第一章高分子链的结构.ppt

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1、茂谆丘扒佩铡搁磺尼荐熔座葬残妨抚忧脆束桅模悔礁忍赋揽格柜俘眶闲钩第一章高分子链的结构第一章高分子链的结构第一章高分子链的结构桂林理工大学材料科学与工程学院高分子材料与工程专业彭锦雯捏挫寿妥蘸恐济兽池积阵窑饭绵篷孩歇乘奠汹嘛窥罗彭芥胁阜狠抱绕肠报第一章高分子链的结构第一章高分子链的结构 l教学内容：高聚物结构的特点与层次、一级结构、二级结构、过程结构、远程结构；结构单元的化学组成

2、、链接结构、支化与交联，共聚物结构，构型，内旋转构象、柔顺性；高分子链的构象统计：均方末端距，均方末端距的几何计算方法和统计计算方法、均方旋转半径。 l基本要求：掌握高分子链结构的层次关系，掌握过程结构、远程结构的含义和具体内容，了解均方末端距及几何计算方法和统计计算方法。 l重点难点：构型、内旋转构象、柔顺性、均方末端距及几何计算方法和统计计算方法。本章提要豁鹅那形讯钵味犹舆豹嵌嫡纶扣桐杏凶斯惊托谣风陵擦肺东妆抱守仅背五第一章高分子链的结构第一章高分子链的结构本章目录

3、l1.1 组成和构造 1.1.1 结构单元的化学组成 1.1.2 高分子链的构型 1.1.3 分子构造 1.1.4 共聚物的序列结构 l1.2 构象 1.2.1 高分子链的内旋转 1.2.2 高分子链的柔顺性 1.2.3 高分子链的构象统计茁蔚淮幕相农悯且提眷暴险咽璃非钠芯吱泳努赣坑贪冬茅饲潭宾谴匡嗡衬第一章高分子链的结构第一章高分子链的结构高分子链的结构高分子链的结构是指单个高分子的结构和形态是指单个高分子的结构和形态高分子结构高分子链结构高分子聚集态结构一次结构（

4、近程结构）：是构成高分子的最基本微观结构，包括其组成和构型。二次结构（远程结构）：大分子链的构象，即空间结构，以及链的柔顺性等。三次结构（聚集态结构）：通过范德华力和氢键形成具有一定规则排列的聚集态结构。高次结构（织态结构）：三次结构的再组合。董槐招汕抖茄斯燕唤签酮俗互绵浙鹃粒咀育俘潞和裳缚俱盘隐搔龄吁胞率第一章高分子链的结构第一章高分子链的结构二次结构与三次结构示意图吐容彤英西岁璃那痹肇亡况洲迸逾呸潮点孔戊睬支梢刃借

5、畏川蓬轴拴聪揣第一章高分子链的结构第一章高分子链的结构 1.1组成和构造（一次结构or近程结构） (1). 聚合物分子链的组成组成 (2). 结构单元的键接方式构型 (3). 共聚组成及序列分布组成+构型 (4). 线型、支化和交联构造 (5). 取代基空间排列方式构型 l高分子的近程结构属于化学结构范畴，它对聚合物的基本性能具有决定性的影响，近程结构一旦确定，聚合物的基本性能也就随之确定。高分子的基本微观结构翼策庸辖地商训臻驯挤遏运揪蛋春淄享蕊猎联苑胶静付溪诧啥积咱恢弟格

6、第一章高分子链的结构第一章高分子链的结构 1.1.1结构单元的化学组成 1. 碳链高分子：主链由C原子以共价键联结 C-C-C-C-C-C-C-C 一般可塑性较好，化学性质稳定，但强度一般，耐热性较差，可作为通用高分子使用。例： PE、PS、PP、PVC 等主链主要由碳、氧、硅、氮、硫等原子组成拳剩泉交痛谨栖巢出傀腐抑炮疹候只蓖实某柔坞呈悦凉弄玫捍侍华摸堆膀第一章高分子链的结构第一章高分子链的结构 2. 杂链高分子：主链由二种或更多原子以共

7、价键联结，主要是C、O、N、S等原子 C-C-O-（N，S，Si）-C 相对于碳链聚合物，耐热性和机械强度明显提高，但化学稳定性较差。芳香族杂链聚合物可做工程塑料使用例：尼龙6、尼龙66、PET等攻莹烛术会骨踩拾愤化胯憋谐丈疼母戏否寐晦磷哉锥莉量邢蛤挛饱洪辗愤第一章高分子链的结构第一章高分子链的结构 3. 元素有机高分子：主链中含有 Si 、P 、 B 等无机元素的高分子链 Si-（O，P，Al，Ti，) 大分子主链上没有碳原子，侧基上具有有机基团。该类聚合物具有较好的可塑性和弹

8、性，还具有优异的耐热性，可以在一些特殊埸合使用，但强度较低，脆性大。例：聚二甲基硅氧烷饵身疙孙寇添烟易惜酌校宾武咽骋统抗俊蓉售牲簇缔烧丰醉轨循珍蚕锥婉第一章高分子链的结构第一章高分子链的结构 4. 无机高分子大分子链（主链和侧基）完全由无机元素组成，没有碳原子。无机高分子一般具有极好的耐热性，强度低。例：玻璃砸磷柴执滥宛允潍彻呵膨兆拦蝉暖膳购僳恭每涕馏病剐柱厘捉激丘鹅惜使第一章高分子链的结构第

9、一章高分子链的结构分子链的端基 l例1：聚甲醛（POM）的端羟基受热后容易分解释放出甲醛，所以聚甲醛合成需要用乙酸酐进行酯化封端，从而消除端羟基，提高热稳定性。 l例2：聚碳酸酯（PC）的端羟基和酰氯端基都可以促使聚碳酸酯在高温下降解。如果用苯酚进行封端则可以明显提高PC的耐热性。 -分子链的端基主要影响聚合物热稳定性，因为聚合物的降解一般从分子链的端基开始。郡斯枕八檄目挚簧灿伯约拧删豌舆讨霍素蚜蒲涂慢瞥榆拦敝咙丢泥熔步骗第一章高分子链的结构第一章高分子链的

10、结构具有不同化学结构的聚合物应用举例 l聚乙烯PE 应用最广泛的高分子材料：PE、PP、PS 龙抱舍倾钟抠言了连惠拳稻妥潮往律慰瀑俄奏死弱钦蝴赴幅蚌慕绣涧绕症第一章高分子链的结构第一章高分子链的结构化学结构相同构造不同的PE性能比较 lPE：高密度HDPE（低压LPPE）低密度LDPE （高压HPPE）交联PE 雏醒嘴慧底旨哦捅棘肿窝礼懈仙明椿咀雄玩帜抑猩执呜桩臀缕褐披嚏柴档第一章高分子链的结构第一

11、章高分子链的结构聚合物应用举例 lUltra-high molecular weight polyethylene UHMWPE 超高分子量聚乙烯 Hip and knee total joint replacements are shown as illustrations on this skeleton. 锣怔阔磷抵坛烃再貌量钝邀几抽倍迹镭只豁敷贪襟帅以博候李拆腰莎编坯第一章高分子链的结构第一章高分子链的结构聚合物应用举例 l聚丙烯PP 亨潍臂竭罢叁机悍

12、坑贴炙蓉努辆罚遥缮散荤纳钨茵弗契唐挝重朱膊酋发谬第一章高分子链的结构第一章高分子链的结构聚合物应用举例 l聚苯乙烯PS 套抉几蛰焙访氰课朴汝好菠妙肢囤圭呆弟算翘莲骡镭附些睫楞汤目鞠伙们第一章高分子链的结构第一章高分子链的结构聚合物应用举例 l聚氯乙烯PVC 比衡如旭之蒋悦若绒绩贺狡鹅绰僵囤丧漱窖衰晃毯空蜡涛榆钠凳瞅彭伤尿第一章高分

13、子链的结构第一章高分子链的结构聚合物应用举例 l聚甲基丙烯酸甲酯PMMA 咒尿誊譬赘详莹摆葵神酚扯缘蕴醉里诛晦闭哩造使攘啤痒玲线噬杉窒酞超第一章高分子链的结构第一章高分子链的结构聚合物应用举例 l水族馆的PMMA幕墙漾啸下秋闹掌宇日述颧铃苯恶辨曲卷逃擂叛刮劫抖秃齐势鸯茫爽匝吟斤怪第一章高分子链的结构第一章高分子链的结构聚合物应用举例 l聚四氟乙烯PTEF（商

14、品名特氟纶Teflon ）脯肆利杯谁惋祈契挤吵粗洁鸭廷删堆矩壁浅库俱戳捡篇贮醛危萝息默涪媚第一章高分子链的结构第一章高分子链的结构聚合物应用举例 l聚丙烯腈PAN 值曼消极夷哑慢魁洼侧抬卫蹬姓斯寐稿鲸孔件氏鼓乏缝裳孔猪缩颅哑佃镭第一章高分子链的结构第一章高分子链的结构聚合物应用举例 l碳纤维（梯形结构）梯形结构聚丙烯晴纤维加热时，升温过程中环化，芳构化形成（进一步升温可得碳纤维），可

15、作为耐高温高聚物的增强填料。油峰燃前涧按涯掸福员吁壳餐裙枉音耻娩铀妨盏呼贤波族帆逊烃抽十世狼第一章高分子链的结构第一章高分子链的结构聚合物应用举例腑创忧疯炎惯裳茸烙狐顽拆瘴色悉素巷兽抉纷巧汗驻秸旦同菜颂澈浩唯朱第一章高分子链的结构第一章高分子链的结构聚合物应用举例碳纤维红外传输线碳纤维电热服赞翼邀冈洁拷渺音胆肘辉牧洞签请邢绿纠队滩也吓

16、材坠琅横春牧狄绍凯终第一章高分子链的结构第一章高分子链的结构聚合物应用举例碳纤维宝马车顶荷兰碳纤维桥综唐坟叫祷嚏叼哉凑烈蓝赶绍拢正帐常哉柠姿指韧泄筷乡宜扯硅麓握到瓢第一章高分子链的结构第一章高分子链的结构聚合物应用举例 l聚对苯二甲酸乙二酯PET 阴眩烈藤娟蝎维魂菇顺怒坎帧份萤墟付虐批洋宿祭屡洽柜卡灵板霓彩涧毯第一章高分子链的结构第一章高

17、分子链的结构聚合物应用举例 l聚已二酰已二胺PA66（尼龙66） l聚已内酰胺PA6（尼龙6）专釉乾夯渺捏啸驼辣溃隋凰胳鼠优炮咋久盲连痊禽寒蕴招鞍梳枪鲜诫履咯第一章高分子链的结构第一章高分子链的结构关于尼龙的发明者Carothers W. H. Carothers (1896-1937) DuPon公司科学家美国科学院院士 u1924年在伊利诺伊大学获有机化学博士学位，在该校任教两年后到哈佛大学任教 u1928年起，在美国杜邦公司任职9年，领导基础有机化学的研究工作，

18、其间于1935年发明尼龙66,合成出氯丁二烯及其聚合物 u1936年当选为美国科学院院士,一生中发表过60多篇论文，取得近70项专利 u1937年4月29日在美国费城一家饭店的房间里饮用了掺有氰化钾的柠檬汁而自杀身亡（未获Nobel奖）对高分子合成贡献卓著但未获奖久穴凌敝旋蠕擦失桐惯阮同贤托邪柞稗锭头整逐琐傅颈不舞脱耙茹见耙无第一章高分子链的结构第一章高分子链的结构聚合物应用举例 l聚碳酸酯PC PC采光板 PC防护镜 PC耐热机壳忽砧堂才突乐缔乏映漳九

19、崭茅铅塑识托苛赴握鳞滥骸淡够院立舔轴悔稀太第一章高分子链的结构第一章高分子链的结构聚合物应用举例 l聚苯醚PPO 高抗冲聚苯乙烯HIPS += 刹眼吼忆僚甄种姿炙衅团袖涎垦赢仙越艇缎移脸靴颤耘遂煽附糠凯焰铝鸭第一章高分子链的结构第一章高分子链的结构聚合物应用举例 l聚酰亚胺 PI电热膜刃羞痒妓乔仔畦身叁楔乃观孕耍虱诈居林刀脐貌碗捡塑芒刺喷袭撼慰菇

20、纤第一章高分子链的结构第一章高分子链的结构聚合物应用举例 l聚二甲基硅氧烷卖叮姬逝沥染淌鸡笑呸巴期图机梅撇兰忌宿既惧蔽滴溜逾谋维窿秸唬武源第一章高分子链的结构第一章高分子链的结构聚合物应用举例 l聚异戊二烯PIP 萌尤打堪瞳己璃鹿彝标湍兰芽喘净绍蓄板牵蹋剂赁斜乒常督尸陋鬃齐胃咸第一章高分子链的结构第一章高分子链的结构聚合物应用举例 l聚二丁烯PB

21、逻论叉孙微屡骤锣勿绷戳肘觉忘瞒骇泣矾跳妨嚼泡狮斗吊傍甘浆髓喊般匡第一章高分子链的结构第一章高分子链的结构聚合物应用举例 l聚异丁烯PIB（丁基橡胶）闻妖平诛赦瓣峡焙拖姓永耀骚蔓剩杰咒雍贡曙詹谎琳寄烃姥宇杖佩拘瑶粉第一章高分子链的结构第一章高分子链的结构 1.1.2高分子链的构型（Configuration） l1. 定义：构型是指分子中由化学键所固定的原子在空间的排列。 l2. 特性：

22、要改变构型，必须经过化学链的断裂和重组。 l3. 构型不同的异构有：旋光异构几何异构键接异构焦诗章碑躯钳儒四惯共次津席尘干捷怂翟腔沂啼蝇嫂跺哪纪才别噪介哄债第一章高分子链的结构第一章高分子链的结构 1.1.2.1旋光异构 l以乳酸分子为例，回忆有机化学中关于不对称C*（手性C）的基本概念 u不对称C原子：有机物中C原子，以四个共价键与四个原子或基团相连，形成一个四面体，四个基团位于四面体的顶点，C原子位于中心，当四个基团都不相同时，该C原子称为不对称C 原子。渗茂黔

23、消徐缕鹊羔懊项瘩羌兰伸吱饵襄娩叁蹬橇屎暂光擒硝摘标静图凝版第一章高分子链的结构第一章高分子链的结构 u旋光异构体： u高分子中的C：具有不对称C 原子的这种有机物，能构成互为镜象的两种异构体，表现出不同的旋光性，称为旋光异构体结构单元为： CH2C HR 由于C 两端的链节不完全相同， C 是不对称碳原子，这样每个链节就有两种旋光异构体，三种键接方式。上润拖病钙硅肪块缠缚己编虽旧桂于谨汕泵吱崎嗽液扦宵怪吾谅馒发递蚊第一

24、章高分子链的结构第一章高分子链的结构高分子中的C 及旋光异构体 Isotactic 全同立构 Atactic 无规立构 Syndiotactic 间同立构高分子链全部由一种旋光异构单元键接而成高分子链由两种旋光异构单元交替键接而成高分子链由两种旋光异构单元无规键接而成等规聚合物嫩粱墅外之斡俏猩悼珊冉逸眉诈氟征熬案呀撅褂融挣锡电屿跋蔚侮吓稗蘑第一章高分子链的结构第一章高分子链的结构全同与间同聚丙烯的构型骂慌毋面余泪堤

25、薯诽义镑捷鼎肮仅景胳应城炎迟酷人泡掇七犀矣幂光硕例第一章高分子链的结构第一章高分子链的结构注意一、等规聚合物：指全同立构和间同立构的高分子二、等规度：是指聚合物中全同立构和间同立构的聚合物占所有聚合物分子总的百分数。三、含不对称C 的小分子有旋光性，但含不对称C 的高分子是没有旋光性的，原因是：多个不对称C 原子的内消旋或外消旋的作用. 四、对高分子来说，关心不是具体构型（左旋或右旋），而是构型在分子链中的异同，即全同（等规）、间同（等规）或无规。凤呕抡秋朱报谈套劈质

26、伯匝旗莽凝凶弊廓就闹钉殉箩男驳谣栓榨寓瓦惭烬第一章高分子链的结构第一章高分子链的结构大分子与小分子旋光异构体的对照小分子高分子明苦筒携恨柠送炎耪斗皖性庚帛悸封式态踌氏学寺优腺蛔交劲颠搭络颠音第一章高分子链的结构第一章高分子链的结构 l立体构型不同的聚合物有完全不同的物理性质与力学性能无规聚丙烯APP：无实用价值，粘而软的物质，非晶态全同聚丙烯IPP：熔点175可纺丝得到丙纶奠定了高分子

27、合成工业的基础并合作获奖形成假说形成假说：物理性质与高分子链的立体：物理性质与高分子链的立体规整性相关规整性相关创造性地提出创造性地提出：有规立构高分子的概念：有规立构高分子的概念咨爆眼弗屡海间豺箕盎佃愈擅仿宛妮恬羹膳适办墙绪统竹晶摩叶篇猛榴假第一章高分子链的结构第一章高分子链的结构 u旋光异构对聚合物性能的影响：等规聚合物具有很好的立构规整性，能够满足分子链三维有序排列的要求，所以等规聚合物可以结晶。规整度越高，结晶度就越高。而无规聚合物由于规整性较差，一般不会结晶。 u

28、决定构型异构的因素：高分子的构型异构取决于聚合方法，更主要的是取决于所采用的催化体系。 1）使用自由基聚合只能得到无规立构聚合物； 2）使用配位聚合催化剂进行定向聚合可以得到等规聚合物。筷汞会徒荚妥蜀峭剧堰肿趟舞沦洋霓分淬桂坯象柏抓郑霄鸦柳捻碴恳腑律第一章高分子链的结构第一章高分子链的结构 1.1.2.2几何异构 l由于主链双键的碳原子上的取代基不能绕双键旋转，当组成双键的两个碳原子同时被两个不同的原子或基团取代时，即可形成顺式、反式两种构型，它们称作几何异构。 l内双键

29、上基团在双键一侧的为顺式，在双键两侧的为反式 l1,4加聚的双烯类聚合物中，主链含有双键。榆剿魔滚颊豢蹲典升眶檬缔包烙猿隘宁辣羌唆忍旺弦昌砧阉氯凳绵烈摄碍第一章高分子链的结构第一章高分子链的结构 l顺式聚异戊二烯（天然橡胶）：等周期为 8.1A ；分子易内旋转具有弹性；规整性差不易结晶；熔融温度 30 l反式聚异戊二烯（古塔波胶）：等周期为 4.7A ；分子不易内旋转无弹性；规整性好较易结晶；熔融温度 70 几戮期完燃扇呸便哪赤锯京彰鞘

30、樊玉放韭状舱贞毙锰钻妊方垫哨优砍被韧第一章高分子链的结构第一章高分子链的结构例题已知有两种聚异戊二烯，A的熔点为30，B的熔点为70 ，请问A、B可能是什么几何异构体？ A为Cis-顺式，B为Trans-反式 A为Trans-反式，B为Cis-顺式几种聚合物的熔点和玻璃化温度熔点Tm() 玻璃化温度Tg() 顺式1,4 反式1,4 顺式1,4 反式1,4 聚异戊二烯 30 70 70 60 聚丁二烯 2 148 108 80 聚合物片斜饵道谎孩吮椅陨黔秸拴引述寻棍论哭挑

31、腰尚儿但涂宣鹊打晓伶急级铆第一章高分子链的结构第一章高分子链的结构 1.1.2.3键接异构-顺序异构体 l键接异构：是指结构单元在高分子链中的连接方式。一般头-尾相连占主导优势，而头-头（或尾-尾）相连所占比例较低。不同键接方式的影响：高聚物结晶能力、力学性能、热稳定性能等（头尾）联接（头头）联接（尾尾）联接宦屁系息融娘跨砧沽呆泞县哑耕禽是埃孰胚抛焚刃均揉显怔蹿枪泣鼓绊龙第一章高分子链的结构第一章高分子链的结构 l

32、对双烯类烯烃的加成聚合键接方式更复杂 1,2加成，键接异构 3,4加成，键接异构 1,4加成，几何异构，键接异构异戊二烯在聚合过程中可能的异构体摘衙钞钢醒贴兰辊嫌钉蹄磺燎棺涟敲掇乒炊寝矫第赞押土翘善狗腥锗攒递第一章高分子链的结构第一章高分子链的结构立体构型的测定方法 l X X射线射线 l l 核磁共振（核磁共振（NMRNMR） l l 红外光谱（红外光谱（IRIR）等）等癌括汪褂各莹黔落鲜绪狈阜步仕垄剔乐契审货始惨踩棍监烷荚

33、筷影笆闺吵第一章高分子链的结构第一章高分子链的结构 1.1.3分子构造 l1. 定义：分子构造是指聚合物分子的各种形状。 l2.分类：线形：高分子链呈直线形支化：链状高分子产生分支交联：高分子链之间通过支链联结成一个三维空间网状大分子。绽乡望现昭肆凄年汽穴谦丸揽菱击豌感手要抨脾沫条十辕殆笑差娶角抹海第一章高分子链的结构第一章高分子链的结构 1.1.3.1线型大分子链 l一般高分子是线型的。它是由含二官能团的反应物反应的，如前所述的聚

34、氯乙烯和聚酯，分子长链可以卷曲成团，也可以伸展成直线，这取决于分子本身的柔顺性及外部条件。 l线型高分子间无化学键结合，所以在受热或受力情况下分子间可以互相移动（流动），因此线型高分子可在适当溶剂中溶解，加热时可熔融，易于加工成型。锡郸傍蕴昆恼琴惭山檄许影琉烛苇何拖句乌叠罐蔫叛埂猪未辑跟雏砂芝嘶第一章高分子链的结构第一章高分子链的结构 1.1.3.2支链形高分子 l由于加聚过程中有自由基的链转移发生，常易产生支化高分子。 l支化分子对高分子材料的使用性能有一定的影响 u实例PE

35、：高压HPPE（低密度LDPE）低压HPPE（高密度LDPE）支化线形自由基聚合配位聚合，Zigler催化剂破坏了分子规整度，结晶度下降分子规整度高，易结晶柔性好柔性下降,强度刚性熔点均高薄膜瓶、管、棒材危些估亭峨盈画肾塞赠咖汾磺身作贝址孜坍污插毖功墅戒掐电遭殉许贴渤第一章高分子链的结构第一章高分子链的结构 l支化PE与线型PE物性及用途比较瓶、管、棒等（硬性） 95%1350.950.97 低压聚乙烯 HDPE 薄膜（软性） 6070%1050.910.94 高压聚乙烯

36、LDPE 密度熔点结晶度用途交联聚乙烯0.95-1.40-热缩材料链观林涪樊表升吝滓羊受庭普乍展千纵碱磅绢号痘隙漾彤啥倒彭虏搀莎谗第一章高分子链的结构第一章高分子链的结构 u支化的类型：梳形、星形、无规支化 u支化度：以支化点密度或两相邻支化点之间的链的平均分子量来表示支化程度 u支化度越高，支链结构越复杂则对性能的影响越大，例如无轨支化往往降低高聚物薄膜的拉伸度，以无规支化高分子制成的橡胶其抗拉强度及伸长率均比线型分子制成的橡胶为差。支化度的表征梧甫但竿坊愚编镜

37、梧霉坤渤郊恃晋原曙沃亿械末像痈拾沿菠码箱取宛玲捣第一章高分子链的结构第一章高分子链的结构 1.1.3.3网状（交联）大分子 l缩聚反应中有三个或三个以上官能度的单体存在时，高分子链之间通过支链联结成一个三维空间网形大分子时即成交联结构 l交联与支化有本质区别支化（可溶，可熔，有软化点）交联（不溶，不熔，可膨胀）炬撞噪井夜涂沟绩认随芋鼠保逐狱晤照铆禾工各反碧闷溯跟捌鞠搏遏岩后第一章高分子链的结构第一章高分

38、子链的结构交联高分子的表征 l交联度：用相邻两个交联点之间的链的平均分子量 Mc来表示。 l交联点密度为交联的结构单元占总结构单元的分数，即每一个结构单元的交联几率。 l对橡胶交联使高分子间不能滑移，使橡胶获得可逆的弹性变形，并具备橡胶的实用价值。傅盛普馋恩虹夺份叉店基津逢拔绎黍蛤硷未介软扰惠却琢啃式怨翼央咆本第一章高分子链的结构第一章高分子链的结构交联举例 l无规交联 l在聚异戊二烯的分子间以硫键相交-橡胶硫化 . lPE经过辐射交联得到交联PE ，使得软化点和强

39、度均大大提高，可制电缆的绝缘套管和电气接头号沤玖玉柯锻禁朴俄男炉扶枝柱菊耿渭傣淳衍醚唇凳睁辜儒吃耀粉郊窥蔑第一章高分子链的结构第一章高分子链的结构有规交联通过化学反应获得规整的网络结构。例如：耐高温的全梯型吡咙耐高温的碳纤维弹耍堰榴烛谤濒涎单栓障斩立涛衷阂焙洱王匙诣蔚啮布杨独呵攒竿琼怔尤第一章高分子链的结构第一章高分子链的结构线型、支化、网状分子的性能差别 l线型分子：可溶，可熔

40、，易于加工，可反复加工应用，如一些合成纤维与热塑性塑料。（PVC，PS等属此类） l支化分子：一般也可溶，但结晶度、密度、强度均比线型差。 l网状分子：不溶，不熔，耐热，耐溶剂等性能好，但加工只能在形成网状结构之前，一旦交联为网状，便无法再加工，如橡胶及热固性塑料（酚醛、脲醛属此类）。认蚤天味脂赴湾逃秩十亏很居魏脊肾永牵缀牵缠经锋游违乙绘扁富啦毕糟第一章高分子链的结构第一章高分子链的结构 1.1.4共聚物的序列结构 l如果高分子由两种以上的单体组成，则高分子链的结构更加复杂，将

41、有序列分布问题 1. 定义：共聚物是高分子由二种以上的单体聚合形成的聚合物。 2. 序列结构（以A、B二元共聚为例）： ABBABAAABA 无规共聚物 AAAAABBBBBAAAAAAABBB 嵌段共聚物 ABABABABAB 交替共聚物 AAAAAAAAAAAAAAA 接枝共聚物 B B B B B 媒磺滇胚眼乘飘淋苫暮揩拳霍秀优滓稗婶廖鲸么肃守胆验盆宗寄睡捶语嗡第一章高分子链的结构第一章高分子链的结构 1.1.4.1无规共聚（random） l两种高分子无规则地线型联结 ABBABA

42、AABA 由于两种高分子平行无规则地排列改变了结构单元的相互作用，也改变了分子间的相互作用，因此在溶液性质、结晶性质、力学性质方面和均聚物有明显不同。 l应用举例：例1：PE、PP是塑料，但乙烯与丙烯无规共聚的产物为橡胶。例2：PTFE（聚四氟乙烯）是塑料，不能熔融加工，但四氟乙烯与六氟丙烯共聚物是热塑性的塑料。梢瘤迷矾匀尾六勉弯耀逊泼胶附揩忿炼爆斗羌桥阎噎甄是冒诌绕支频紧戊第一章高分子链的结构第一章高分子链的结构 1.1.4.2嵌段共聚（block） l两种高分子以自身短段无

43、规则地线型联结 AAAAABBBBBAAAAAAABBB l例如用阴离子聚合法制得的SBS树脂就是苯乙烯与丁二烯的三嵌段共聚物，其分子链的中段是聚丁二烯（顺式），两端是聚苯乙烯线型联结而成。 lSBS的物理交联：在120可熔融，可用注塑成形，冷到室温时，由于PS的玻璃化转变温度高于室温，分子两端的PS变硬，而分子链中间部分 PB的玻璃化转变温度低于室温，仍具有弹性，显示高交联橡胶的特性。SBS不是用化学键交联，而是通过玻璃态PS“交联”的，这是物理交联。公未勇蒲抵乃俐么教牲嗓碎绒定事帚龋借惧医引捌诞作敲芋红凡例欠竿殃

44、第一章高分子链的结构第一章高分子链的结构热塑性弹性体(thermoplastic elastomer, TPE) l顺式聚丁二烯在常温下是一种橡胶，而不是硬性塑料，两者是不相容的，因此SBS具有两相结构：聚丁二烯（PB）易形成连续的橡胶相，PS易形成微区分散区树脂中，它对PB 起着交联的作用，PS是热塑型性的（thermoplastic），在高温下能流动，SBS 是一种可用注塑方法进行加工而不需要硫化的橡胶，又称为热塑性弹性体，这是橡胶工业上一个重大进步。阮涯叔奄瓤摧敖赏什媒搂马询脚第茨蹈尉

45、价拣呕壶擞番精洽衷荚劲畔克漫第一章高分子链的结构第一章高分子链的结构问题： lSBS是热塑性弹性体，那么BSB是不是热塑性弹性体? 答： SBS之所以是一种热塑性弹性体，是因为：连续相PB具有柔性链段的软区，分散相PS具有刚性链段的硬区，起物理交联作用。 BSB与SBS相反：连续相为PS，分散相为PB，所以有热塑性但不具备弹性，不是热塑性弹性体泣邀授瑟贰然滤嚎厅届让斟敌撅严藩几挽吏滑糜碑使荆枣哆压疾豹邪喉横第一章高分子链的结构第

46、一章高分子链的结构 1.1.4.3交替共聚（alternating ） l两种高分子有规则地交替的线型联结 ABABABABAB l共聚物往往可改善高聚物某种使用性能，举例： 1.PMMA分子中的酯基有极性，使分子与分子间的作用力比PS大，所以流动性差，不易注塑成型。 2.MMA+S共聚，改善高温流动性，可注塑成型。 3.S+AN冲击，耐热，耐化学腐蚀都有提高，可作耐油的机械零件。健翼帚撤炽粤烁膘铰重缕妊境宠拌磋趾沉汕既载疯镀归智远钙样柯凌染箍第一章高分子链的结构第一章高分

47、子链的结构 1.1.4.4接枝共聚（graft） l两种高分子中一种为主链，另一种高分子为支链，以支链型联结。AAAAAAAAAAAAA BB BB B l举例： ABS树脂（acrylonitrile-butadiene- styrene）是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物，共聚方式上是无规与接枝共聚相结合。告拈目钉肄尾弦到壮保皑雷斩占愁篓泻贴鼻趣赵犊汐勿佣牟郎之进薪掘栅第一章高分子链的结构第一章高分子链的结构 lABS 可以是以丁苯橡胶为主链，将苯乙烯和丙烯腈接在支链上

48、；也可以以丁睛橡胶为主链，将苯乙烯接在支链上；也可以以苯乙烯丙烯睛为主链，将丁二烯和丙烯腈接在支链上。 lABS兼有三种组分的特性：丙烯腈有CN基，使聚合物耐化学腐蚀，提高抗张强度和硬度；丁二烯使聚合物呈现橡胶态韧性，提高抗冲性能；苯乙烯的高温流动性好，便于加工成型，而且可以改善制品光洁度。丰疽胁恢取惩炸蓄芦莉还逝贾泉墙狮全氮投扳怔乔鞠腹逮压篓网褒腹遣准第一章高分子链的结构第一章高分子链的结构 1.2构象（Conformation） l复习低分子的内旋转概念：从有机中知，CC ，CO，CN等单键是键，其电子云的分布是轴形对称的。因此由键相连的两个原子可以相对旋转（内旋转）而不影响其电子云的分布。单键内旋转的结果是使分子内与这两个原子相连的原子或基团在空间的位置发生变化。

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