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[法律资料]第十九章 合成高分子化合物
第二十二章 合成高分子化合物 有机高分子化合物有天然与合成之分,如蛋白质,淀粉及纤维素是自然界中生长的,故叫做天然高分子化合物;而塑料,合成纤维及合成橡胶则属于人工合成的,所以叫做合成高分子材料。 严格讲,高分子化合物与高分子材料是有区别的。我们常说的高分子材料实际上是由高分子化合物经过加工和加入某些添加物而制成的。自20世纪70年代以来,高分子材料的功能化已成为高分子的重要发展方向,尤其是耐高温、耐辐射、高强度的高分子以及具有物理、化学、生物功能的高分子材料发展最为迅速。 第一节 基本概念 一、??高分子化合物的涵义 1.分子量在5,000以上的大分子。 2.高分子化合物有较好的强度和弹性。 二、高分子化合物的组成 高分子化合物的化学组成一般都比较简单。 高分子的分子量 = 聚合度*链节数 几种低分子和高分子化合物的相对分子质量见P325表22-1。 5.按应用功能分类:特殊高分子、功能高分子、仿生高分子、生物高分子、 医药高分子、高分子试剂、高分子催化剂、通用高分子等。 通用高分子——用量最大,面也广。 四烯:聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯。 四纶:涤纶、锦纶、腈纶、维纶。 四胶:丁苯橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶 、乙丙橡胶。 常见的高分子材料详见P342表22-3。 3.支化结构 大分子链中具有较多支链的结构为线性结构(见P328图22-1)。 特点:支化高分子的化学性质与线性高分子相似,但支链对物理机械性能的影响较大,使其结晶度大大降低,熔点、相对密度和硬度都较低。 二、高分子化合物的聚集状态及性能 聚集状态指高分子链之间的排列和堆砌状态,也是影响高聚物性能的因素之一。 常分为晶相高聚物和非晶相高聚物。 三、高分子的热运动及物理状态 具有相同结构的高聚物由于分子的运动状态不同,可以表现出不同的宏观物理性质。 1.高分子的热运动特点 线性大分子链是柔顺的,通常情况下分子链处于卷曲状态(单键能自由旋转的结果)。这种卷曲的大分子链具有两种运动单元:链段(由若干链节组成)和整个大分子链(见P329图22-2)。 2.高分子的物理状态及性能 线性非晶态高聚物具有三种不同的物理状态:玻璃态、高弹态和黏流态。 玻璃态:形变困难,硬度大。 高弹态:形变很容易,具有高弹性。 黏流态:形变能任意发生,具有流动性。 第三节 高分子合成 一、链式聚合(加聚反应) 由许多相同或不同单体在一定条件下,通过互相加成形成的高分子化合物的反应叫加聚反应。 由一种单体发生的加聚反应称为均聚反应。 由两种以上的单体共同聚合称为共聚反应。 1.加聚反应的特点 ①?单体是带有不饱和键的化合物。 ②反应过程中没有低分子化合物析出,生成高分子化合物的化学组成与单体相同,其分子量为单体分子量的整数倍。 ③?是通过一连串单体分子间的相互加成反应来完成的。 ④?一般是放热的链锁反应。 ⑤属于不可逆的链锁反应。 2.加聚反应的历程: ①游离基历程 链引发 链增长 链终止 负离子聚合反应 二、逐步聚合反应(缩聚反应) 由一种或两种以上的单体,通过缩合形成高分子化合物,同时脱去水、卤化氢或醇等小分子的反应叫~~。 1.缩聚反应的特点 ①?所用单体至少有两个相互作用的官能团。 ②缩聚反应是通过一连串的缩合反应来完成的。 ③?反应过程中有小分子析出,高聚物的化学组成与单体不同。 ④?缩聚一般是不可逆的。 ⑤?缩聚物的分子量不是很大(与加聚物比较)。 ⑥?反应不是瞬间完成的,高聚物的分子量随时间的增长而增加,链增长过程是逐步完成的。 ① 链的开始 ③ 链终止 物理方面的原因: a.随着缩聚反应的进行,单体浓度越来越小,官能团发生反应的机会减少。 b.缩聚物的粘度增加,整个分子链移动困难,碰撞机会减少。 C.粘度大,生成的低分子排不出去,发生可逆反应。 化学
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