特种光讲义学高分子
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高分子化学讲义第一章绪论我们这门课程是高分子化学,英文名字是Polymer Chemistry,也叫聚合物化学。
它是研究高分子化合物合成和化学反应的一门科学。
我们第一章绪论内容将为大家介绍以下几个方面:高分子的基本概念,聚合物的分类和命名,聚合反应分子量及其分布,大分子微结构,线形、支链形和交联,聚集态和热转变,高分子材料和力学性能,高分子化学发展简史。
首先第一部分高分子的基本概念,高分子也称聚合物(高聚物),但有时高分子指一个大分子,而聚合物则指许多大分子的聚集体。
一个大分子往往是由许多相同的、简单的结构单元通过共价键重复连接而成。
我们来看一下高分子的组成。
第一种是由由一种结构单元组成的高分子,例如:聚氯乙烯。
很多个氯乙烯小分子通过聚合反应生成聚氯乙烯高分子,它的缩写就是这种形式。
在这种结构组成中,我们称合成聚合物的起始原料称为单体(Monomer);在大分子链中出现的以单体结构为基础的原子团称为结构单元(Structure unit),结构单元有时也称为单体单元(Monomer unit)重复单元(Repeating unit), 链节(Chain element)。
所以在刚才这个例子中,氯乙烯就叫做单体,聚合物中的蓝色部分就叫做结构单元,而下标n就为重复单元数,也称为链节数,在此等于聚合度聚合度。
第二种结构是由由两种结构单元组成的高分子,例如合成的合成尼龙-66,他是由己二酸和己二胺通过缩合反应聚合在一起的,那么在这样的高分子结构中,结构单元就是指每一部分己二酸或者己二胺的聚集体,而它们缩合成的聚集体为一个重复结构单元,此时,两种结构单元构成一个重复结构单元(链节)。
那么刚才前面我们提到了聚合度,聚合度是衡量高分子大小的一个指标。
有两种表示法:以大分子链中的结构单元总数目表示xn,记作以大分子链中的重复单元总数目表示dp,记作,那么在只由一种单体形成的聚合物中,两种聚合度相等,都等于n;由聚合度可计算出高分子的分子量,分子量就等于高分子的聚合度乘以每一个单体的相对分子质量。
高分子物理(详尽讲义)第一章 高分子链的结构1.1.1 高分子科学的诞生与发展高分子物理是一门新兴的学科,是人们长期的生产实践和科学实验的基础上逐渐发展起来的.高分子学说是一个难产儿,它经历了50年的争论才艰难的诞生,而高分子物理学就是在这个过程中产生的,同时,它也为高分子学说的诞生立下了汗马功劳.直至20世纪30年代末期,高分子学说终于战胜了胶体缔合论,这一时期是高分子学说的争鸣期,是一个重要的里程碑.1.1.2 高分子结构的特点1.高分子由很大数目的结构单元组成2.一般高分子链都有一定的内旋自由度,可以使主链弯曲而具有柔性.3.结构的不均一性4.由于一个高分子包含很多结构单元,因此结构单元见的互相作用对其聚集态结构和物理性能有着十分重要的影响.5.高分子的聚集态有晶态和非晶态之分,高聚物的晶态比小分子晶态的有序度差很多,存在很多缺陷.6.要使高聚物加工成有用的材料,往往需要在其中加入填料,各种助剂,色料等.1.1.3 高分子结构的内容高分子结构的内容可分为链结构与聚集态结构两个组成部分.链结构又分为近程结构与远程结构第二节 高分子链的近程结构1.2.1 结构单元的化学组成高分子链中的重复结构单元的数目称为聚合度端基对聚合物性能的影响不容忽视在适当条件下可用端基分析法测定分子量和支化度1.2.2 链结结构链结结构是指结构单元在高分子链中的连接方式,它也是应县性能的重要因素之一1.2.3 支化与交联支化高分子的化学性质与线型分子相似,但支化对物理机械性能的影响有时相当显著支化高分子又有星型,梳型和无规支化之分,它们的性能也有差别高分子的交联度不同,性能也不同,交联度小的橡胶弹性较好,交联度大的橡胶弹性就差1.2..4 共聚物的结构由两种以上单元所组成的聚合物称为共聚物.二元共聚物可分为统计型、交替型、接枝型和嵌段型四种。
ABS树脂:由 丙烯腈、丁二烯、苯乙烯组成的三元接枝共聚物。
丙烯腈组分有腈基、能使聚合物耐化学腐蚀,提高制品的拉伸强度和硬度;丁二烯组分使聚合物呈现橡胶状韧性,这是制品冲击强度提高的主要因素;苯乙烯组分的高温流动性好,便于成型加工。