大学化学课件-有机及高分子材料.pptVIP

* 一般测得的高分子的分子量都是平均分子量 平均分子量 数均分子量 按聚合物中含有的分子数目统计平均的分子量；高分子样品中所有分子的总重量除以其分子(摩尔)总数 重均分子量 是按照聚合物的重量进行统计平均的分子量； i-聚体的分子量乘以其重量分数的加和 聚合物的平均分子量相同，但分散性不一定相同 因此应注意 * 序列结构 （3）高分子链的微结构复杂 在高分子链中，结构单元的化学组成相同时，连接方式和空间排列也会不同 头-尾结构 头-头、尾-尾结构 有取代基的碳原子为头，无取代基的碳原子为尾 聚氯乙烯分子中的头－头结构多达16％ 具有取代基的乙烯基单体可能存在头－尾或头－头或尾－尾连接 * 立体异构 当高分子链中含有不对称碳原子时，则会形成立体异构体 全同立构 Isotactic 间同立构 Syndiotactic 高分子链的立构规整性 无规立构 Atactic 连有四个不相同的原子或基团的碳原子称为不对称碳原子 高分子链上有取代基的碳原子可以看成是不对称碳原子 将锯齿形碳链排在一个平面上，取代基在空间有不同的排列方式 * 大分子链中存在双键时，会存在顺、反异构体 分子链中的结构差异，对聚合物的性能影响很大 顺式聚丁二烯是性能很好的橡胶 反式聚丁二烯则是塑料 顺式（天然橡胶） 反式（古塔波胶） 顺反异构 * 2、高分子化合物的基本性质 （1）溶解性 　　线型结构高分子（如有机玻璃）能溶解在适当的有机溶剂里，但溶解速率比小分子缓慢；而体型结构高分子（如橡胶）则不易溶解，只有一定程度的胀大。 （2）热塑性和热固性 　　加热到一定温度范围，开始软化，然后再开始熔化成可以流动的液体；冷却后，又成为固体－－热塑性（如聚乙烯）。加工成型后受热不再熔化，就叫热固性（如电木）。 * 线型高分子 体型高分子 结　　构 性　　　质 溶解性 受热时的变化 链状结构 网状结构 不溶解，只发生溶胀。 溶 解 加热软化熔解，具有可塑性。 受热不熔化，具有热固性。 * （3）强度 　　高分子材料强度一般比较大。如把10kg高分子材料与金属材料各制成100m长的绳子，可吊起物体的重量如下表： 材料品种 高分子材料 金属材料 锦纶绳 涤纶绳 金属钛绳 碳钢绳 重物质量／kg 15500 12000 7700 6500 * 直径 6 mm的聚酰胺纤维吊起质量为 2 t的汽车 * （4）电绝缘性 　　通常高分子材料的电绝缘性良好，广泛用于电器工业上（高聚物分子的化学键为共价键，不能电离，绝缘性能与陶瓷相当）。 （5）其它性质 　　有些高分子材料具有耐化学腐蚀、耐热、耐磨、耐油、不透水等特性，用于某些特殊需要的领域；但也有些高分子材料具有易老化、不耐高温、易燃烧、废弃后不易分解等缺点。 * A 重量轻：高分子聚合物是最轻的一类材料，比金属和陶瓷都要轻。重量轻是高分子聚合物的最大优点之一。 B 高弹性： ①弹性变形量大；②弹性模量低。③拉伸时温度升高。 C 滞弹性：应变不随作用力即时建立平衡，而有所滞后，这就是滞弹性，它是高聚物的又一重要特性。主要表现有： ① 蠕变：高聚物在室温下承受力的长期作用时，发生的不可恢复的塑性变形称为蠕变。 ② 应力松弛：高聚物受力变形后所产生的应力随时间而逐渐衰减的现象就是应力松弛。 ③ 滞后与内耗：高聚物承受周期性荷载时，出现应变落后于应力，即造成应变的滞后。在重复加载时，就会出现上一次的变形还未来得及回复，或分子链的构象未跟上改变，又施加上了下一次荷载，于是造成了分子间的内摩擦，产生所谓内耗。 其 它 性 质 * D 韧性 高聚物的优点之一是其内在的韧性较好，即在断裂前能吸收较大的能量。 冲击韧性：材料在高速冲击状态下的韧性或对断裂的抗力，在高聚物中也被称为冲击强度。 E 减摩、耐磨性 摩擦是接触表面之间的机械粘接和分子粘着所引起的。大多数塑料对金属和对塑料的摩擦系数值一般在0.2~0.4倍范围内，但有一些塑料的摩擦系数很低。塑料（一部分）除了摩擦系数低以外，更主要的优点是磨损率低。 F 耐热性 高聚物的耐热性是指它对温度升高时性能明显降低的抵抗能力。同金属相比，高聚物的耐热性是较低的，这是高聚物的一大不足。 * G 耐蚀性 耐蚀性是材料抵抗介质化学和电化学破坏的能力。耐蚀性好是高分子材料的优点之一。 H 老化 老化是指高聚物在长期使用或存放过程中，由于受各种因素的作用，性能随时间不断恶化，逐渐丧失使用价值的过程。老化是高聚物一个主要缺点。 * 有机高分子化合物 链节 聚合度 单体 线型结构 体型结构 能溶解在适当溶剂 热塑性 不容易溶解，只是溶胀 热固性 强度高 电绝缘性 特性