玻璃纤维聚酰胺复合材料.PPT

首页 上一页 下一页 末页 * 第7章 高分子化合物 1.了解高分子化合物的基本概念、命名和分类。 3.了解高分子化合物的物理性能（如力学性能、电性能、化学稳定性与老化等）与其分子链结构件的关系。 4.了解高分子化合物的改性和加工方法。 本章学习要求 2.了解高分子化合物的合成反应。 高分子化合物（高分子、高聚物或聚合物）的分子比低分子化合物的分子要大很多。通常低分子有机化合物的相对分子质量在1000以下，而高分子化合物的相对分子质量在1万以上，有的可达上千万。 高分子化合物的基本特征：相对分子质量大。 7.1.1 高分子化合物的定义 7.1 高分子化合物概述 单体——聚合成高分子化合物的低分子化合物 重复单元——组成高分子链的重复结构单元 聚合度——高分子链所含链节的数目 重复单元 聚合度 单体 *平均聚合度 n ×链节的式量 = 高聚物的平均相对分子质量 （2）按主链结构分类 （1）按物理分类 线型高分子、支链高分子和交联高分子。 ①碳链聚合物 主链完全由碳原子组成。如聚乙烯： ②杂链聚合物 主链除碳原子外，还含有氧、氮、硫等杂原子。如聚己二酰己二胺（尼龙-66）： 7.1.3高分子的分类 ③元素有机聚合物 主链由硅、硼、铝与氧、氮、硫、磷等组成，侧链是有机基团。如聚二甲基硅氧烷： （3）按性能和用途分类 塑料、纤维、橡胶、黏胶剂和涂料等。 （4）按功能分类 光电高分子、生物医用高分子、导电高分子和离子交换树脂等 。 （1）按单体结构特征命名 在单体名称前面冠以“聚”字：聚氯乙烯、聚丙烯腈、聚乙二酰己二胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯等。 7.1.2 高分子的命名 （3）按商品名称命名 用后缀“纶”来命名纤维，如涤纶、氯纶、腈纶、锦纶、丙纶等。 （2）按高分子结构特征命名 例如，把主链中含有酰胺基的聚合物统称为聚酰胺，主链中含有酯基的统称为聚酯。 用后缀“橡胶”来命名合成橡胶，如丁苯橡胶、乙丙橡胶等。 用后缀“树脂”来命名塑料，如酚醛树脂、环氧树脂等。 聚合反应 7.2.1 高分子聚合反应的分类 加成聚合反应（加聚反应） 聚合反应——由小分子单体合成高分子的反应 缩合聚合反应（缩聚反应） 7.2 高分子的合成 加聚反应 由一种单体经加聚反应而合成的产物，分子链中只包含一种单体构成的链节的聚合反应 由两种或两种以上单体同时进行聚合，生成的聚合物含有多种单体构成的链节的聚合反应 共聚物往往可兼具两种或两种以上均聚物的一些优异性能，因此通过共聚方法可以改善产品的性能。 加聚反应——单体因加成而聚合起来的反应。 均聚反应 共聚反应 1．加聚反应 缩聚反应——由一种或多种单体相互缩合生成高分子的反应，其主要产物称为缩聚物。缩聚反应往往是官能团间反应，除缩聚物外，还有水、醇、氨或氯化氢等低分子副产物。 2．缩聚反应 缩聚反应 逐步聚合 链式聚合 整个聚合过程由链引发、链增长和链终止等几步基元反应组成。 聚合反应是逐步进行的 7.3.1 高分子的结构 7.3 高分子的结构与性能 高分子的结构主要分为链结构、聚集态结构和织态结构。 链结构是指单个高分子的结构与形态，包括近程结构和远程结构。近程结构属于化学结构，称为一级结构；远程结构包括高分子的大小和链构象，称为二级结构。 聚集态结构是指高分子材料本体内部分子链间的堆砌结构，可分为结晶结构、液晶态结构、无定型态结构和取向态结构。 织态结构是高分子应用过程中的实际结构。高分子的织态结构由其聚集态结构所决定，而聚集态结构又由其链结构决定。 数均分子量是高分子试样的质量除以试样中所含的分子总数（物质的量）。所用测定方法有沸点升高法、凝固点降低法、渗透压法、端基分析法和凝胶色谱法等。 同一种高分子中不同分子链所含的重复单元数目并不相同，即高分子的相对分子质量具有不均一性，称为多分散性。高分子的相对分子质量实际上是指其平均相对分子质量。其表示方法有数均分子量、黏均分子量等。 1．高分子的相对分子量及其分布 采用稀溶液黏度法测得的高分子样品的相对分子质量，称为黏均分子量。 （1）高分子的晶态结构 从结晶状态来看，线型结构的高聚物分为晶态高聚物和非晶态高聚物，或者两者共存。 2.高分子的聚集态结构 高分子的链结构决定了高分子的基本性质，而高分子的堆砌结构决定了高分子本体的性质。 （2）高分子的无定型态是指在聚集态结构中高分子链呈无规则的线团状，线团状分子之间呈无规则缠结形态。 （3）高分子的液晶态是一种介于结晶固态和无序液态之间的一种特殊形态，液晶态同时具有晶体和液体的部分性质。 （4）高分子的取向态是指高分子的分子链、链段以及结晶性高分子中的晶片等沿某一特定方向择优排列的聚集态结构。 高聚物溶解的两个阶段： 溶胀 溶剂分子渗入高聚物内部，使高分