有機(jī)高分子材料與高分子化合物ppt課件

1、 第第 五五 章章 有機(jī)高分子化合物有機(jī)高分子化合物 與高分子資料與高分子資料 棉、麻、絲、毛、角、膠、塑料、橡膠、纖維它們是人們越來越熟習(xí)的有機(jī)或高分子資料。無論是天然的或合成的這類資料，在人們的生活和工程技術(shù)中都占有越來越重要的位置。1 1 高分子化合物的根底是相對分子質(zhì)量高分子化合物的根底是相對分子質(zhì)量較小的有機(jī)化合物。本章第一節(jié)，既較小的有機(jī)化合物。本章第一節(jié)，既作為高分子化合物的根底部分，又作作為高分子化合物的根底部分，又作為高中化學(xué)的復(fù)習(xí)部分，請同窗本人為高中化學(xué)的復(fù)習(xí)部分，請同窗本人閱讀教材。閱讀教材。第二節(jié)第二節(jié) 高分子化合物的根本概念高分子化合物的根本概念2 21 1 高分子

2、化合物的組成：高分子化合物的組成： 特定構(gòu)造單元多次反復(fù)而成特定構(gòu)造單元多次反復(fù)而成: : 聚合度聚合度CH2CH2CH2CH22 2 相對分子質(zhì)量相對分子質(zhì)量: : 高分子化合物的相對分子質(zhì)量應(yīng)為：高分子化合物的相對分子質(zhì)量應(yīng)為：M = 鏈結(jié)化學(xué)式量n但，同種高聚物，其聚合度并不一樣。但，同種高聚物，其聚合度并不一樣。3 3聚乙烯聚乙烯鏈節(jié)鏈節(jié)n n 因此，每一個大分子的相對分子質(zhì)量因此，每一個大分子的相對分子質(zhì)量都不一樣。都不一樣。 高聚物的相對分子質(zhì)量只需平均高聚物的相對分子質(zhì)量只需平均意義。常用數(shù)均摩爾質(zhì)量表示。意義。常用數(shù)均摩爾質(zhì)量表示。 由于聚合度不同引起的高聚物相對由于聚合度不同

3、引起的高聚物相對分子質(zhì)量各不一樣的景象分子質(zhì)量各不一樣的景象高聚物相對高聚物相對分子質(zhì)量的多分散性分子質(zhì)量的多分散性 高聚物高聚物鏈節(jié)一樣而聚合度不同的鏈節(jié)一樣而聚合度不同的混合物。混合物。4 4三三 高分子化合物的幾何外形高分子化合物的幾何外形1 1 線型構(gòu)造。分子易蜷線型構(gòu)造。分子易蜷曲，制品有彈性曲，制品有彈性( (熱塑性熱塑性) )； 大分子被化學(xué)鍵交聯(lián)起大分子被化學(xué)鍵交聯(lián)起來，不易蜷曲，制品無彈來，不易蜷曲，制品無彈性和塑性熱固性。性和塑性熱固性。5 52 2 體型體型( (網(wǎng)狀網(wǎng)狀) )構(gòu)造。構(gòu)造。第三節(jié) 高分子化合物的制備 1 1 不飽和的低分子化合物相互加成，不飽和的低分子化合

4、物相互加成，或易開環(huán)的環(huán)狀化合物相互作用構(gòu)成或易開環(huán)的環(huán)狀化合物相互作用構(gòu)成高聚物的反響，如：高聚物的反響，如： nCH2=CH2nCH2=CH2聚乙烯聚乙烯聚氧化乙烯聚氧化乙烯6 62 2 加聚物能夠是線狀也能夠是體型構(gòu)造；加聚物能夠是線狀也能夠是體型構(gòu)造；3 3 加聚反響可分為：均聚，共聚又分加聚反響可分為：均聚，共聚又分接枝、鑲嵌共聚。接枝、鑲嵌共聚。 1 1 低分子化合物只少有兩個可反響低分子化合物只少有兩個可反響的官能團(tuán)相互作用構(gòu)成高聚物時，同的官能團(tuán)相互作用構(gòu)成高聚物時，同時析出小分子物質(zhì)的反響。如：時析出小分子物質(zhì)的反響。如：7 7n HO-R-OH + n HOOC-R二元醇二

5、元醇 二元酸二元酸HOR-OCO-R-CO-COnOH +(n-1)H2O聚聚 酯酯2 2 縮聚反響可以得到體型高聚物；縮聚反響可以得到體型高聚物；3 3 縮聚反響可分為：縮聚反響可分為： 按產(chǎn)物體型縮聚，線型縮聚；按產(chǎn)物體型縮聚，線型縮聚； 按單體均縮，混縮，共縮。按單體均縮，混縮，共縮。8 8-COOH 1 1 高聚物的相對分子質(zhì)量很大，所以，高聚物的相對分子質(zhì)量很大，所以， 分子間力很強(qiáng)。因此，高聚物無氣態(tài)，分子間力很強(qiáng)。因此，高聚物無氣態(tài)， 機(jī)械強(qiáng)度較高。機(jī)械強(qiáng)度較高。9 92 2 高分子鏈中有許多高分子鏈中有許多C-CC-C鍵，此單鍵可鍵，此單鍵可按鍵角自在旋轉(zhuǎn)。因此，高分子的外形按

6、鍵角自在旋轉(zhuǎn)。因此，高分子的外形便有無數(shù)能夠構(gòu)象便有無數(shù)能夠構(gòu)象高分子鏈的高分子鏈的柔順性。柔順性。 高分子內(nèi)旋轉(zhuǎn)構(gòu)成高分子內(nèi)旋轉(zhuǎn)構(gòu)成許多構(gòu)象可表示如右：許多構(gòu)象可表示如右：高分子由此產(chǎn)生的高分子由此產(chǎn)生的屈撓性可演示如下：屈撓性可演示如下：10103 3 高聚物的聚集態(tài)有：高聚物的聚集態(tài)有： 晶晶 態(tài)態(tài)大分子陳列有序；大分子陳列有序；1111 非晶態(tài)非晶態(tài)大分子陳列無序；大分子陳列無序； 取向態(tài)取向態(tài)大分子經(jīng)拉伸后定向陳列。大分子經(jīng)拉伸后定向陳列。 高聚物整體無序，但在小區(qū)域內(nèi)有不高聚物整體無序，但在小區(qū)域內(nèi)有不同形狀：晶區(qū)和非晶區(qū)。同形狀：晶區(qū)和非晶區(qū)。1212 一個大分子可穿過幾個不同的

7、區(qū)域。一個大分子可穿過幾個不同的區(qū)域。高聚物中晶區(qū)多稱結(jié)晶度大，力學(xué)性高聚物中晶區(qū)多稱結(jié)晶度大，力學(xué)性能強(qiáng)。能強(qiáng)。 線性、非晶態(tài)高聚物恒壓下的線性、非晶態(tài)高聚物恒壓下的形變形變- -溫度曲線：溫度曲線：Tg：玻璃化溫度Tf：粘流化溫度1313分子動能大。大分分子動能大。大分子可運(yùn)動，具有流子可運(yùn)動，具有流動性和可塑性，不動性和可塑性，不會復(fù)原，屬塑性變會復(fù)原，屬塑性變形。是高聚物的工藝形狀；形。是高聚物的工藝形狀； 分子動能不大，分子動能不大，大分子不動，鏈段可動。大分子不動，鏈段可動。1414 1 1 粘流態(tài)：粘流態(tài)：TTf TTf ， 2 2 高彈態(tài)：高彈態(tài)：TfTTg TfTTg ，受外

8、力，大分子或蜷曲或伸展；除去外受外力，大分子或蜷曲或伸展；除去外力，分子復(fù)原，屬高彈形變。高聚物柔力，分子復(fù)原，屬高彈形變。高聚物柔軟，有彈性。是橡膠的運(yùn)用形狀軟，有彈性。是橡膠的運(yùn)用形狀. . 溫度低，動能小。溫度低，動能小。大分子不能運(yùn)動，只能振動；鏈段也大分子不能運(yùn)動，只能振動；鏈段也不能運(yùn)動。分子的形狀和位置固定。不能運(yùn)動。分子的形狀和位置固定。受外力，只產(chǎn)生微小變形受外力，只產(chǎn)生微小變形普彈形變。普彈形變。是塑料的運(yùn)用形狀。是塑料的運(yùn)用形狀。1515 3 3 玻璃態(tài)：玻璃態(tài)：TTg T聚丙烯，聚丙烯，前者主鏈有雙鍵；聚乙烯前者主鏈有雙鍵；聚乙烯聚氯乙烯，聚氯乙烯，后者有極性基；聚后者

9、有極性基；聚-甲基乙烯甲基乙烯聚苯聚苯乙烯，后者空間位阻大。乙烯，后者空間位阻大。4949例題：以下各組中，聚合物分子柔順性例題：以下各組中，聚合物分子柔順性 大小的順序是：大小的順序是：例題：簡述高分子資料的組成和作用。例題：簡述高分子資料的組成和作用。解：高分子資料的組成主要有：解：高分子資料的組成主要有：5050 高分子物質(zhì)高分子物質(zhì)(樹脂樹脂),是資料的主料是資料的主料, 決議決議資料的性能和用途資料的性能和用途; 填料填料:是資料的副料，為改善性能、降是資料的副料，為改善性能、降低本錢或特殊需求而參與；低本錢或特殊需求而參與；溶劑溶劑( (稀釋劑稀釋劑):):溶解主料溶解主料, ,調(diào)理黏度調(diào)理黏度, ,提提高潤濕性；高潤濕性； 穩(wěn)定劑穩(wěn)定劑: :防止高分子老化、降解。防止高分子老化、降解。52