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高分子的结构与性质
高分子有线型、支链型和网状结构，它们的结构特点及性质如表所示：
线型结构支链型结构网状结构
结构特点由许多链节相互连成一
条长链，且大多数呈卷曲
状
支链型结构与线型结构
类似，但在主链上存在较
多长短不一的支链，分子
排列松散，分子间作用力
弱
一般由多官能团单体相
互作用，使主链与主链之
间以共价键相连接，形成
三维空间的立体网状结
构
结构模型
性质加热能熔融，冷却后固
化，可溶于某些溶剂中，
具有高弹性，硬度和脆度
较小
柔软度和溶解度较线型
高分子的大，软化温度、
密度和强度比线型结构
的更低
受热后不能软化或熔融，
不能反复熔化，只能一次
加工成型；不溶于一般溶
剂，没有弹性，硬度和脆
度较大
举例低压法聚乙烯高压法聚乙烯
碱催化下制备的酚醛树
脂
典型例题
例4－17
有甲、乙两种高聚物，甲能溶于有机溶剂，加热可熔融；乙不溶于任何溶剂，加热不会变软或熔融，则下列叙述错误的是
A．高聚物甲可能具有弹性，而高聚物乙没有弹性
B．高聚物甲可能是线型高分子材料
C．高聚物甲一定是网状高分子材料
D．高聚物乙一定是网状高分子材料
解析◆根据题意可知，甲为热塑性高分子材料，乙为热固性高分子材料，故甲可能是线型高
分子材料也可能是支链型高分子材料，乙一定是网状高分子材料，C项符合题意。
答案◆C。
低密度聚乙烯与高密度聚乙烯区别低密度聚乙烯（LDPE）相对密度为0.910-0.925的聚乙烯称为低密度聚乙烯(Low Densit y Polyet hylen e),而密度介于低密度与高密度之间的成为中密度聚乙烯.相反，相对密度低于0.910的聚乙烯；也已经问世.成为甚低密度聚乙烯（VLDPE），甚至还有相对密度小于0.900的，国外也称之为超低密度聚乙烯(ULDPE).虽然聚乙烯的品种繁多，但是左右聚乙烯市场的主要还是低密度聚乙烯和高密度聚乙烯.传统的低密度聚乙烯是用聚合级的乙烯用氧或过氧化物为引发剂，在高温高压下进行游离基聚合而制得的.因此低密度聚乙烯又称做高压聚乙烯.低密度聚乙烯是一种具有蜡感的白色树脂，其结构特点是非线形的.分子量一般在100000~500000.因此，与中密度，高密度聚乙烯相比，它具有较低的结晶度和软化点，有较好的柔软性，伸长率，电绝缘性，透明性，以及较高的耐冲击强度.低密度聚乙烯机械强度较差，耐热性差，此外另一个明显的弱点是耐环境应力开裂性较差.低密度聚乙烯大部分用做薄膜制品，而薄膜制品中大部分用做包装.另外一部分被用做农膜和建筑用膜.低密度聚乙烯包装膜可用于糖果，蔬菜，冷冻食品等食品包装，也可一用做内衬膜，收缩包装膜，弹性包装膜，重包装膜等非食品包装膜.高密度聚乙烯(HDPE)密度在0.941~0.965的聚乙烯称为高密度聚乙烯（High Densit y Polyet hylen e）.高密度聚乙烯用低压法生产，因此有称为低压聚乙烯.生产方式有液相法，气相法两种.液相法又包括了溶液法和淤浆法.高密度聚乙烯有均聚物和共聚物之别，所谓共聚就是在聚合是渗入少量的а-烯烃，这些少量的а-烯烃的加入可以降低聚乙烯的密度和结晶度，因而相对于均聚物来说有更优良的乃环境应力开裂性能，较高的表面硬度和较好的尺寸稳定性.高密度聚乙烯比低密度聚乙烯提高了耐热性和机械强度（如拉伸，弯曲，压缩和剪切强度）并且提高了对水蒸气和气体的阻隔性.高密度聚乙烯可使用挤出法加工成管材，板材，片材，型材和单丝，扁丝，打包带；用吹塑法可以生产大中型中空容器.如瓶，桶及大型工业用贮槽；用注塑法可生产各种制件，日用品和工业用品LDPE、LLDPE和HDPE这三种PE的区别：LDPE（中文名：低密度高压聚乙烯）：感官鉴别：手感柔软：白色透明，但透明度一般，燃烧鉴别：燃烧火焰上黄下蓝；燃烧时无烟，有石蜡的气味，熔融滴落，易拉丝LLDPE(线性低密度聚乙烯)：线性低密度聚乙烯在结构上不同于一般的低密度聚乙烯，因为不存在长支链。
一、低密度聚乙烯（LDPE）相对密度为的聚乙烯称为低密度聚乙烯(Low Density Polyethylene),而密度介于低密度与高密度之间的成为中密度聚乙烯.相反，相对密度低于的聚乙烯；也已经问世.成为甚低密度聚乙烯（VLDPE），甚至还有相对密度小于的，国外也称之为超低密度聚乙烯(ULDPE).虽然聚乙烯的品种繁多，但是左右聚乙烯市场的主要还是低密度聚乙烯和高密度聚乙烯.传统的低密度聚乙烯是用聚合级的乙烯用氧或过氧化物为引发剂，在高温高压下进行游离基聚合而制得的.因此低密度聚乙烯又称做高压聚乙烯.低密度聚乙烯是一种具有蜡感的白色树脂，其结构特点是非线形的.分子量一般在100000~500000.因此，与中密度，高密度聚乙烯相比，它具有较低的结晶度和软化点，有较好的柔软性，伸长率，电绝缘性，透明性，以及较高的耐冲击强度.低密度聚乙烯机械强度较差，耐热性差，此外另一个明显的弱点是耐环境应力开裂性较差.低密度聚乙烯大部分用做薄膜制品，而薄膜制品中大部分用做包装.另外一部分被用做农膜和建筑用膜.低密度聚乙烯包装膜可用于糖果，蔬菜，冷冻食品等食品包装，也可一用做内衬膜，收缩包装膜，弹性包装膜，重包装膜等非食品包装膜.二、高密度聚乙烯(HDPE)密度在~的聚乙烯称为高密度聚乙烯（High Density Polyethylene）.高密度聚乙烯用低压法生产，因此有称为低压聚乙烯.生产方式有液相法，气相法两种.液相法又包括了溶液法和淤浆法.高密度聚乙烯有均聚物和共聚物之别，所谓共聚就是在聚合是渗入少量的а-烯烃，这些少量的а-烯烃的加入可以降低聚乙烯的密度和结晶度，因而相对于均聚物来说有更优良的乃环境应力开裂性能，较高的表面硬度和较好的尺寸稳定性.高密度聚乙烯比低密度聚乙烯提高了耐热性和机械强度（如拉伸，弯曲，压缩和剪切强度）并且提高了对水蒸气和气体的阻隔性.高密度聚乙烯可使用挤出法加工成管材，板材，片材，型材和单丝，扁丝，打包带；用吹塑法可以生产大中型中空容器.如瓶，桶及大型工业用贮槽；用注塑法可生产各种制件，日用品和工业用品三、LDPE、LLDPE和HDPE这三种PE的区别是什么？LDPE（中文名：低密度高压聚乙烯）：感官鉴别：手感柔软：白色透明，但透明度一般，燃烧鉴别：燃烧火焰上黄下蓝；燃烧时无烟，有石蜡的气味，熔融滴落，易拉丝LLDPE(线性低密度聚乙烯)线性低密度聚乙烯在结构上不同于一般的低密度聚乙烯，因为不存在长支链。
有机高分子化合物的线型结构和体型结构
有机高分子化合物的线型结构和体型结构是指它们的分子形态
和组织方式。
线型结构是指分子以线性的方式排列,其中每个碳原子都与相邻的碳原子形成共价键,使分子呈现出线性形态。
例如,链状分子、环状分子等。
体型结构是指分子中的原子排列方式不同,导致分子呈现出立体形态。
这种形态可以是线性的,也可以是卷曲的或分支的。
例如,多环芳烃、液晶等。
线型结构通常由单个碳原子连接而成,而体型结构则由多个碳原子或分子中的不同元素连接而成。
线型结构可以形成分子的重复结构,例如链状分子,而体型结构则可以形成复杂的立体结构,例如液晶。
▲为08年6月考试题目*为14年6月考题第一章概述3. 说出10种你在日常生活中遇到的高分子的名称。
答：涤纶、聚四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、PET、蛋白质、核酸、涂料、塑料、合成纤维6.下列物质中哪些属于聚合物？（1）水；（2）羊毛；（3）肉；（4）棉花；（5）橡胶轮胎；（6）涂料答：羊毛、棉花、橡胶轮胎、涂料、肉*7.写出下列高分子的重复单元的结构式：（1）PE；（2）PS；（3）PVC；（4）POM；（5）尼龙；（6）涤纶答：（1）PE——聚乙烯－CH2－CH2－（2）PS——聚苯乙烯（3）PVC——聚氯乙烯（4）POM——聚甲醛－O－CH2－（5）尼龙——聚酰胺－NH(CH2)5CO－（6）涤纶——聚对苯二甲酸乙二醇酯P7名称结构单元单体单元H2C CCH3H3COOC聚甲基丙烯酸甲酯一样一样H2 C H CH3COOC聚丙烯酸甲酯一样一样—NH(CH2)6NHCO(CH)4CO—尼龙-66 —NH(CH2)6NH——CO(CH)4CO—无H2C CH3C HCCH2聚异戊二烯一样一样▲（1）高分子；（2）链节；（3）聚合度；（4）多分散度；（5）网状结构；（6）共聚物答：（1）高分子也叫聚合物分子或大分子，具有高的相对分子量，其结构必须是由多个重复单元所组成，并且这些重复单元实际是或概念上是由相应的小分子衍生而来的。
（2）链节是指结构重复单元，重复组成高分子分子结构的最小结构单元。
（3）聚合度是单个聚合物分子所含单体单元的数目。
（4）多分散性：除了蛋白质、DNA等外，高分子化合物的相对分子质量都是不均一的（5）网状结构是交联高分子的分子构造。
（6）共聚物：由一种以上单体聚合而成的聚合物。
14、平均相对分子质量为100万的超高相对分子质量PE的平均聚合度是多少？P＝100×10000/28＝35700▲21、高分子结构有哪些层次？各层次研究的内容是什么？答：高分子结构由4个层次组成：a、一级结构，指单个大分子内与基本结构单元有关的结构，包括结构单元的化学组成、链接方式，构型，支化和交联以及共聚物的结构b、二级结构，指若干链节组成的一段链或整根分子链的排列形状。
聚乙烯（PE）简介化学名称：聚乙烯英文名称：polyethylene，简称PE结构式：聚乙烯是乙烯经聚合制得的一种，也包括乙烯与少量α-烯烃的共聚物。
聚乙烯是五大合成树脂之一，是我国合成树脂中产能最大、入口量最多的品种。
聚乙烯的性能1.一样性能聚乙烯为白色蜡状半透明材料，柔而韧，比水轻，无嗅、无味、无毒，常温下不溶于一样溶剂，吸水性小，但由于其为线性分子可缓慢溶于某些有机溶剂，且不发生溶胀。
工业上为利用和贮存的方便通常在聚合后加入适量的塑料助剂进行造粒，制成半透明的颗粒状物料。
PE易燃，燃烧时有蜡味，并伴有熔融滴落现象。
聚乙烯的性质因品种而异，要紧取决于分子结构和密度，也与聚合工艺及后期造粒进程中加入的塑料助剂有关。
2.力学性能PE是典型的软而韧的聚合物。
除冲击强度较高外，其他力学性能绝对值在塑料材料中都是较低的。
PE密度增大，除韧性之外的力学性能都有所提高。
LDPE 由于支化度大，结晶度低，密度小，各项力学性能较低，但韧性良好，耐冲击。
HDPE支化度小，结晶度高，密度大，拉伸强度、刚度和硬度较高，韧性较差些。
相对分子质量增大，分子链间作使劲相应增大，所有力学性能，包括韧性也都提高。
几种PE的力学性能见表1-1。
表1-1 几种PE力学性能数据PE受热后，随温度的升高，结晶部份慢慢熔化，无定形部份慢慢增多。
其熔点与结晶度和结晶形态有关。
HDPE的熔点约为125～137℃，MDPE的熔点约为126～134℃，LDPE的熔点约为105～115℃。
相对分子质量对PE的熔融温度大体上无阻碍。
PE的玻璃化温度（T g）随相对分子质量、结晶度和支化程度的不同而异，而且因测试方式不同有较大不同，一样在-50℃以下。
PE在一样环境下韧性良好，耐低温性(耐寒性)优良，PE的脆化温度(T b)约为-80～-50℃，随相对分子质量增大脆化温度降低，如超高相对分子质量聚乙烯的脆化温度低于-140℃。
PE的热变形温度(T HD)较低，不同PE的热变形温度也有不同，LDPE约为38～50℃，下同)，MDPE约为50～75℃，HDPE约为60～80℃。
PP聚丙烯的特性PP聚丙烯的特性如下：1、物理性能：PP（聚丙烯）为无毒、无臭、无味的乳白色高结晶聚合物，密度为0.90-0.91g/cm3,对水特别稳定，24小时在水中的吸水率为0.01%，分子量在8-15万之间。
成型性好，但收缩率大，制造厚壁制品容易凹陷。
制品表面光泽度好，容易着色。
2、力学性能：PP（聚丙烯）的结晶度高，结构规整，具有良好的力学性能，其强度和硬度、弹性都比较好，但在室温和低温下冲击强度较差，分子量增加的时候，冲击强度也增大，但成型加工性能变差。
PP（聚丙烯）最突出的性能是抗弯曲疲劳性。
干摩擦系数与尼龙相似，在润滑油下不如尼龙。
3、热性能：PP（聚丙烯）具有良好的耐热性，熔点在164-170℃，制成的制品可在100℃以上温度进行消毒灭菌；在不受外力的情况下150℃也不变形。
脆化温度为–35℃。
4、化学稳定性：PP（聚丙烯）的化学稳定性很好，除能被浓硫酸、浓硝酸侵蚀外，对其他各种化学试剂都比较稳定，但低分子量的脂肪烃、氯化烃等能使PP（聚丙烯）软化和溶胀。
5、电性能：PP（聚丙烯）的高频绝缘性能优良，由于它几乎不吸水，故绝缘性能不受湿度的影响。
PP（聚丙烯）具有较高的介电系数，随着温度的上升，可以用来制作受热的电气绝缘制品，它的击穿电压也很高。
PP（聚丙烯）的抗电压、耐电弧性好，但静电度高，与铜接触易老化。
6、耐候性：PP（聚丙烯）对紫外线很敏感，加入氧化锌、硫代丙酸二月桂酯、碳黑或类似的乳白填料等可以改善其耐老化性能。
乙烯(PE)聚乙烯英文名称：polyethylene ，简称PE，是乙烯经聚合制得的一种热塑性树脂。
在工业上，也包括乙烯与少量α－烯烃的共聚物。
聚乙烯无臭，无毒,手感似蜡,具有优良的耐低温性能(最低使用温度可达-70～-100℃),化学稳定性好,能耐大多数酸碱的侵蚀(不耐具有氧化性质的酸),常温下不溶于一般溶剂,吸水性小,电绝缘性能优良聚乙烯分子模型概述聚乙烯对于环境应力(化学与机械作用)是很敏感的，耐热老化性差。
高密度、低密度和线性低密度聚乙烯的区别低密度聚乙烯（LDPE）相对密度为0.910-0.925的聚乙烯称为低密度聚乙烯(Low Density Polyethylene),而密度介于低密度与高密度之间的成为中密度聚乙烯.传统的低密度聚乙烯是用聚合级的乙烯用氧或过氧化物为引发剂，在高温高压下进行游离基聚合而制得的.因此低密度聚乙烯又称做高压聚乙烯.低密度聚乙烯是一种具有蜡感的白色树脂，其结构特点是非线形的.分子量一般在100000~500000.因此，与中密度，高密度聚乙烯相比，它具有较低的结晶度和软化点，有较好的柔软性，伸长率，电绝缘性，透明性，以及较高的耐冲击强度.低密度聚乙烯机械强度较差，耐热性差，此外另一个明显的弱点是耐环境应力开裂性较差.高密度聚乙烯(HDPE)密度在0.941~0.965的聚乙烯称为高密度聚乙烯（High Density Polyethylene）.高密度聚乙烯用低压法生产，因此有称为低压聚乙烯.生产方式有液相法，气相法两种.液相法又包括了溶液法和淤浆法.高密度聚乙烯有均聚物和共聚物之别，所谓共聚就是在聚合是渗入少量的а-烯烃，这些少量的а-烯烃的加入可以降低聚乙烯的密度和结晶度，因而相对于均聚物来说有更优良的乃环境应力开裂性能，较高的表面硬度和较好的尺寸稳定性.高密度聚乙烯比低密度聚乙烯提高了耐热性和机械强度（如拉伸，弯曲，压缩和剪切强度）并且提高了对水蒸气和气体的阻隔性.LDPE、LLDPE和HDPE这三种PE的区别：LDPE（中文名：低密度高压聚乙烯）：感官鉴别：手感柔软：白色透明，但透明度一般，燃烧鉴别：燃烧火焰上黄下蓝；燃烧时无烟，有石蜡的气味，熔融滴落，易拉丝LLDPE(线性低密度聚乙烯)：线性低密度聚乙烯在结构上不同于一般的低密度聚乙烯，因为不存在长支链。
LLDPE的线性度取决于LLDPE和LDPE 的不同生产加工过程。
LLDPE通常在更低温度和压力下，由乙烯和高级的a烯烃如丁烯、己烯或辛烯共聚合而生成。
1.高分子合成材料的生产过程答: 1）原料准备与精制过程特点:单体溶剂等可能含有杂质,会影响到聚合物的原子量,进而影响聚合物的性能,须除去杂质意义:为制备良好的聚合物做准备 2）催化剂配制过程特点:催化剂或引发剂的用量在反应中起到至关重要的作用,需仔细调制. 意义:控制反应速率,引发反应 3）聚合反应过程特点:单体反应生成聚合物,调节聚合物的分子量等,制取所需产品意义:控制反应进程,调节聚合物分子量 4）分离过程特点:聚合物众位反应的单体需回收,溶剂,催化剂须除去意义:提纯产品,提高原料利用率 5）聚合物后处理过程特点:聚合物中含有水等;需干燥. 意义:产品易于贮存与运输6）回收过程特点:回收未反应单体与溶剂意义:提高原料利用率,降低成本,防止污染环境4.生产单体的原料路线有几条？比较它们的优缺点。
答:石油化工路线煤炭路线其他原料路线6.高压聚乙烯分子结构特点是怎么样形成的,对聚合物的加工性能有何影响?答:乙烯在高温下按自由基聚合反应的机理进行聚合。
高温状况下,PE分子间的距离缩短,且易与自由基碰撞反应,很容易发生本分子链转移,支链过多。
影响：这种PE加工流动性好,.可以采取中空吹塑,注塑,挤出成型等加工方法,具有良好的光学性能,强度,柔顺性,封合性,无毒无味,良好的电绝缘性7.悬浮聚合与本体聚合相比有那些特点?答:1)以水为分散介质,价廉,不需回收,安全,易分离.2）悬浮聚合体粘度低,温度易控制,3）颗粒形态较大,可以制成不同粒径的粒子4）需要一定的机械搅拌和分散剂5）产品不如本体聚合纯净 6)悬浮聚合的操作方式为间歇,本体为连续8.紧密型与疏松型颗粒的PVC有何区别?这些区别是如何形成的?答:XJ-规整的圆球状,即乒乓球状,粒度大小不均;XS-多孔性不规则颗粒,即棉花团.所选用的分散剂不同,疏松型的PVC树脂吸收增塑剂的速度明显高于紧密型.紧密型采用明胶为分散剂,疏松型采用适当水解度的聚乙烯醇和水溶性纤维素醚.9.简述PVC悬浮聚合工艺过程答:1、准备工作:首先将去离子水,分散剂及除引发剂以外的各种助剂,经计量后加于聚反应釜中,然后加剂量的氯乙烯单体,2、聚合:升温至规定的温度.加入引发剂溶液或分散液,聚合反应随时开始,夹套同低温水进行冷却,在聚合反应激烈阶段应通5C以下的低温水,严格控制反应温度波动不超过正负0.2C3、分离:当反应釜压力下降至规定值后结束反应,方法为加链终止剂,4、聚合物后处理:然后进入单体回收,干燥,筛选出去大颗粒后,包装得产品.10.试述悬浮聚合中主要影响因素有那些?（悬浮聚合中影响颗粒大小及其分布）答:反应器几何形状的影响;操作条件的影响;材料因素-如两相液滴动力粘度,密度和表面张力等;分散剂.11.试述乳液聚合物系及其作用答:单体:聚合物单体材料原材料.水:比热大,易于清楚反应热,降低体系粘度,构成连续相,使液滴分散,溶解引发剂,PH调节剂等.乳化剂:使单体在乳状液中稳定;使单体在胶体中增溶,使聚合物粒子稳定,增加集合物稳定性,对乳液聚合起脆化作用,形成产生链转移或阻聚作.引发体系:在一定条件下分解产生自由基,从而引发反应.12.自由基溶液聚合中溶剂起什么作用?怎么样选择溶剂?答:作用:a溶剂对引发剂分解速度的影响 b溶剂的链转移作用对分子量的影响c溶剂对聚合物分子的支化与构型的影响.溶剂的选择:a考虑单体在所选择的溶剂中的溶解性 b溶剂的活性:应当无阻聚或缓聚等不良影响以及考虑对引发剂的诱导分解作用. c溶剂对聚合物溶解性能和对凝胶效应的影响:选用良溶剂时为均相聚合,有可能消除凝胶效应 d选用沉淀剂时为沉淀聚合,凝胶效应显著.溶液聚合选择溶剂时应考虑溶剂的Cs值 e溶剂的毒性,安全性和生产成本.13.离子型聚合与自由基溶液聚合对溶剂的要求有何区别?答:离子聚合:1)可能与引发剂产生的作用 2)熔点或沸点的高低 3)容易精制提纯 4)与单体、引发剂和聚合物的相容性等因素 5)充分干燥 6)溶剂极性大小 7)对离子活性中心的溶剂化能力。
