高聚物的结构.ppt

关于高聚物的结构第1页，共30页，星期日，2025年，2月5日§4高聚物的结构★一般高聚物的结构层次 链节的化学组成 链节连接方式 伸直链 无规线团 折叠链 螺旋链 无规线团圆球 通心粉体 缨状胶束 折叠链高分子晶体 螺旋绞链 其他一次结构（高分子的链结构）二次结构（高分子链的形态）三次结构（聚集态结构）第2页，共30页，星期日，2025年，2月5日§4高聚物的结构★高聚物聚集态结构（根据分子排列情况不同分类） 单晶 折叠链片晶 球晶 其他 无规线团 链结 链球 取向态结构 织态结构★结构与性能结构不同，性能不同。不同的合成方法与不同的成型加工方法，其产物结构不同。晶态结构非晶态结构其他结构材料性能合成方法成型加工方法结构第3页，共30页，星期日，2025年，2月5日§4-1高分子的链结构与形态一、高分子的链结构与形态★化学组成☆碳链高分子：PE、PP、PVC、PVAC、PS、PMMA、PVDC、PVA、PAN等☆杂链高分子：POM、PEOX、PPOX、PPO、PET、EP、PC、PA-6、PA-66、PSR等☆元素有机高分子：聚硅氧烷、聚钛氧烷等☆无机高分子：聚二氧化硅、聚二氟磷氮等★重复结构单元的连接方式☆均聚物重复结构单元的连接方式 头－头（少量） 头－尾（居多） 尾－尾（少量）☆双组分共聚物单体链节的连接方式 无规连接（无规共聚物） 交替连接（交替共聚物） 嵌段连接（交替共聚物） 分叉连接（接枝共聚物）★高分子链的几何形状第4页，共30页，星期日，2025年，2月5日§4-1高分子的链结构与形态 线型梳型 支链型蓖型 高分子链的几何形状网型星型 梯型 体型★高分子的立体异构 旋光异构（左旋L－、右旋D－） 几何异构（顺式、反式）二、高分子链的构象与柔性★柔性是指大分子链有改变分子链形态的能力。原于σ键的内旋转。★分子链的内旋转以小分子二氯乙烷的内旋转为例。σ－氯原子－碳原子第5页，共30页，星期日，2025年，2月5日§4-1高分子的链结构与形态旋转图每逆时针旋转60o的构象分解旋转过程中构象不断变化，位能（U）也不断变化。旋转的难易取决于旋转位能的的高低，位能越低越容易旋转。分子结构不同，位能不同，一般电负性大、取代基多或大，位能越大。高分子链的内旋转本质与小分子一般，只是σ键多，内旋转复杂，构象多。反式旁式重式顺式重式旁式反式60o60o60o60o60o60o0o60o120o180o240o300o360oθU旋转过程中的位能变化CCCC高分子链的内旋转第6页，共30页，星期日，2025年，2月5日§4-1高分子的链结构与形态高分子链中无数σ键内旋转的结果：宏观上使高分子链具有柔软性，容易卷曲而形成无规线团。 绝对柔性链 （无取代基、位能差很小、θ角任意、旋转自由；运动单元 为链节）高分子链实际高分子链（受取代基大小、极性及非键合原子等影响，旋转有一定阻 力，呈一定的柔性和卷曲；运动单元为链段） 绝对刚性链（θ角一定、整个链为锯齿状、不能旋转，无柔性；运动单 元为整个高分子链）★链段与柔性☆链段的意义由于分子内旋受阻而在高分子链中能够自由旋转的单元长度。是描述柔性的尺度。☆链段与柔性的关系同一高聚物，高温下，链段短（链段中的链节数量少），则柔性大；低温下，链段长（链段中的链节数量少），则柔性差。（生活中塑料冬天硬夏天软之原因）不同高聚物，同一温度下，链段越短，柔性越大；反之，刚性越大。实例：聚异丁烯（链段：20～25个链节）柔性＞聚氯乙烯（链段：75～125个链节）（自由主义者）（小集团主义者）（集体主义者）第7页，共30页，星期日，2025年，2月5日§4-1高分子的链结构与形态★影响高分子链柔性的主要因素链段长短取决于高分子链的结