材料科学基础教案 第三章 高分子材料的结构ppt课件

11924D 第三章 高分子材料的结构 第一节 高分子材料概述 第二节 高分子链的结构及构象 第三节 高分子的聚集态结构 第四节 高分子材料的性能与结构 11924D 第一节 高分子材料概述 一、高分子材料的基本概念 1.高分子化合物 2.单体 3.链节 4.聚合度 5.官能度 6.多分散性 7.平均相对分子质量 11924D 第一节 高分子材料概述 图3-1 高分子聚乙烯的形成 2.缩聚反应 二、高分子材料的合成 1.加聚反应 11924D 第一节 高分子材料概述 三、高分子材料的分类 1.按聚合反应的类型分类 2.按高分子的几何结构分类 图3-2 聚脂纤维的缩聚反应 11924D 第二节 高分子链的结构及构象 一、高分子链的化学组成 1.碳链高分子 2.杂链 高分子 3.元素有机高分子 11924D 第二节 高分子链的结构及构象 图3-5 高分子链的结构形态 a)线型 b)支化 c)梳形 d)星形 e)交联 f)体型 三、高分子链的几何形状 11924D 第二节 高分子链的结构及构象 四、高分子链的构象及柔顺性 1.高分子链的构象 2.高分子链的柔顺性 图3-6 单键内旋示意图 11924D 第二节 高分子链的结构及构象 图3-7 柔性高分子链的末端距和链段示意图 11924D 第三节 高分子的聚集态结构 一、晶态聚合物的结构 1.缨状胶束结构模型 图3-8 缨状胶束结构模型 a)未受外力拉伸 b)受外力拉伸 11924D 第三节 高分子的聚集态结构 图3-9 折迭链结构模型 2.折迭链结构模型 11924D 第三节 高分子的聚集态结构 图3-10 高分子材料的几种非晶态结构模型 a)无规线团模型 b)折迭链缨状胶粒模型 二、非晶态聚合物的结构 1.无序结构模型 11924D 第三节 高分子的聚集态结构 图3-11 聚合物的Hosemann模型 2.局部有序结构模型 11924D 第三节 高分子的聚集态结构 三、聚合物的结晶度与玻璃化温度 1.结晶度 2.分子结构对结 晶能力的影响 11924D 第三节 高分子的聚集态结构 图3-12 有结晶倾向的聚合物由熔点 冷却时比体积与温度的关系 A液态 B液态(有某些弹性反应) C过冷液体(橡胶态) D玻璃态 E微晶在过冷液体的基体中 F微晶在玻璃基体中 G完全晶态 11924D 第四节 高分子材料的性能与结构 一、高分子材料的主要性能特点 二、高分子材料的性能与结构的关系 11924D 第四节 高分子材料的性能与结构 表3-1 基本的高分子材料 11924D 第四节 高分子材料的性能与结构 表3-1 基本的高分子材料 11924D 第四节 高分子材料的性能与结构 表3-1 基本的高分子材料 11924D 第四节 高分子材料的性能与结构 三、改变高分子材料性能的途径 1.改变结 晶度 2.改变侧 基的性质 图3-13 尼龙-66的屈服强度与结晶度的关系 11924D 第四节 高分子材料的性能与结构 表3-2 侧基的极性与链的柔顺性 11924D 第四节 高分子材料的性能与结构 图3-14 ABS共聚物的结构 11924D 第四节 高分子材料的性能与结构 图3-15 尼龙拉拔时的应力-应变曲线 11924D 第四节 高分子材料的性能与结构 1.何谓单 体、聚合物和链节 ?它们相互之间有什么关系? 请写出以下高分子链节 的结构式： 2.加聚反应和缩聚反应有何不同? 3.说明官能度与聚合物结构形态的关系。 4.聚合物的分子结构对主链的柔顺性有什么影响? 5.在热塑性塑料中结晶度如何影响密度和强度，请解释 之。 6.为什么聚乙烯容易结晶，而聚氯乙烯则难 以结晶?为 什么在热塑性塑料中完全结晶不大可能? 7.说明交联的作用，它如何改变聚合物的结构和性能? 8.热固性塑料和热塑性塑料的碎片能重复使用吗?为什么 ? 11924D 第四节 高分子材料的性能与结构 9.根据结构和特性对线 型聚合物、网状聚合物和弹性体 加以区分。 10.提高高分子材料强度的途径有哪些? 11.高弹性有哪些特征?在什么条件下聚合物能充分表现 出高弹性? 12.什么是ABS塑料?它有什么用途?它的冲击性能为何能 得到改善? 13.每克聚氯乙烯有1020个分子。 14.三元共聚物ABS，其三组分的质量分数相等。 15.已知聚氯乙烯的平均相对分子质量是27，500，问其 平均聚合度是多少? 11924D 第四节 高分子材料的性能与结构 16.设有一聚合物样品，由10mol相对分子质量为104、 40mol相对分子质量为2103和50mol相对分子质量为105 的三种大分子组成。 17.为使10%的链节 交联，100g的氯丁二烯中应加多少 硫?(假定所有的硫都被利用了)。 18.如制品中含18.5%的硫(质量分数)，问有