高分子基本知识PPT课件

1、高分子基本知识，燕山石化教育训练中心李庆萍二九年三月，中石化聚丙烯装置操作技术拔尖人才培训班，2、高分子基本知识，3、4、5、6、7、8、9、10、高分子基本知识，100、11， 高分子基本知识高分子的基本概念高分子化合物的基本特征高分子化合物的命名和分类聚合反应，高分子科学是现代发展最快的学科之一，高分子科学是应用科学，基础科学高分子科学已经发展成高分子化学和高分子物理两个主要分支，主要内容是12，1.1高分子的基本概念，13，聚合，一个大分子很多相同，结构简单例如，聚苯乙烯、简称、1.1高分子基本概念、14、1.1高分子的基本概念、15、1.1高分子的基本概念、16、1.1高分子的基本概念、由17、1.1结构单元构成的高分子、结构单元=单体单元=重复单元=链、1.1高分子的基本概念、18、n表示重复单元数，在此也称为链数，进行聚合1.1高分子的基本概念，19，其中，两个聚合度相等，均等于n，式中：M为高分子的分子量M0为结构单元的分子量，聚合度为高分子的分子量：1.1高分子的基本概念，20，另外一种情况：聚合物由一个单体聚合而生成，重复单元的元素组成与单体的元素组成结构单元=重复单元=链单体单元，1.1高分子的基本概念，21，这种情况下，两个结构单元构成一个重复结构单元，单体在形成高分子的过程中失去一些原子。 由2.2种结构单元构成高分子、结构单元重复单元单体单元、1.1高分子的基本概念、22、注意： mo2种结构单元的平均分子量、1.1高分子的基本概念、23、结构单元=单体单元、x、y可以是任意的值， 分子链上结构单元的排列是任意的： m1m1m2m2m2m2这种情况下，不能确定其重复单元，只是，3 .由无规排列的结构单元构成的高分子，例如：1.1高分子的基本概念、24、1.1高分子的基本概念1、高分子(高分子)高分子化合物、聚合物、高分子化合物2， 单体3、重复单元5、结构单元6、单体单元7、聚合度8、聚合物分子量、25、1.2高分子化合物的基本特征、分子量大的高分子的基本性质高分子的特殊性质分子量大，例如高分子溶液的性质：难溶性进一步不溶解， 溶解过程经过溶胀阶段，溶液的粘度远高于同浓度的小分子，分子之间的力强，只有液体和固体，固体聚合物具有不能气化的力学强度，能拉丝，能制膜，分子量有多少是高分子？ 其实，没有明确的边界，一般而言，高分子的强度与分子量密切相关，优选为-1000-10000MvMn，mv为聚合物中的低分子量附近的部分，即低分子量部分对Mn的影响大的Mw接近聚合物中的高分子量的部分， 即高分子量部分对Mw的影响大，一般在Mw中表示聚合物比mn适合的强度、熔融粘度等聚合物的性能很大程度上依赖于样品中的大分子，因此进行了研究：1.2高分子化合物的基本特征，43， 高分子量多分散性表现方法只有一种平均分子量不足以表现聚合物的性能，分子量多分散性的程度需要知道分子量分布指数所表示的质量分子量与数均分子量之比的Mw/MnMw/Mn分子量分布状况1均匀分布接近1(1.52)的分布窄，为1(2050 ) 距离分布宽，1.2高分子化合物的基本特征，44，将显示用分子量分布曲线将高分子样品分成不同分子量的级别的实验操作分级，称为质量分率、平均分子量、高分子量体的分子量分布曲线，用分离的各级别的质量分量绘制平均分子量，得到分子量重量分布曲线。根据曲线的形状，可直观判断分子量分布的宽度窄，分级的实验方法为分级GPC (凝胶渗透色谱法)、1.2高分子化合物的基本特征、45、分子量分布是影响聚合物性能的要素之一的分子量过高的部分使聚合物强度增加， 加工成形时难以塑化的低分子量部分会降低聚合物强度，但容易加工不同用途的聚合物需要适当的分子量分布：合成纤维的分子量分布窄的塑料薄膜，分子量分布宽，1.2的高分子化合物的基本特征，46， 1.2高分子化合物的基本特征，47，1.2高分子化合物的基本特征，48，1.2高分子化合物的基本特征，49，2种以上单体共聚时，结构单元间连接的排列结构更复杂。 具体可以分为无规共聚、交替共聚、接枝共聚、嵌段共聚等。 1.2高分子化合物的基本特征，50，1.2高分子化合物的基本特征，51，一个碳原子连接四个不同的基团或原子时，该碳原子C*是非对称的碳原子，也称为手性碳原子。 高分子链上具有取代基的碳原子可以看作是非对称碳原子。CH2C*HR，1.2高分子化合物基本特征，52，1.2高分子化合物的基本特征，53，1.2高分子化合物的基本特征，54，1.2高分子化合物的基本特征，55，1.2高分子化合物的基本特征，56，1.2高分子化合物的基本特征，57，1.2高分子化合物的基本特征， 58 1.2高分子化合物的基本特征、59、1.2高分子化合物的基本特征、60、1.2高分子化合物的基本特征、61、1.2高分子化合物的基本特征、总结： 1、分子量大2、结构简单、结构规则3、分子形态多样性4、分子量多分散性5、结构多层次. 62，1.3高分子化合物的命名和分类，以1命名单体名称为基础，前加成“聚”字乙烯丙烯酸甲酯丙烯酸甲酯聚丙烯聚氯乙烯甲基丙烯酸甲酯，取单体的简称，后加成“树脂”、“橡胶”字， 添加苯酚甲醛酚醛树脂、脲醛树脂、甘油邻苯二甲酸酐树脂、丁二烯苯乙烯-丁二烯橡胶、63，在商品名合成纤维最普遍的我国，以“尼龙”为合成纤维的后缀的聚酯聚对苯二甲酸乙二醇酯(聚对苯二甲酸乙二醇酯) 以数字标记丙烯酸聚丙烯尼龙聚酰胺(尼龙)进行区分，聚酰胺聚酯聚醚以高分子链的结构特征命名，第一数字表示二胺的碳原子数，第二数字表示二元酸的碳原子数，唯一的数字表示内酰胺或氨基酸的碳原子数， 数字的含义为1.3高分子化合物的命名和分类，64.IUPAC命名程序：确定重复单元结构排出子单元的顺序，两个原则：对于乙烯基聚合物，取代基先写入的部分连接元素最少的子单元先写入，然后命名为重复单元， 先有“聚”字例：的聚(1-苯乙烯) Poly(1-phenylethylene )、1.3高分子化合物的命名和分类、65、聚1- (甲氧基羰基)-1-甲基乙烯poly1-(methoxygamecaryl ) -1-methylethylene、聚(亚氨基二六亚甲基亚氨基) poly (iminohexamethyleniminoadipoyl )、聚(氧羰基- 1，4 -亚苯基-异丙烯基- 1，4 -亚苯基)、poly (oxygamaminopyl ) 4-phenylene-isopropyl ine-1，4-phenylene )、，66，2.分类按材料性能和用途分类，功能高分子是指在高分子主链和侧支具有反应功能基团，具有可逆或不可逆的物理功能或化学活性的高分子，塑料橡胶纤维涂料粘合剂功能高分子的产量最大，国民经济、 由于与人民生活有着密切的关系，所以被称为“三大合成材料”，涂料是涂布在物体表面形成强韧保护膜的涂装材料，是指与粘接剂具有良好粘接性能，能够粘接两种相同或不同物体的接合材料， 2222222222222222222222222222222222222埃653 Tm是使用的上限温度非晶质高分子化合物为玻璃状态，Tg是使用的上限温度，橡胶仅是非晶质高分子化合物，高弹性高分子化合物Tg是使用的下限温度，Tg是室温的70以上，Tf是使用的上限温度，纤维， 68是根据高分子的主链结构分类的碳链聚合物(表1-1 )的大分子主链完全由碳原子构成的大部分烯烃系，二烯系聚合物除了在PE、PP、PS、PVC的杂链聚合物(表1-2 )的大分子主链中由碳原子以外，还可以是o、n、s等杂原子，例如聚酯、聚酰胺、聚聚醚元素的有机聚合物的大分子主链中没有碳原子，主要由Si、b、Al、o、n、s、p等原子构成的侧基是指硅橡胶、69、1.4聚合反应、由低分子单体合成聚合物的反应称为聚合反应，根据反应机理分类时称为链聚合反应(ChainPolymerization ) 反应中一旦形成单体活性中心，就立刻传入，瞬间形成高分子。平均每一分子的生成时间短(零点几秒到几秒)连锁聚合反应的特征：70， 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，聚合过程由连锁开始、连锁生长、连锁停止的数个阶段的基团反应构成的各阶段的反应速度与活化能之差大的反应体系中，有单体、聚合物， 只有微量引发剂进行连锁聚合反应的单体主要是乙烯系、二烯系化合物因活性中心而异，连锁聚合反应分为以下几类。 71、阶段聚合是在低分子变化为聚合物过程中反应进行的初期，单体立即转化为二聚体、三聚体、四聚体等中间产物，之后，由在这些低聚体间进行聚合体系的单体和分子量增加的中间产物构成的大部分缩聚反应(反应中生成低分子副产物) 属于阶段性聚合，单体通常为含官能团的化合物，两种聚合机理的差异主要反映在平均分子链生长所需的时间上，72、加成聚合反应单体进行聚合的反应称为加成聚合反应，反应生成物称为加成聚合物。 其特征在于，加成聚合反应是烯烃类单体的键加成的聚合反应，没有官能团结构的特征，碳链聚合物的加成聚合物的元素组成与该单体相同，仅电子结构变化的加成聚合物的分子量是单体分子量的整数倍，2 .单体和聚合物的组成和结构有变化的分类，73， 缩聚反应(CondensationPolymerization )将反复进行多次缩聚反应的结果，形成聚合物的过程中具有与低分子聚合成为高分子的双重含义的反应生成物称为缩聚物。