高分子链结构ppt.ppt

第一章 高分子的链结构 Polymer Chain Structure 近程结构与远程结构 所谓的“近”和“远”，是指沿着高分子主链上的距离的近和远，不是指空间上的距离远近。 近程结构： 是构成的最基本微观结构，包括其组成和构型等。（可以理解为与链节有关的结构） 远程结构： 大分子链的空间结构(构象)以及链的柔顺性等。（可以理解为与整条链有关的结构） 1.1??高分子链的近程结构 1.1.1 结构单元的化学组成 The Chemical Structures of some Polymers Composition of Polymer Chain（只看主链） 碳链高分子 Carbon chain polymer PE, PP, PS, PVC 杂链高分子 Hetero-chain polymer PET, PA66 元素高分子 Elementary chain polymer 元素有机高分子: 侧基为有机基团 无机高分子: 侧基不为有机基团 端基 、侧基、支链 1.1.2 高分子链的构型 构型（configuration）: 是指分子中由化学键所固定的原子在空间的排列。 要改变构型，必须经过化学键的断裂与重组。 构型不同的异构体有：旋光异构体（立体异构体）和顺反异构体（几何异构体） 结构单元键接顺序不同所造成的键接异构有时也归于构型的范畴。 旋光异构 聚丙烯立构对性能的影响 几何异构 聚丁二烯 Poly(1,4-butadiene) 键接异构 研究高分子构型的实验方法 1.1.3 分子构造 (Architecture) 三种常见聚乙烯的物理性能比较 1.1.4 共聚物的序列结构 嵌段共聚物 block copolymerPoly(A-block-B) ABS: Acrylonitrile-Butadiene-Styrene SBS : Styrene-Butadiene-Styrene 本讲小结 主链上有双键 p键 s键 CH2 CH2 C C CH2 C C CH2 CH2 C C CH2 CH2 C C CH2 CH2 C C 反式 trans- 重复周期：0.48nm CH2 CH2 C＝C CH2 CH2 C＝C CH2 CH2 CH2 C＝C C＝C CH2 顺式 cis- 重复周期：0.91nm H H 头-尾键接 head-to-tail structure 头-头键接或尾-尾键接 head-to-head or tail-to-tail structure Head-to-tail Head-to-head 聚乙烯醇缩甲醛 (维尼纶) 不易进行 二烯类单体聚合时可能的构型 顺式 反式 全同立构 间同立构 无规立构 全同立构 间同立构 无规立构 X-Ray Diffraction (XRD) X-射线衍射技术 Nuclear Magnetic Resonance (NMR) 核磁共振 Infrared Spectrum (FT-IR) 红外光谱 线形高分子 支化高分子 (梳形高分子) 交联或网状高分子 星形高分子 环状高分子 polycatenanes 分子项链 可以进一步转化为聚合物管(polymer tube) a-环糊精 梯形聚合物(ladder polymer) 片型聚合物 (sheet polymer) 树枝状聚合物 (Dendrimer) 超枝化聚合物 (hyperbranched polymer) Ultra-high molecular weight polyethylene – UHMWPE 超高分子量聚乙烯 Linear low density polyethylene LLDPE 线型低密度聚乙烯 135 120 80 ~ 100 最高使用温度 (oC) 12 ~ 21 20 ~ 37 7 ~ 15 拉伸强度 (MPa) - 135 105 熔点 (oC) - 95 60 ~ 70 结晶度 (%) 0.95 ~ 1.01 0.95 ~ 0.97 0.91 ~ 0.94 密度（g/cm3） 交联聚乙烯 高密度聚乙烯（HDPE） 低密度聚乙烯（LDPE） 物理性能 统计(无规）共聚物 Statistical (Random) copolymer Poly(A-ran-B) 交替共聚物 Alternating copolymer, Poly(A-alt-B) 接枝共聚物 graft copolymer Poly(A-g-B) 耐油性, 高拉伸强度和硬度 弹性和高抗冲击性能 良好的成型性能 Hard Hard Soft 聚苯乙烯链段 聚丁二烯链段 热塑性弹性体 重点及要求： 掌握单个高分子链的基本化学结构