高分子材料的制备.pptxVIP

第一节 高分子材料概述 第二节 加聚型聚合物的制备 第三节 缩聚型聚合物的制备;第一节 高分子材料概述; 高分子材料的制备; ;高聚物粉料;化学基本知识;高分子化合物的命名; 商品名：合成纤维最普遍，我国以“纶”作为合成纤维的后缀 涤纶 聚对苯二甲酸乙二醇酯（聚酯） 丙纶 聚丙烯 锦纶 聚酰胺（尼龙） 腈纶 聚丙烯腈 氯纶 聚氯乙烯;高聚物的分子量;单体名称;表1 常用聚合物的单体及化学式; 高聚物的组成与结构;链 节：是高分子链的最小结构单元。 链 段：高分子???的独立运动基本单元。 聚合度：链节的重复数目（n）。; 一般高分子主链的单键都可内旋转，由此引起高分子 在空间有无数种排布（构象）。; 因此，即使分子量相同的分子链，其构象不同，分子尺寸也不相同。这可以理解为同一分子在不同的时刻可能具有不同的尺寸，也可理解为分子量相同的不同分子之间在同一时刻可具有不同的尺寸。上述性质决定了所谓高分子的分子量和分子尺寸只能是某种意义上的统计平均值。;高分子的强度与分子量密切相关; 1）链结构单元的近程有序 ① 高分子链的化学组成： 碳链高分子 杂链高分子（C与O、S和N等元素形成共价键） 元素高分子（ C与Si、B、P等元素形成共价键) 梯型和双螺旋型高分子;④ 键接结构：是指单体在形成高分子链时因相互 键接 而造成的各基团之间的相对位置。 例如：单体：CHR-CH2 a：头尾相接 -CHR-CH2-CHR-CH2- b：头头（尾尾）相接 -CHR-CH2-CH2-CHR- c：无规相接;② 构象：单键内旋转导致分子在空间的不同形态。 ; 3）大分子链的具体结构 ;1. 线形高分子（linear polymer） 分子长链可以蜷曲成团。线形的分子间没有化学建键结合，在受热或者受力的情况下分子间可以相互移动，因此线型高聚物可以在适当的溶剂中溶解，加热时可以熔融，易于加工成型。;支化与交联的性能差异: 支化的高分子可以溶解; 交联的高分子不溶解,在交联度不大的情况下溶胀,不熔融的热固性塑料和硫化橡胶都是交联高分子。;线型：长径比1000:1，具有良好的弹性和塑性，可溶解或溶胀，加热可融化或软化；易于加工成形，可重复使用。热塑性塑料PE、PVC等。 体型：网状结构，不溶不熔，具有良好的耐热性和强度，但脆性大，弹性塑性低，不能重复使用。热固性树脂—酚醛树脂等。;PE种类;eg: 橡胶硫化;交联的作用:; 聚合物的三种聚集态结构：;1）晶态结构 线型聚合物固化时可以结晶，但由于分子链运动较困难，不可能完全结晶。 晶态聚合物实际为晶区（分子有规律排列）和非晶区（分子无规律排列）两相结构，一般结晶度（晶区所占有的重量百分比）只有50%～85%，特殊情况可达到98%。在结晶聚合物中，晶区与非晶区相互穿插，紧密相连，一个大分子链可以同时穿过许多晶区和非晶区。;2）非晶态结构 聚合物凝固时，分子不能规则排列，呈长程无序、近程有序状态。非晶态聚合物分子链的活动能力大，弹性 和塑性较好。 材料的性能呈 各向同性。;结晶高聚物和非晶高聚物区别; （一）线型非晶态高分子化合物的力学性能 此类聚合物在恒定应力下的变形-温度曲线如图所示。Tb为脆化温度，Tg为玻璃化温度，Tf 为粘流温度，Td为化学分解温度。 ; 1.玻璃态 Tb<T<Tg时，由于温度低，分子热运动能力很弱，高聚物中的整个分子链和键段都不能运动，只有键长和键角可作微小变化，此时分子链的状态称为玻璃态。 在这种状态下使用的材料是塑料和纤维。 ;塑料与橡胶的差别;聚合反应分类;自由基聚合：活性中心为自由基 阳离子聚合：活性中心为阳离子 阴离子聚合：活性中心为阴离子 配位离子聚合：活性中心为配位离子;逐步聚合（Step Polymerization） 在低分子转变成聚合物的过程中反应是逐步进行的 特征: 聚合体系由单体和分子量递增的中间产物所组成 大部分的缩聚反应（反应中有低分子副产物生成）都属于逐步聚合 单体通常是含有官能团的化合物;第二节 加聚型聚合物的制备;1）均聚物: 由一种单体加聚而成的高分子。;2、反应特点： 1）组分少，产品纯度、透明度高； 2）工艺简单，操作简便，可直接聚合成型； 3）反应体系粘度大，温度不易控制，工艺不易控制； 4）生成物相对分子量分布较宽； 5）可用于生产聚氯