第五章高分子材料课件.ppt

1、高分子结构高分子结构链结构链结构（分子）（分子）聚集态结构聚集态结构近程结构近程结构（化学结构、一级结构）：原子种（化学结构、一级结构）：原子种类及排列；取代基、端基种类；结构单元顺类及排列；取代基、端基种类；结构单元顺序；支链类型和长度序；支链类型和长度远程结构远程结构（二级结构）：分子的尺寸、形态；（二级结构）：分子的尺寸、形态；链的柔顺性及构象链的柔顺性及构象晶体结构、非晶态结构、趋向态结构、液晶晶体结构、非晶态结构、趋向态结构、液晶态结构等整体分子的堆积情况（三级结构）态结构等整体分子的堆积情况（三级结构）基本性质基本性质物理性质物理性质通常分为：线形分子链、支链型分子链、体型分子链通

2、常分为：线形分子链、支链型分子链、体型分子链能结晶；160oC能结晶；160oC不结晶；75oC可分为：伸展的曲折链、扭曲的曲折链、螺旋链晶体结构伸展的曲折链、扭曲的曲折链、螺旋链晶体结构 聚乙烯聚乙烯 聚异戊二烯聚异戊二烯 聚异丁烯聚异丁烯 顺反异构顺反异构 全同立构全同立构1.缨状微晶胞模型缨状微晶胞模型 结晶聚合结晶聚合物的结构物的结构宏观或亚微观结构宏观或亚微观结构（结晶形态）（结晶形态）单晶单晶球晶球晶串晶串晶树枝状晶树枝状晶纤维状晶纤维状晶折叠链晶片折叠链晶片伸直链晶片伸直链晶片微观结构微观结构晶胞及晶胞参数晶胞及晶胞参数高分子在晶区的构象高分子在晶区的构象结晶结构模型（高分子在晶

3、态聚结晶结构模型（高分子在晶态聚合物中的排列方式）合物中的排列方式）3.聚合物结晶形态聚合物结晶形态TgTf温度温度形变形变 在室温下，高聚物处于在室温下，高聚物处于黏流态的为流动性树脂，玻璃态的为塑料，高弹态的为橡胶。Tf1温度温度形变形变Tf2TgTmM1 M2皮革态皮革态=高弹态高弹态+晶态晶态 晶区：晶态晶区：晶态高弹形变高弹形变黏流态黏流态非晶区：玻璃态非晶区：玻璃态高弹态高弹态黏流态黏流态聚聚合合反反应应链式聚合：链式聚合：发生在烯烃等化合物之间；发生在烯烃等化合物之间；反应快，持续反应，结构单元和单体反应快，持续反应，结构单元和单体相同；无副产物；引发剂引发相同；无副产物；引发剂

4、引发逐步聚合：逐步聚合：发生在两种官能团之间；发生在两种官能团之间；逐步进行，结构单元和单体相同，可逐步进行，结构单元和单体相同，可得到低聚物的中间产物，总有副产品；得到低聚物的中间产物，总有副产品；催化剂等引发催化剂等引发按照热性能：热塑性、热固性塑料按照热性能：热塑性、热固性塑料按照使用性能：通用塑料、工程塑料、特种塑料按照使用性能：通用塑料、工程塑料、特种塑料热固性通用塑料：酚醛树脂、氨基树脂热固性通用塑料：酚醛树脂、氨基树脂热塑性通用塑料：聚氯乙烯、聚烯烃、聚苯乙烯热塑性通用塑料：聚氯乙烯、聚烯烃、聚苯乙烯常用工程塑料：聚酰胺、聚砜、聚甲醛、聚碳酸酯、常用工程塑料：聚酰胺、聚砜、聚甲醛

5、、聚碳酸酯、ABS塑料（丙烯塑料（丙烯 腈、丁二烯、苯乙烯）、氯化聚醚、聚四氟乙烯腈、丁二烯、苯乙烯）、氯化聚醚、聚四氟乙烯defectdefect聚乙炔聚乙炔 CPpoly(acetylene)NHHNNNy1-ynPoly(aniline)P(ANi)NNNHHHnSSSnPoly(pyrrole)P(Py)Poly(thiophene)聚苯胺聚苯胺聚吡咯聚吡咯据噻吩据噻吩HNHNNHHNNHSSSSSNHNHNH聚乙炔聚苯聚吡咯聚噻吩聚苯胺室温电导率 (S/cm)10-10102 10-15102 10-16101 10-8102 10-10102CCCCCCCCCC.2p 电子 聚乙炔

6、结构的另一种表示聚合物的电导率在10-10102 S/cm，属于半导体，原因是原因是 电子难以跨键迁移，这电子难以跨键迁移，这是线型共轭体系的固有特征。是线型共轭体系的固有特征。I2氧化.阳离子自由基（极化子）Ap-型导电体Li还原阴离子自由基（极化子）n-型导电体Li+A+eASSSSSSAAeA-:ClO4-,BF4-,I-,CF3SO3-.电化学掺杂的优点：r与化学方法相比，掺杂过程可定量控制：由通过的电量决定。掺杂程度 与外加电场和离子扩散速度有关；r所得产物可进行可逆的氧化-还原反应。电化学掺杂方法特别适 用于聚 吡咯、聚噻吩等芳香族类导电聚合物的制备。淀粉系、纤维素系、合成聚合物系淀粉系、纤维素系、合成聚合物系亲水性单体的聚合、疏水性单体的聚合、疏水亲水性单体的聚合、疏水性单体的聚合、疏水性聚合物接枝亲水性单体和含腈基、酯基水解性聚合物接枝亲水性单体和含腈基、酯基水解粉末、膜状、纤维素状粉末、膜状、纤维素状交联网状化、自交联网状化、放射线照射网状化交联网状化、自交联网状化、放射线照射网状化