆砌不紧密．增加了分子之间的距离．使分子之间的作用力减少、分子链容易卷曲，从而提高了高聚物的弹性和塑性．降低了结晶度、成型加工温度和强度。 　　3.交联高分子链