[工学]高分子化学-1绪论.ppt

高分子化学 张辽云 ?Teaching Materials ? Main Contents ? Teaching request 支链型聚合物：沿着主链上的接枝点连接同一或不同结构单元的支链而形成。 通过化学反应，可在聚合物主链上接上结构、组成不同的支链，这一过程称为接枝，形成的产物称接枝共聚物 支链型聚合物可通过连锁聚合和逐步聚合反应来合成。 ? 聚（5-氯-1，3-亚环己-1-烯基-1，4-亚环己基-亚甲基） 聚（氧亚甲基） 聚（氧化-1，4-亚苯基） 聚[1-（甲氧基羰基）亚乙基] 尼龙 苯酚和甲醛→ 酚醛树脂 尿素和甲醛→ 脲醛树脂 甘油和邻苯二甲酸酐→ 醇酸树脂? polystyrene PS poly（vinyl chloride）PVC 4 、Trade-Names Nomenclature 四、Linear, Branched, Crosslinked and Dendritic polymers 线型聚合物：可通过连锁聚合和逐步聚合反应来合成。 单体需具有两个官能团 线型和支链型聚合物的性质： 线型和支链型聚合物的共同点：分子间以物理力聚集在一起，加热可熔化，能溶于适当溶剂中，形成热塑性聚合物。 热塑性：加热时可塑化，冷却时固化成型，能反复进行的受热行为。 ? 不同点 线型聚合物 支链型聚合物 分子间易紧密碓砌，易结晶（结晶度高） 分子间不易紧密碓砌，不易结晶（结晶度低） ? 体型聚合物：含有两种以上官能团的单体，可形 成体型大分子。 ? 体型聚合物的性质： 交联程度浅 交联程度深 网状结构 体型结构 受热可软化，但不熔融 加热不软化 适当溶剂可溶胀，但不溶解 不被溶剂所溶胀 ? 线型和支链型阶段则可熔融塑化，受热后，潜在官能团进一步交联而固化，这种聚合物称为热固性聚合物。 ? 1、组成 2、结构完整性 树形分子具有完美结构的聚合物。 超支化聚合物分子中存在较多缺陷， 结构完美程度差。 3、几何对称性 树形分子具有高度的几何对称性。 超支化聚合物几何对称性差。 树枝形高分子 4、端基官能团 树形分子具有大量的端基官能团，赋予树形分子具有 多功能性。 超支化聚合物也具有大量的端基官能团，但其端基官能团 并不全位于超支化聚合物的最外层。 5、分子内存在空腔 分支处存在着大量空洞。 6、分子量的可控性 树形分子的分子量精确可控。 超支化聚合物分子量可控性较树形分子要差。 7、分子量分布 树形分子的分子量分布窄，PDI≈1。超支化聚合物分子量分布较宽。 树枝状聚合物的合成 基本方法：发散合成法与收敛合成法 一、发散合成法 从所需合成的树枝状聚合物的中心点开始向外扩展来进行 的合成。 发散法制备树枝状聚合物示意图 A,B：反应基团；Z：B的被保护形式；D：A与B反应形成的官能团 二、收敛合成法 从所需合成的树枝状聚合物分子的边缘部分开始，逐步向内 进行。 收敛合成法制备树枝状聚合物示意图 A,B：反应基团；W：A的被保护形式；D：A与B反应形成的官能团 优点：提纯、表征优于发散法，但聚合物代数一般不如发散合成法大。 树枝形聚合物的性能特征 良好的流动性，有利于成型加工； 低黏度，其特性黏度远小于相同分子量相应的线形分子； 容易成膜； 多功能性； 不易结晶； 独特的密度与密度分布，已发现随相对分子质量的增加其 密度出现极小值； 独特的折射率增量，发现折射率增量相对分子质量的增加出 现极大值。 1、 聚合物机械强度与分子量的关系 Mechanical strength A B C Molecular weight A：初具强度最低分子量 B：显示强度最低分子量 常用聚合物分子量示例 塑料 纤维 橡胶 低压聚乙烯 6-30万 涤纶 1.8-2.3万 天然橡胶 20-40万 聚氯乙烯 5-15万 尼龙-66 1.2-1.8万 丁苯橡胶 15-20万 聚苯乙烯 10-30万 维尼纶 6-7.5万 顺丁橡胶 25-30万 聚碳酸酯 2-6万 纤维素