高分子化学与黏合剂市公开课获奖课件

1、第一章 高分子概论本章内容高分子基本概念聚合物平均相对分子质量及其分布聚合物性能与应用高分子链结构聚合反应分类高分子化学与黏合剂高分子汇集态结构1第1页第1页第一节 高分子基本概念又称高分子化合物、大分子化合物、高分子、大分子、高聚物、聚合物。 Macromolecules, High Polymer, Polymer什么是高分子?高分子是指由各种原子以相同、多次重复结构单元并主要由共价键连接起来、通常是相对相对分子质量为104106化合物。一、高分子化合物与单体2第2页第2页第一节 高分子基本概念 聚合物分子结构必须是由多个重复单元所构成，并且这些重复单元是由相应小分子衍生而来。聚氯乙烯结构

2、单元单体聚乙烯醇乙烯醇又：如高分子化学与黏合剂3第3页第3页第一节 高分子基本概念高 分 子小 分 子聚合反应Polymerization单 体能够进行聚合反应，并构成高分子基本结构构成单元小分子。即合成聚合物起始原料。单 体（Monomer）在大分子链中出现以单体结构为基础原子团。即构成大分子链基本结构单元。结构单元（Structure unit）4第4页第4页第一节高分子基本概念重复单元 （Repeating unit）聚合物中化学构成相同最小单位。链节(Chain element）即一个重复结构单元。单体单元（ Monomer unit ）聚合物中含有与单体相同化学组成而不同电子结构单元

3、。和结构单元重复单元单体单元链 节单体高分子化学与黏合剂二、结构单元与重复单元5第5页第5页第一节 高分子基本概念结构单元 结构单元重复结构单元由两种结构单元构成高分子 合成尼龙-66特性： 其重复单元由两种结构单元构成，且结构单元与单体构成不尽相同，因此，不能称为单体单元。但单体在形成高分子过程中要失掉一些原子高分子化学与黏合剂6第6页第6页CH3CH2-(CH2CH2)n-CH2CH3聚乙烯：涤纶： 高分子链末端结构单元。末 端 基 团 End Groups第一节 高分子基本概念7第7页第7页第一节 高分子基本概念 高分子三种构成情况比 较n高分子化学与黏合剂8第8页第8页第一节 高分子基

4、本概念 聚合度是衡量高分子大小一个指标。聚合度有两种表示法：以大分子链中结构单元数目表示，记作以大分子链中重复单元数目表示，记作此时聚合度（Degree of polymerization，缩写为DP，）说明：因为绝大多数高聚物都是由不同链长大分子组成，即同一个聚合物是由一组不同聚合度和不同结构形态同系物混合物所组成，因此，聚合物相对分子质量或聚合度只是这种大小不一大分子统计平均值，或者说相对分子质量或聚合度含有一定分布范围。一个结构单元构成高分子三、聚合度、相对分子质量及分布9第9页第9页第一节 高分子基本概念另一个情况：结构单元重复单元链节 单体单元结构单元比其单体少了些原子（氢原子和氧原

5、子），由于聚合时有小分子生成，因此此时结构单元不等于单体单元。式中:M 是高分子相对分子质量 M0 是结构单元相对分子质量 由聚合度可计算出高分子相对分子质量： 10第10页第10页单个聚合物分子所含单体单元数目。 聚合物 单 体 单体单元 聚合度2n聚对苯二甲酸乙二酯，涤纶，PETn例：第一节 高分子基本概念结构单元 重复单元 单体单元；但, 重复单元链节 注意：Mo为两种结构单元平均相对分子质量高分子化学与黏合剂11第11页第11页第一节 高分子基本概念例1：以氯乙烯单体为原料，聚合得到聚氯乙烯相对分子质量，依据其用途不同可在5万至15万之间，其结构单元相对分子质量为62.5，计算其聚合度

6、。解： = = 50000-150000/62.5=800-2400 通过计算可知，聚氯乙烯平均聚合度应在800-2400聚氯乙烯 分子约由800-2400个氯乙烯单元构成。12第12页第12页第一节 高分子基本概念例2：以对苯二甲酸与乙二醇为原料，经缩聚制得聚对苯二甲酸乙二醇酯，其相对分子质量普通在2万左右，计算 及 。 解：已知-O(CH2)2O-结构单元相对分子质量为60，-OC-C6H5-CO-结构单元相对分子质量为132。 由 = （M + M ）/2得： 0= （60+132）/2 则 =208 = /2=104高分子化学与黏合剂13第13页第13页 聚合物平均相对分子质量及其分布

7、聚合物多分散性聚合物是由一系列相对分子质量（或聚合度）不等同系物高分子构成，这些同系物高分子之间相对分子质量差为重复结构单元相对分子质量倍数，这种同种聚合物分子长短不一特性称为聚合物多分散性。平 均 分 子质 量聚合物相对分子质量或聚合度是统计，是一个平均值，叫平均相对分子质量或平均聚合度。平均相对分子质量统计可有各种原则，其中最常见是重均相对分子质量和数均相对分子质量。高分子化学与黏合剂14第14页第14页聚合物平均相对分子质量及其分布数均分子质量（Number-average molecular weight）平均分子质量表示办法按聚合物中含有分子数目统计平均相对分子质量.高分子样品总质量

8、被聚合物分子总数所平均。式中， i- 聚合物聚合度，聚合度为i-聚合物为i-聚体； Wi，Ni，Mi分别为i-聚体质量、分子数、相对分子质量 。通过依数性办法(冰点减少法、沸点升高法、渗入压法、蒸汽压法) 和端基滴定法测定聚合物相对分子质量称为数均分子质量.高分子化学与黏合剂15第15页第15页聚合物平均相对分子质量及其分布重均分子质量（ Weight-average molecular weight） 是按照聚合物质量进行统计平均相对分子质量. i-聚体相对分子质量乘以其质量分数加和. 注意：1. 式中符号意义同前； 2. 测定办法：光散射法高分子化学与黏合剂16第16页第16页 聚合物平均

9、相对分子质量及其分布粘均分子质量（Viscosity- average molecular weight） 对于一定聚合物-溶剂体系，其特性粘数和相对分子质量关系下列： 普通， 值在0.50.9之间，故Mark-Houwink方程其中，为聚合物特性黏度，由试验测得； K, 是与聚合物、溶剂相关常数高分子化学与黏合剂17第17页第17页聚合物平均相对分子质量及其分布阐明： 1. 粘均分子质量用粘度法测得。粘度法测定聚合物 相对分子质量是试验室和工业上惯用办法。 2. 对于相对分子质量均一聚合物，数均分子质量=重均 分子质量； 而对于相对分子质量不均一聚合物，普通，重均分子质量数均分子质量，粘均分

10、子质量介于两者之间，更靠近于质均分子质量。高分子化学与黏合剂18第18页第18页多分散系数QQ1: Q =1: 单分散Q越大：相对分子质量分布宽19第19页第19页来 源天然高分子：自然界天然存在高分子。半天然高分子：经化学改性后天然高分子。合成高分子：由单体聚合人工合成高分子。（一）分类四、高分子化合物分类和命名20第20页第20页四、高分子化合物分类和命名性质和用途塑料纤维橡胶涂料胶粘剂功效高分子以聚合物为基体材料，添加其它助剂（增塑剂、润滑剂、填料、抗氧剂等），经加工形成可进行塑性加工高分子材料。 “四烯”以聚合物为基体材料加入适当种类和适当数量助剂（如硫化剂、硫化增进剂、防老剂、填料等

11、），通过塑练，使其含有可塑性，加热加压交联后成为含有高弹性材料。如：“四胶”以聚合物为基体材料加入适当助剂（溶剂、防静电剂、柔顺剂和燃料等）配制成能够进行抽丝加工高分子材料。如：“四纶”涂于物体表面能成坚韧薄膜、起装饰和保护作用聚合物材料。指含有良好粘合性能，可将两种相同或不相同物体粘接在一起连接聚合物材料指高分子主链和侧链上带有反应性功效基团，并含有可逆或不可逆物理功效或化学活性一类高分子。含有特殊功效与用途但用量不大精细高分子材料。三大合成材料21第21页第21页四、高分子化合物分类和命名主链元素（链原子）构成碳链高分子：主链（链原子）完全由C原子构成。杂链高分子：链原子除C外，还含O,N

12、,S等杂原子。元素有机高分子：链原子均为杂原子，侧链为有机基团。22第22页第22页杂链高分子聚乙二醇尼龙6元素有机高分子聚二甲基硅氧烷碳链高分子聚乙烯聚丙烯例：四、高分子化合物分类和命名23第23页第23页四、高分子化合物分类和命名聚合物结构形态线型聚合物体型聚合物支链型聚合物24第24页第24页按生成聚合物化学反应分类： 加聚物， 缩聚物，按聚合物化学结构特性分类： 聚酯、聚酰胺、聚烯烃四、高分子化合物分类和命名25第25页第25页(二)命名I. 习惯命名法天然高分子普通有与其起源、化学性能、作用、主要用途相关专用名称。如纤维素（起源）、核酸（起源与性能）、酶（化学作用）。合成高分子 (1

13、)由一个单体合成高分子：“聚”+ 单体名称 如聚氯乙烯、聚乙烯等遵循两个原则：既要表明其结构特性，也要反应其与原单体联系。聚合物命名办法有各种，故同一个聚合物往往有几种名称。四、高分子化合物分类和命名26第26页第26页（2）由两种单体经缩聚反应合成高分子（表明或不表明产物类型）表明产物类型：“聚”+ 两单体生成产物名称，如 对苯二甲酸和乙二醇缩聚产物 -“聚对苯二甲酸乙二酯” 己二酸和己二胺缩聚产物 -“聚己二酸己二胺”不表明产物类型：单体名称或简称加后缀“树脂”或“橡胶”，如 苯酚和甲醛缩聚产物-“酚醛树脂”; 尿素和甲醛缩聚产物- “脲醛树脂”; 甘油（丙三醇）和邻苯二甲酸酐产物-“醇酸

14、树脂”; 丁二烯和苯乙烯产物-“丁苯橡胶”四、高分子化合物分类和命名27第27页第27页（3）由两种单体通过链式聚合反应合成共聚物： 两单体名称或简称之间 +“-”+“共聚物”：如 乙烯和乙酸乙烯酯共聚产物-“乙烯-乙酸乙烯酯共聚物”（4）“聚”+高分子主链结构中特性功效团： 指是一类高分子，而非单种高分子，如：聚酰胺：聚酯：另外，尚有聚氨酯-HN-CO-O-和聚醚-O-等。四、 高分子化合物分类和命名28第28页第28页四、高分子化合物分类和命名 合成纤维最普遍，我国以“纶”作为合成纤维后缀 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），后面加数字区别。 如尼龙-6

15、6，尼龙-6。 腈纶 聚丙烯腈 有机玻璃 聚甲基丙烯酸甲酯 电木 酚醛树脂 第一个数字表示二元胺碳原子数第二个数字表示二元酸碳原子数只附一个数字表示内酰胺或氨基酸碳原子数尼龙数字含义II. 商品名“纶”来自英文后缀音译字“lon”29第29页第29页PE(polyethylene)聚乙烯PAM (Poly acrylamide)聚丙烯酰胺PP (Poly propylene) 聚丙烯PMA(Poly methacrylate)聚丙烯酸甲酯PTFE (Poly tetrafluoroethylene)聚四氟乙烯PMMA (Poly methyl methacrylate)聚甲基丙烯酸甲酯(有机玻

16、璃)PS(polystyrene)聚苯乙烯PVA(Polyvinyl alcohol)聚乙烯醇PVC(polyvinyl chloride)聚氯乙烯PVAc （Polyvinyl acetate）聚醋酸乙烯酯PAA (Poly acrylic acid)聚丙烯酸PA （Polyamides) 尼龙（聚酰胺）III. 英文缩写名部分常见高分子化合物英文缩写名称四、高分子化合物分类和命名高分子化学30第30页第30页IV. IUPAC系统命名法(1) 拟定重复结构单元；(2) 按要求排出重复结构单元中次级单元（subunit，即取代基）顺序：对乙烯基聚合物，先写有取代基部分；连接原子至少次级单元写

17、在前面；(3) 给重复结构单元命名：按小分子有机化合物IUPAC命名规则给重复结构单元命名；(4) 给重复结构单元命名加括弧，并冠以前缀“聚”。括弧必不可少！四、高分子化合物分类和命名31第31页第31页聚合反应分类按单体和聚合物构成结构改变分类 按聚合机理分类 加聚反应 缩聚反应 逐步聚合 连锁聚合或按反应过程中有无小分子生成份类聚合反应：由低分子单体合成聚合物反应。除很少数无机低分子如水、氨、硫化钠、硫等能够参与一些聚合反应外，绝大多数高分子化合物单体都是有机物。自由基聚合阳离子聚合阴离子聚合配位离子聚合五、 聚合反应分类32第32页第32页加聚反应缩聚反应单体经多次缩合聚合反应烯类单体加

18、成聚合按单体和聚合物构成结构改变分类33第33页第33页五、聚合反应分类 单体加成而聚合起来反应称为加聚反应，反应产物称为加聚物。其主要特性是：加聚反应往往是烯类单体键加成聚合反应，无官能团结构特性，多是碳链聚合物；加聚物元素构成与其单体相同，仅电子结构有所改变；加聚物相对分子质量是单体相对分子质量整数倍。34第34页第34页五、聚合反应分类缩聚反应是缩合反应多次重复结果形成聚合物过程；兼有缩合出低分子和聚合成高分子双重含义； 反应产物称为缩聚物。其特性是：缩聚反应通常是官能团间聚合反应；反应中有低分子副产物产生，如水、醇、胺等；缩聚物中往往留有官能团结构特性,如 -OCO- -NHCO-，故

19、大部分缩聚物都是杂链聚合物；缩聚物结构单元比其单体少若干原子，故相对分子质量不再是单体相对分子质量整数倍。35第35页第35页按反应机理分类 活性中心引起单体，快速连锁增长。连锁聚合自由基聚合阳离子聚合阴离子聚合配位聚合活性中心不同逐步聚合低分子单体转变成高分子过程中反应是逐步进行。无活性中心，单体中不同官能团间相互反应而逐步增加。大部分缩聚反应是典型逐步聚合反应。36第36页第36页第二种：按反应机理分类 也称链式反应，反应需要活性中心。 反应中一旦形成单体活性中心，就能不久自动地传递下去，瞬间形成高分子。平均每个大分子生成时间很短（零点几秒到几秒），因此，聚合物相对分子质量与时间关系不大。

20、连锁聚合反应特性： 连锁聚合反应（Chain Polymerization）聚合过程由链引发、链增加和链终止几步基元反应组成，各步反应速率和活化能差异很大；反应体系中只存在单体、聚合物和微量引发剂；进行连锁聚合反应单体主要是烯类、二烯类化合物；依据活性中心不同，连锁聚合反应又分为：五、聚合反应分类37第37页第37页自由基聚合：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连锁聚合反应又分为：逐步聚合（Step Polymerization）是指在反应中，聚合物链是由体系中所有聚合度分子之间通过缩合或加成反应生成。其中通过缩合反应生成聚

21、合物链称缩合聚合反应（Polycondensation），简称缩聚反应；假如聚合物链是通过加成反应生成称逐步加成聚合反应（Polyaddition）.五、聚合反应分类38第38页第38页逐步聚合反应是指单体聚合成聚合物是逐步进行。反应早期，单体很快消失，变成二聚体、三聚体等低聚体。伴随反应进行，聚合物相对分子质量逐步增加，经过一段时间后形成聚合物大分子。形成大分子时间几乎是聚合反应所需时间。逐步聚合反应和连锁聚合反应不同，没有特定反应活性中心，每个单体官能团都是活性中心，且含有相同反应活性。缩聚反应兼有缩去小分子和同时聚合为高聚物两重含义。逐步加聚反应没有小分子缩出，但聚合物相对分子质量是随时

22、间延长逐步增加，聚合物结构酷似缩聚物。五、聚合反应分类39第39页第39页第二节 聚合物结构40第40页第40页聚合物性能(可塑性、高弹性、成纤性、成膜性、粘合性)与高分子链结构相关一、 高分子链结构包括结构单元化学构成、结构单元互相键接序列结构、结构单元在空间排布立体构型等。41第41页第41页（一）结构单元化学构成1.主链结构影响1)碳链聚合物 分子链所有由碳原子以共价键相连接而构成，多由加聚反应制得2)杂链高分子 分子主链上除碳原子以外，还含有氧、氮、硫等二种或二种以上原子并以共价键相连接而成。由缩聚反应和开环聚合反应制得3)元素有机高分子 主链不含碳原子，而由硅、磷、硼、钛、氧等元素以

23、共价键结合而成高分子42第42页第42页柔性与链段高分子链能以不同程度卷曲特性称为柔性柔性根本原因是高分子链能够绕单键内旋转43第43页第43页柔性与链段高分子链中任何一个单键内旋转必须牵动前后链节，这受到牵动若干链节构成部分能够看作是主链上能够独立运动小单元高分子链上能够独立运动最小单元, 即链段链段长短能够表征分子柔性大小每个大分子中所含这种独立运动小单元越多，链段长度越短，分子柔性越好44第44页第44页主链结构对柔性影响(1)柔性： Si O CO CC(2)主链上含有非共轭双键高聚物柔性较好(3)主链上含有芳环、杂环：刚性高(4)主链上含有共轭双键，非常刚硬45第45页第45页2.取

24、代基影响主链相同高聚物,取代基对柔性有影响1)取代基极性: 极性大，互相作用力大，分子内旋转受阻，柔性变差 例:PAN, PVC, PP2)取代基体积: 体积大，位阻大，内旋转难，柔性差 例:PP，PS46第46页第46页2.取代基影响3)取代基数量： 取代基多,内旋转阻力大,柔性差4) 取代基位置: 若极性取代基在主链上对称分布,极性可互相抵消,内旋转阻力小,柔性好例:PVDC, PVC47第47页第47页单体结构和反应条件影响结构单元键接方式。 （1）单烯类单体形成聚合物键接方式 含有取代基乙烯基单体也许存在头尾或头头或尾尾连接. 有取代基碳原子为头，无取代基碳原子为尾。（二）结构单元键接

25、方式48第48页第48页头-尾连接head-to-tail头-头连接head-to-head尾-尾连接tail-to-tail如单体CH2=CHX聚合时，所得单体单元结构下列：首尾单体单元连接方式可有下列三种：49第49页第49页(2)双烯类单体形成聚合物键接方式双烯类聚合物键接结构更为复杂，如异戊二烯在聚合过程中有1,2加聚、3,4加聚和1,4加聚:50第50页第50页(3) 共聚物键接方式由两种或两种以上单体参与聚合(共聚反应)，生成含有这两种单体结构高聚物(共聚物)51第51页第51页无规共聚物交替共聚物嵌段共聚物接枝共聚物52第52页第52页（三）高分子键接形状53第53页第53页54

26、第54页第54页（四） 高分子链构型分子中由化学键固定几何排列；由原子或取代基在空间排列方式不同引发。改变构型必须经过化学键断裂和重排立体异构可分为： 对映体异构 (antimer isomerism) 几何异构 (rotamerism) 构象(conformation)（二次结构）55第55页第55页（1）对映体异构（又称手性异构） 不对称(asymmetric)碳原子上基团空间排列引起。 全同结构 (isotactic structure) 间同结构 (syndiotactic sturcture) 无规结构 (random structure)若高分子中含有手性C原子,则其立体构型可有D

27、型和L型，据其连接方式可分为下列三种：等规聚合物立体异构体之间性能差别很大。比如：全同立构聚苯乙烯能结晶，熔点240，而无规立构聚苯乙烯不能结晶，软化点仅为80 。当碳原子上取代基不同时(称为不对称碳原子),能组成互为镜象两种结构称为对映体,也称为旋光异构体56第56页第56页（1） 全同立构高分子：主链上C*立体构型所有为D型或L 型, 即DDDDDDDDDD或LLLLLLLLLLL；聚丙烯为例（2） 间同立构高分子：主链上C*立体构型各不相同, 即D型与L型相间连接，LDLDLDLDLDLDLD；（3） 无规立构高分子：主链上C*立体构型紊乱无规则连接。57第57页第57页异戊二烯烃(is

28、oprene) 1,4加成后，主链上有双键，与双键连接碳原子不能绕主链旋转。 顺式(cis form)异构体 反式(trans form) 异构体（2）几何异构（Stereoisomerism）主链上有不饱和键所引起异构现象58第58页第58页（3）构象(conformation)（二次结构） 伸展链spreading chain 无规线团random coil 折叠链folded chain 螺旋链spiral chain 产生原因：C-C单键内旋转(internal rotation)引起碳原子在空间位置上改变。高分子链在空间存在各种形状59第59页第59页二、高分子汇集态结构高分子汇集态

29、结构（三次结构）是指高聚物材料整体内部结构，即高分子链与链之间排列和堆砌结构。高分子之间以次价键（范德华力）汇集。由于相对分子质量很大，总次价键力超出共价键力。因此高分子只有固态和液态，没有气态。高分子有两种状态固 态高聚物液 态高聚物晶态结构非晶态结 构又 称粘流态两种汇集状态玻璃态三个力学状态粘流态高弹态 又称无定形结构TgTf两个特性温度60第60页第60页结晶与取向结晶自发进行聚合物结晶能力与其链结构及外界条件相关内因：大分子结构规整性、分子间力、分子链柔性等。外因：温度、时间温度: 慢慢冷却，与结晶速度相适应，有助于有序排列和结晶。高聚物结晶不能达到100取向:在外力场作用下,分子链

30、将沿着外力场方向舒展及排列现象能结晶高聚物, 可取向能取向, 不一定能结晶61第61页第61页 第三节 聚合物性能与应用 一、聚合物热机械性能(一）非晶高聚物热机械性能 高聚物能够是完全非晶态； 非晶态高聚物分子链处于无规线团状态。这种缠结、混杂状态也也许存在着一定程度有序性。 非晶态高分子没有熔点，在比体积-温度曲线上有一转折点，此点相应温度称为玻璃化转变温度，用Tg表示；62第62页第62页在Tg下列，聚合物处玻璃态，其质硬，性脆，无弹性，类似玻璃，体积粘度大，链段运动受限，比体积随温度改变率较小。当升温到Tf （粘流温度）时，链段运动强烈，有明显分子间位移，物料熔融达到象液体同样流动状态

31、，即粘流态。温度升高到Tg以上，聚合物转变为橡胶态（高弹态），质软而有弹性，链段能较自由地转动，比体积随温度改变率较大。玻璃态和高弹态均为固体。将一非晶态高聚物试样，施一恒定外力，统计试样形变随温度改变，可得到温度形变曲线或热机械曲线。TgTf 形变 玻璃态 高弹态 粘流态非晶态高聚物形变-温度关系曲线 温度63第63页第63页聚乙烯(PE)片晶透射电镜 （二）结晶聚合物热机械性能64第64页第64页树枝状晶80%支化PE65第65页第65页等规聚丙烯球晶66第66页第66页串晶和柱晶67第67页第67页 结晶熔融温度，Tm，是结晶高聚物主要热转变温度。由于结晶存在缺点，并有分子量分布等原因，

32、结晶聚合物熔点有一范围。由于晶格束缚，在熔点Tm下列时，结晶高聚物只能处于柔韧状态。如分子量不大，加热到Tm后直接产生流动而进入粘流态；分子量大时，则要通过一个小高弹形变区，最后进入粘流态。TgTm 温 度 比体积 玻 璃 态 高 弹 态粘 流 态半结晶固体玻璃化转变温度熔点68第68页第68页Tm和Tg是结晶高聚物和无定型高聚物主要热转变温度，也是衡量聚合物耐热性主要指标。 通常所说塑料、橡胶，正是按照Tm和 Tg在室温之上或室温之下划分:大部分纤维是晶态高聚物 Tm应高于室温150以上也有非晶态高聚物 分子排列要有一定规则和取向塑料晶态高聚物,处于部分结晶态,Tm是使用上限温度非晶态高聚物

33、,处于玻璃态,Tg是使用上限温度只能是非晶态高聚物，处于高弹态Tg是使用下限温度， Tg应低于室温75以上Tf 是使用上限温度纤维橡胶69第69页第69页二、聚合物溶解性溶解即溶剂与溶质互相渗入分散过程（一）非晶态高聚物溶解线型、支链型高聚物溶解：先溶胀，再溶解体型聚合物只能溶胀，不能溶解70第70页第70页（二）晶态高聚物溶解:先破坏晶格,然后溶胀,再溶解极性高聚物极性溶剂: 两者作用放热可破坏晶格例:PA室温下溶于苯酚非极性高聚物非极性溶剂: 须加热破坏晶格例: PE室温下不溶71第71页第71页溶解过程缓慢先溶胀, 后溶解须破坏结晶才溶,溶解能力与结晶度、分子量相关高聚物溶解特点72第7

34、2页第72页高聚物溶剂(1)极性相近原则即相同相容,也就是说极性聚合物溶于极性溶剂中,非极性聚合物溶于非极性溶剂中。两者极性大小越相近,其溶解性越好(2)内聚能密度或溶度参数相近原则溶度参数:内聚能密度平方根当高聚物与溶剂内聚能密度或溶度参数相近时,溶解过程方能进行普通1 2.5，不小于1.5则不溶73第73页第73页(3)溶剂化原则溶剂化作用就是溶质与溶剂接触时彼此产生了互相作用力,该作用力不小于溶质之间内聚力时，使溶质分子彼此分离而溶解于溶剂作用溶剂化原则,即溶质与溶剂要能发生溶剂化作用才溶(4)混合溶剂使两种非溶剂混合成为溶剂74第74页第74页例: 己烷 1 =14.9 氯丁胶 P=1

35、6.8 丙酮 2=20.2氯丁胶不溶于己烷、丙酮, 但可溶于两者混合物, 混合物溶度参数s ： s = 1 1+ 2 2 s 应等于P故有: 16.8=14.9 1 + 20.2 (1- 1) 1 =(20.2-16.8)/(20.2-14.9)=0.64 2= (1- 1 )=0.3675第75页第75页三、 高分子材料和力学性能弹性模量 ：代表物质刚性，对变形阻力，以起始应力除以相对伸长率表示，即应力应变曲线起始斜率。拉伸强度 ：使试样破坏应力,单位N/cm2断裂伸长率 ：最后试样断裂时伸长率（）高弹伸长率：表示高弹性，以可逆伸长程度来表示。 应 变应 力单晶纤维玻璃态聚合物半结晶聚合物橡

36、胶高分子材料比强度普通都比较大。高分子材料力学性能范围大76第76页第76页四、聚合物黏合性能金属和非金属材料制件连接方式：焊接、铆接和螺纹连接粘接：简朴以便、合用性广、性能好和重量轻天然聚合物黏合剂，如淀粉、树脂、蛋白质等历史悠久在酚醛、脲醛，尤其是环氧树脂等出现之后，黏合剂才成为一个主要工业材料77第77页第77页胶黏剂必须润湿要粘合固体表面胶黏剂从液态转变为坚韧固体78第78页第78页1.黏附力胶黏剂与被黏物表面产生物理或化学作用力（1）吸附理论黏附力：黏合剂基料与被黏物表面之间物理吸附作用例：环氧、酚醛树脂为较好黏合剂一些非极性聚合物（天然胶、丁基胶）之间有很强粘结力79第79页第79页（2）扩散理论两种同为极性或非极性聚合物材料互相粘结时，大分子链或链段互相扩散，从而互相缠绕，形成牢固接缝高分