第三章聚合物的结构与性能ppt课件

1、软软硬硬橡橡胶胶塑塑料料纤纤维维工工业业民民用用航航天天丰富多彩的高分子世界丰富多彩的高分子世界高分子结构的多样性高分子结构的多样性3-1.高分子化合物的结构高分子化合物的结构 单根链单根链聚合物是由许多高分子链聚集而成，其结构分两方面聚合物是由许多高分子链聚集而成，其结构分两方面:（1单个高分子链的结构决定本体性能）单个高分子链的结构决定本体性能）（2许多高分子链堆砌在一起许多高分子链堆砌在一起-聚集态决定实际性能）聚集态决定实际性能）结构单元结构单元长链分子长链分子许多链堆砌许多链堆砌 高分子链结构的特点高分子链结构的特点 既简单又复杂；既简单又复杂； 长而柔；长而柔； 分子量大而不均匀分

2、子量大而不均匀一、（单根高分子链的结构一、（单根高分子链的结构结构术语结构术语1）.化学组成化学组成1.一级结构一级结构体积、极性会影响聚合物的热性能和力学性能体积、极性会影响聚合物的热性能和力学性能会影响聚合物的规整性，从而影响热性能和力学性能会影响聚合物的规整性，从而影响热性能和力学性能构型构型configuration是指分子中由化学键是指分子中由化学键 所固定的原子在空间的排列，改变构型必所固定的原子在空间的排列，改变构型必须经过化学键的断裂和重组。须经过化学键的断裂和重组。2) 构型构型几何异构几何异构影响链的立构规整性影响链的立构规整性A.键接异构键接异构B.几何异构几何异构(顺反

3、异构顺反异构)C. 旋光异构旋光异构CH2CHR*CH2CHRnn主链化学元素不同，性能、应用不同主链化学元素不同，性能、应用不同2239MPa7585MPa主链键接原子不同，性能亦不同主链键接原子不同，性能亦不同有机氟高分子的化学特性：有机氟高分子的化学特性：l最好的化学稳定性：最好的化学稳定性： l高抗紫外线性、高耐候性、高耐化学性、高耐老化性高抗紫外线性、高耐候性、高耐化学性、高耐老化性l特异的表面性能特异的表面性能表面能最低：表面能最低： l 拒水性好、拒油性好、耐沾污性好拒水性好、拒油性好、耐沾污性好l理想的生物稳定性和生物相容性：理想的生物稳定性和生物相容性：l优异的光学性能：优异

4、的光学性能： l可有低折射率、高透明性可有低折射率、高透明性l优异的电学性能：优异的电学性能： l 低介电常数、高绝缘性低介电常数、高绝缘性 l 有机氟高分子材料被誉为有机氟高分子材料被誉为“有机材料之王有机材料之王”。CHCHCH23CHCH2CHCHCH23 线形高分子线形高分子 linear 长支链长支链 无规支化无规支化 短支链短支链 支化高分子支化高分子 branched 星形星形 有规支化有规支化 梳形梳形 交联高分子交联高分子 3) 3) 分子构造分子构造1,2-addition烯基分子内聚合梯形聚合物梯形聚合物(ladder polymer)III片型聚合物片型聚合物(shee

5、t polymer)其它：其它：NNNNH2N H2NNNH2NH2NNNH2NH2NNH2NH2NNNNH2NH2NNH2NH2NNNH2NH2NNH2NH2NNNNNH2NH2NNH2NH2NNNH2NH2NNH2NH2NNNNH2NH2NNH2NH2NNNH2NH2NNH2NH2NNNN树枝状聚合物树枝状聚合物(Dendrimer)超枝化聚合物超枝化聚合物(hyperbranched polymer)高密度聚乙烯高密度聚乙烯(HDPE) high density PE低密度聚乙烯低密度聚乙烯(LDPE) low density PE线性低密度聚乙烯线性低密度聚乙烯(LLDPE) (乙烯乙

6、烯 + 丁烯丁烯-1 共聚共聚)以以PE为例为例:LDPE自由基聚合）自由基聚合）支链多，密度小支链多，密度小0.910-0.925），较柔软。用于制食品），较柔软。用于制食品袋、农用薄膜、层压纸等等袋、农用薄膜、层压纸等等HDPE配位聚合，配位聚合，Zigler催化剂）催化剂）几乎无支链的线形几乎无支链的线形PE，所以密度大，所以密度大0.941-0.965），硬，），硬，规整性好，结晶度高，强度、刚性、熔点均高。可用作规整性好，结晶度高，强度、刚性、熔点均高。可用作工程塑料部件，绳缆、注塑成型或中空成型制品管材、工程塑料部件，绳缆、注塑成型或中空成型制品管材、大型贮槽等等大型贮槽等等LLD

7、PE （配位聚合）（配位聚合） 密度密度0.91-0.94，既有，既有LDPE的性能又有的性能又有HDPE的优点，的优点，广泛代替使用。抗张、抗撕裂强度较广泛代替使用。抗张、抗撕裂强度较LDPE好。可用于薄好。可用于薄膜、电缆保护层膜、电缆保护层交联交联PE(辐射交联辐射交联) 软化点和强度均大大提高，大多用于电气接头，电缆软化点和强度均大大提高，大多用于电气接头，电缆的绝缘套管等的绝缘套管等CH2CCHCH2CH3CH2CCHCH2CH3+硫 化交 联CH2CCHCHCH3CH2CCH3CHCH2S2.2.二级结构二级结构由于围绕单键内旋转而产生的分子在空间的不同排列由于围绕单键内旋转而产生的分子在空间的不同排列l 高分子链的单键内旋转高分子链的单键内旋转使大分子链会卷曲成各种使大分子链会卷曲成各种不同形状，对外力有很大不同形状，对外力有很大的适应性，这种特性称为的适应性，这种特性称为大分子链的柔顺性。对高大分子链的柔顺性。对高聚物的弹性和塑性等有重聚物的弹性和塑性等有重要影响。要影响。l柔顺性与单键内旋转的难柔顺性与单键内旋转的难易程度有关。易程度有关。2 2高分子链的柔顺性高分子链的柔顺性CCCNCO 当主链中由共轭双键组成时，由于共轭双键因当主链中由共轭双键组成时，由于共轭双键因p电电子云重叠不能内