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1、预习内容3.3奇妙的“人造金属“一一导电高分子材料(P97)3.4改善生态环境的可降解高分子材料(P1EL-CGD3.0概述3.1用逢广泛的工程塑料一3.2可以流动的晶体一一液晶3.3奇妙的人造金属一一导电脱3.4改善生态环境的可降解高分子材料3.0高分子材料概述“3.0.1高分子材料的基本概念“3.0.2高分子化合物的结构特点3.0.3高分子化合物的力学状态3.0.4高分子化合物的性能商分子材料是以高分子化合物为主要组分的材料。它系由一种或儿种简单低分子化合物经深司面组成的分子量很大的化合物,亦称耿合物或高栗物、高分子等*1.高分子化合物的组成它是一类分子量很大的物质,其大分子所含的原子数可
2、达数万,甚至数十万。其分子量虫大,但其化学组成邵比较简单,它通常由C、H、N、8等元浩构成,其中主要是碳氧化合物及衍生物。组成高分子化合物的铁一个大分子链都是由一种或儿种何分子化合物的成十上万个原子以共价链形式重复连接而成。这里的低分子化合物称为“单体“。*例如,由数量足够多的乙烯(CHo=CH。)作单体,通过根合反应打开其双锭便可生成栗乙烽。其反应式如下:*炜联-nCHoCHe一CHo-CHu-CHoee-乙焘(单体)100大I:200C聚乙烯(均林物过氧化物引发制*弹乙焊的结构式可简写为CHu-CHo-。这里“-CHu-CH,“结构单元称为“链节“,而链节的重复个数n称为“糊合度“。*单体
3、是组成大分子的合成原料,而链节春组成大分子的基本(重复)结构单元。木河联合物分类一贺表兰刑英阮晔伯天信春各物人逯耿各物加大然惧胡年雕芸蛛白顿等经人工改的大位招合物,办朐阮如维、铁阮占纱穿全由作分于物顿合成的,如精氢乙、紫限院加葛牧绢描牧由加应振合瓦应得到的,如深坭申绍司职合瓦应得到的,M0脱李腋按振吾物的工艺页途杰惧育如维许水有国定形怀、烨稚定性积意庭八育高弯性,司绘驿性和定挂材桐单点颜度高,多用绘7村林坤个东余口颂,一帕命见阎手钟3方逸参2历青分子嬗鳗掣囊文筐黜鼻叠羹高分于为罡林或余坤的纲R加莲后传不客纲R绍的焦厉宣义余坦一林兄招牧一c-c一e一一技继联牧一cc-0一c一c-c-M-c-eS
4、-一押院牧a一Sr-o一s一1.大分子链的一次结构(分子内结构)1)大分子链的化学组成(2)结构单元的键接方式和空间构型3)大分于链的支化和交联(形态)2.大分子链的构象及柔顺性(二次结构)1)单键的内旋转与大分二铖的构象2)大分于链的柔顺性及其主要影响因素“3.高聚物的聚集态结构(三次结构或分子间结构)*1)大分二之间的相互作用(2)非晶态家合物的结构*3)晶态联合物的结构擂组虞大分子镰绾狮单元的化单魍虞、堇撞方式及大分子螨的空间胸曼与大分子蜂的形态筹.(1)大分子链的化学组成“链状结构概念是认识高梁物结构和性能的基础。*在化学元沥周期表中,只有以下非金属及半金属元沥能组成大分孔链.IHAW
5、AVAMIA.BCN0SiPSAsSe-另煽鹳为链侧基的有无和大小、性质等也对性能产生很大影咱。如常见的碧链商椎物的化学以藁坏取代鬓节中个H,就成了硬而腌的标莲乙烽所以化学组成是商梁物结构的基础。(2)结构单元的键接方式和空间构型。结构单元在链中的连接方式和顺序取决于单体,英和合成反应的性质。缩棣反应的产物通常变化较1少,受反应性质的限制,结构比较规一;加根反应则不然,当链节中有不对称原子或原子国时,。f命rn例如图示的乙烽类单体的椿合中,单体的合成可8&有如有图所示的儿种形式-一s坤其中,头一尾连接的结杰再规亚,弼度统育-在丽种以上单体的兴棣物中,逊控的方式更为多祥,认以是无规、交替、镶偏(
6、做段)或接核共林等。究站以哪种连拳方式存在,则以使根合物能量最何为原则,不同的连接方式对棣合物的性能有很大的影响。不正常的连接将导致生成一些羽链,受热时这些骏键首先断开,侠耿合物附热性恶化。例如,右图示为二元共聚物的儿种迎接方式。a)无规共聪;b)荫共椿;c)偏段共棣;9)接枭关棣(2)结构单元的键接方式和空间构型氏耳网日民诊门v一v盯口一日日网日民H日日(a)全呆之构3氏H4日命LH一eofNeiNeiN胁氏其跋兵口我命日口tnalgt92(b)儡鼻漕_镶.取代基R全部处于主链的一侧,构成所诸“全同立构“(亦称等规立构);取代基R相间地分布在主链的两侧,构成所谓“间同立构“(亦称问规立构);
7、取代基R在主链两侧作不规则地分布,构成所谓“无规立构“。全同和闰同立构的高聚物容易结晶,是很好的纤维材料和定向聚合材料;无规立构的高聚物很难结晶,缺乏实际使(3)大分子链的支化和交联(形态)王Ca兮线型b-支链型b-体型(网状)Cco大分子链有线型、支链型和体型(网状)三种形态,如图示。线型大分子:其特征是大分子的基本链习相互联应一个长链分子,秘作线型长链大分子,其直径与长度之比可达1:1000以上。如此细长的终型分子链,在软高温度下或稀消波中易呈卷曲状(如图示),但在拉伸下则坤直线形状。高根牦呈现可滨、可熔的特性(即能溶解在一定的滨剂中,加热时又可烟化),因此易于加工,可反复使用,并具有良好
8、的弹性和塑性支链型大分子:典特径是在结城大分子主链上丶控出一些短的火链,栗个大分子链昌柚枭状(如图所示),支链的长短和数量可以不同,有时甜至支链上还有支链,但其性质和线型大分熹墓奎耍霆加尸属干线型苘秉物然而由于支链的存在而使高聘物性能松铐、强化(如熔点升体型大分子:其特征是练型或支链型大分子链之间通过支链玟化学链连拳成一佛的所谓“交联“结构,在空间坟网状(体型)(如图所示)。体型高椿物由于大分于主链、支链之间交联成一体,链段以至整个大分二链的活助图难,其弹性、塑性很低,甚至失去弹性,塑性而呈现硬而腌;具加热时不能熔化、最多只能软化,具有较好的耐热性、难熔性、尺寸稳定性和机械度,具不溶于有机溶剂、最多只能溥胀,即吴现不溶不熔的特性;这类材料不能反复使用
