高分子化學(xué)課件第一章

高分子化學(xué)課件第一章第一章緒論高分子科學(xué)是當(dāng)代發(fā)展最迅速的學(xué)科之一高分子科學(xué)既是一門(mén)應(yīng)用科學(xué)，又是一門(mén)基礎(chǔ)科學(xué)建立在有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)、生物化學(xué)、物理學(xué)和力學(xué)等學(xué)科的基礎(chǔ)上逐漸發(fā)展而成的一門(mén)新興學(xué)科第2頁(yè),共69頁(yè)，2024年2月25日，星期天高分子的基本概念高分子化合物的分類(lèi)和命名聚合反應(yīng)分子量及其分布大分子微結(jié)構(gòu)線形、支鏈型和交聯(lián)形大分子聚集態(tài)結(jié)構(gòu)高分子材料和力學(xué)性能高分子化學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史本章內(nèi)容第3頁(yè),共69頁(yè)，2024年2月25日，星期天高分子化合物、大分子化合物、大分子、高聚物、聚合物

1.1高分子的基本概念什么是高分子？高分子：一個(gè)大分子由許多簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)單元通過(guò)共價(jià)鍵重復(fù)鍵接而成，并具有一定的機(jī)械性能。分子量高達(dá)104～107。MacromoleculesPolymer第4頁(yè),共69頁(yè)，2024年2月25日，星期天單體：能通過(guò)聚合反應(yīng)形成高分子化合物的低分子化合物，即合成聚合物的原料。聚合例如：聚苯乙烯單體聚合物第5頁(yè),共69頁(yè)，2024年2月25日，星期天結(jié)構(gòu)單元（StructuralUnit

）：在大分子鏈中出現(xiàn)的以單體結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的原子團(tuán)稱為結(jié)構(gòu)單元。單體單元鏈節(jié)重復(fù)單元第6頁(yè),共69頁(yè)，2024年2月25日，星期天

一個(gè)大分子往往是由許多相同的、簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)單元通過(guò)共價(jià)鍵重復(fù)連接而成。第一種情況例如：聚苯乙烯1.由一種結(jié)構(gòu)單元組成的高分子結(jié)構(gòu)單元＝單體單元＝重復(fù)單元＝鏈節(jié)鏈節(jié)數(shù)第7頁(yè),共69頁(yè)，2024年2月25日，星期天

聚合度

聚合度是衡量高分子大小的一個(gè)指標(biāo)。有兩種表示法：以大分子鏈中的結(jié)構(gòu)單元數(shù)目表示，記作以大分子鏈中的重復(fù)單元數(shù)目表示，記作第8頁(yè),共69頁(yè)，2024年2月25日，星期天結(jié)構(gòu)單元＝重復(fù)單元＝鏈節(jié)單體單元另一種情況：M是高分子的分子量

M0是結(jié)構(gòu)單元的分子量由聚合度可計(jì)算出高分子的分子量：

第9頁(yè),共69頁(yè)，2024年2月25日，星期天兩種結(jié)構(gòu)單元構(gòu)成一個(gè)重復(fù)結(jié)構(gòu)單元結(jié)構(gòu)單元

結(jié)構(gòu)單元重復(fù)結(jié)構(gòu)單元2.由兩種結(jié)構(gòu)單元組成的高分子合成尼龍-66具有另一特征：第10頁(yè),共69頁(yè)，2024年2月25日，星期天3.由無(wú)規(guī)排列的結(jié)構(gòu)單元組成的高分子結(jié)構(gòu)單元重復(fù)單元單體單元單體在形成高分子的過(guò)程中要失掉一些原子

重復(fù)單元＝鏈節(jié)注意：Mo兩種結(jié)構(gòu)單元的平均分子量第11頁(yè),共69頁(yè)，2024年2月25日，星期天

x,y為任意值，故在分子鏈上結(jié)構(gòu)單元的排列是任意的：

M1M2M1M1M2M1M2M2M2

例如：丁苯橡膠第12頁(yè),共69頁(yè)，2024年2月25日，星期天1..分類(lèi)

天然高分子（纖維素、蛋白質(zhì)、淀粉等）合成高分子（聚酯、聚酰胺等）改性高分子（硫化橡膠）

從單體來(lái)源分類(lèi)：1.2高分子化合物的分類(lèi)和命名第13頁(yè),共69頁(yè)，2024年2月25日，星期天

橡膠（丁苯橡膠、順丁橡膠、氯丁橡膠等）纖維（滌綸、腈綸、錦綸、維尼綸等）塑料熱塑性塑料（線型或支化聚合物，如聚乙烯、聚氯乙烯等）

熱固性塑料（體型聚合物，如酚醛樹(shù)脂、不飽和聚酯等）涂料粘合劑功能高分子三大合成材料根據(jù)材料的性能和用途分類(lèi)第14頁(yè),共69頁(yè)，2024年2月25日，星期天第15頁(yè),共69頁(yè)，2024年2月25日，星期天根據(jù)高分子的主鏈結(jié)構(gòu)分類(lèi)碳鏈聚合物

大分子主鏈完全由碳原子組成絕大部分烯類(lèi)、二烯類(lèi)聚合物屬于這一類(lèi)如：PE，PP，PS，PVC雜鏈聚合物

大分子主鏈中除碳原子外，還有O、N、S等雜原子如：聚酯、聚酰胺、聚氨酯、聚醚元素有機(jī)聚合物大分子主鏈中沒(méi)有碳原子，主要由Si、B、Al、

O、N、S、P等原子組成，側(cè)基則由有機(jī)基團(tuán)組成如：硅橡膠第16頁(yè),共69頁(yè)，2024年2月25日，星期天2命名習(xí)慣命名以單體名稱為基礎(chǔ)，在前面加“聚”字（b）由兩種不同單體縮聚生成的聚合物，除了在名稱之首冠以“聚”字外，還在名稱中反映出經(jīng)縮聚反應(yīng)生成的主鏈中的特征基團(tuán)。如由對(duì)苯二甲酸和乙二醇縮聚得到的酯，稱為聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯等。（a）由一種單體經(jīng)聚合反應(yīng)獲得的聚合物，常在其單體名稱前冠以“聚”字，就成為聚合物的名稱。如聚乙烯、聚苯乙烯等。第17頁(yè),共69頁(yè)，2024年2月25日，星期天（c）由兩種不同單體聚合生成的聚合物，且其聚合物結(jié)構(gòu)又不很明顯（多數(shù)是熱固性塑料），取兩種單體的簡(jiǎn)名，在后面加“樹(shù)脂”二字，對(duì)于合成橡膠，往往從共聚單體中各取一字，后綴“橡膠”兩字來(lái)命名。

如苯酚甲醛酚醛樹(shù)脂

尿素甲醛脲醛樹(shù)脂甘油鄰苯二甲酸酐醇酸樹(shù)脂

丁二烯苯乙烯丁苯橡膠（d）由兩種烯類(lèi)單體共聚所得聚合物的命名是在兩種單體名稱間聯(lián)以短劃，并冠以“聚”字。如聚苯乙烯-丙烯腈（也可稱為苯乙烯-丙烯腈共聚物）等。第18頁(yè),共69頁(yè)，2024年2月25日，星期天商品名

合成纖維最普遍，我國(guó)以“綸”作為合成纖維的后綴滌綸聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯（聚酯）丙綸聚丙烯錦綸聚酰胺（尼龍），后面加數(shù)字區(qū)別聚酰胺聚酯聚氨酯聚醚第一個(gè)數(shù)字表示二元胺的碳原子數(shù)第二個(gè)數(shù)字表示二元酸的碳原子數(shù)只附一個(gè)數(shù)字表示內(nèi)酰胺或氨基酸的碳原子數(shù)數(shù)字含義雜鏈聚合物可按其結(jié)構(gòu)特征命名第19頁(yè),共69頁(yè)，2024年2月25日，星期天上述習(xí)慣命名法存在的不足：不完善、不嚴(yán)格、混亂聚環(huán)氧乙烷（習(xí)慣命名）聚氧化乙烯（按IUPAC結(jié)構(gòu)命名法命名）第20頁(yè),共69頁(yè)，2024年2月25日，星期天系統(tǒng)命名--IUPAC1確定重復(fù)單元結(jié)構(gòu)；2排出重復(fù)結(jié)構(gòu)單元的次序:（1）先寫(xiě)側(cè)基最少的元素；（2）繼寫(xiě)有取代基的亞甲基；3給重復(fù)結(jié)構(gòu)單元命名：按小分子有機(jī)化合物的IUPAC命名規(guī)則；4給重復(fù)結(jié)構(gòu)單元的命名加括弧，并冠以前綴“聚”。第21頁(yè),共69頁(yè)，2024年2月25日，星期天聚(1－苯基亞乙基)聚(1－氯代亞乙基)第22頁(yè),共69頁(yè)，2024年2月25日，星期天

聚[1-(甲氧基羰基)-1-甲基亞乙基]聚(亞胺基亞己基亞胺基己二酰）第23頁(yè),共69頁(yè)，2024年2月25日，星期天

如：聚乙烯（PE）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）等。用聚合物的英文縮寫(xiě)符號(hào)表示第24頁(yè),共69頁(yè)，2024年2月25日，星期天1按單體和聚合物在組成和結(jié)構(gòu)上發(fā)生的變化分類(lèi)1.3聚合反應(yīng)由低分子單體合成聚合物的反應(yīng)稱為聚合反應(yīng)加聚反應(yīng)（AdditionPolymerization)

凡含有不飽和鍵(雙鍵、叁鍵、共軛雙鍵)的化合物或環(huán)狀低分子化合物，在催化劑、引發(fā)劑或輻射等外加條件作用下，通過(guò)加成而聚合起來(lái)的反應(yīng)就是加聚反應(yīng)。

反應(yīng)產(chǎn)物稱為加聚物（AdditionPolymer)

。其特征是：第25頁(yè),共69頁(yè)，2024年2月25日，星期天2加聚物的元素組成與單體相同，僅電子結(jié)構(gòu)有所改變3加聚物分子量是單體分子量的整數(shù)倍如：1加聚反應(yīng)往往是不飽和化合物

鍵加成的聚合反應(yīng)，無(wú)官能團(tuán)結(jié)構(gòu)特征，多是碳鏈聚合物第26頁(yè),共69頁(yè)，2024年2月25日，星期天縮聚反應(yīng)（CondensationPolymerization）

：

具有兩個(gè)或兩個(gè)以上官能團(tuán)的單體經(jīng)多次縮合反應(yīng)重復(fù)結(jié)果形成聚合物的過(guò)程，兼有縮合出低分子和聚合成高分子的雙重含義，反應(yīng)產(chǎn)物稱為縮聚物。如：第27頁(yè),共69頁(yè)，2024年2月25日，星期天其特征是：1縮聚反應(yīng)通常是官能團(tuán)間的聚合反應(yīng)2反應(yīng)中除有聚合物外，還有低分子副產(chǎn)物產(chǎn)生，如水、醇、胺、氯化氫等3縮聚物中往往留有官能團(tuán)的結(jié)構(gòu)特征,如-OCO-、

-NHCO-，故大部分縮聚物都是雜鏈聚合物4在組成上，縮聚物和其單體不同5縮聚物的結(jié)構(gòu)單元比其單體少若干原子，故分子量不再是單體分子量的整數(shù)倍第28頁(yè),共69頁(yè)，2024年2月25日，星期天

2.按聚合機(jī)理和動(dòng)力學(xué)分類(lèi)連鎖聚合反應(yīng)（絕大多數(shù)烯類(lèi)單體的加聚反應(yīng)）也稱鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，反應(yīng)需要活性中心。反應(yīng)中一旦形成單體活性中心，就能很快傳遞下去，瞬間形成高分子。平均每個(gè)大分子的生成時(shí)間很短（零點(diǎn)幾秒到幾秒）第29頁(yè),共69頁(yè)，2024年2月25日，星期天自由基聚合：活性中心為自由基陽(yáng)離子聚合：活性中心為陽(yáng)離子陰離子聚合：活性中心為陰離子配位離子聚合：活性中心為配位離子聚合過(guò)程由鏈引發(fā)、鏈增長(zhǎng)和鏈終止等基元反應(yīng)組成，各步反應(yīng)速率和活化能差別很大。鏈引發(fā)是活性中心的形成，單體只能與活性中心反應(yīng)而使鏈增長(zhǎng)，活性中心的破壞就是鏈終止。反應(yīng)體系中只存在單體、聚合物和微量引發(fā)劑，沒(méi)有分子量遞增的中間產(chǎn)物。分子量隨時(shí)間沒(méi)有變化或者變化不大，而轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間而增加。聚合特征：按聚合的活性中心可分為：第30頁(yè),共69頁(yè)，2024年2月25日，星期天逐步聚合反應(yīng)(StepPolymerization)

單體分子或其二聚體、三聚體、多聚體間通過(guò)多次反應(yīng)逐步形成高分子聚合物的反應(yīng)。在低分子轉(zhuǎn)變成聚合物的過(guò)程中反應(yīng)是逐步進(jìn)行的，即每一步反應(yīng)的速率和活化能大致相同。第31頁(yè),共69頁(yè)，2024年2月25日，星期天反應(yīng)早期,單體很快轉(zhuǎn)變成二聚體、三聚體、四聚體等中間產(chǎn)物，以后反應(yīng)在這些低聚體之間進(jìn)行。聚合體系由單體和分子量遞增的中間產(chǎn)物所組成。大部分的縮聚反應(yīng)（反應(yīng)中有低分子副產(chǎn)物生成）都屬于逐步聚合。單體通常是含有官能團(tuán)的化合物。分子量隨時(shí)間逐步增大，單體轉(zhuǎn)化率在開(kāi)始時(shí)即可很高。轉(zhuǎn)化率很高時(shí)，分子量才達(dá)到較高數(shù)值。第32頁(yè),共69頁(yè)，2024年2月25日，星期天

注意縮聚和逐步聚合、加聚和連鎖聚合常常出現(xiàn)混淆情況，將它們等同起來(lái)是不對(duì)的，應(yīng)加以區(qū)別，這是兩種不同范疇的分類(lèi)方案。兩種聚合機(jī)理的區(qū)別：主要反映在平均每一個(gè)分子鏈增長(zhǎng)所需要的時(shí)間上第33頁(yè),共69頁(yè)，2024年2月25日，星期天聚合物分子量的特點(diǎn)：聚合物分子量比低分子大幾個(gè)數(shù)量級(jí)，一般在103~107之間。除了有限的幾種蛋白質(zhì)分子外，聚合物的分子量是不均一的，具有多分散性。聚合物的分子量描述需給出分子量的統(tǒng)計(jì)平均值和試樣的分子量分布。1.4分子量及其分布第34頁(yè),共69頁(yè)，2024年2月25日，星期天1.平均分子量

假設(shè)聚合物試樣的總質(zhì)量為W,總物質(zhì)的量為n,不同分子量的分子的種類(lèi)用i

表示第i種分子的分子量為Mi

,物質(zhì)的量為ni,質(zhì)量為Wi

,在整個(gè)試樣中所占的摩爾分?jǐn)?shù)為xi

,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為wi,則有:∑ni=n∑Wi=Wni/n=xiWi/W=wi∑xi=1∑wi=1第35頁(yè),共69頁(yè)，2024年2月25日，星期天數(shù)均分子量按聚合物中含有的分子數(shù)目統(tǒng)計(jì)平均的分子量高分子樣品中所有分子的總重量除以其分子(摩爾)總數(shù)通過(guò)依數(shù)性方法(冰點(diǎn)降低法、沸點(diǎn)升高法、滲透壓法、蒸汽壓法)和端基滴定法測(cè)定。對(duì)分子量小的聚合物敏感。第36頁(yè),共69頁(yè)，2024年2月25日，星期天測(cè)定方法：光散射法對(duì)分子量大的聚合物敏感，更準(zhǔn)確反映高分子的性質(zhì)。重均分子量是按照聚合物的重量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)平均的分子量

i-聚體的分子量乘以其重量分?jǐn)?shù)的加和第37頁(yè),共69頁(yè)，2024年2月25日，星期天

對(duì)于一定的聚合物－溶劑體系，其特性粘度[η]和分子量的關(guān)系如下：

粘度法測(cè)定。a是高分子稀溶液特性粘度－分子量關(guān)系式中的指數(shù)，一般，α值在0.5～0.9之間，故K,α是與聚合物、溶劑有關(guān)的常數(shù)粘均分子量第38頁(yè),共69頁(yè)，2024年2月25日，星期天Z均分子量按照Z(yǔ)值統(tǒng)計(jì)平均的分子量測(cè)定方法：超離心法三種分子量可用通式表示：第39頁(yè),共69頁(yè)，2024年2月25日，星期天

舉例：設(shè)一聚合物樣品，其中分子量為104的分子有10mol,分子量為105的分子有5mol,求分子量。α值0.6。第40頁(yè),共69頁(yè)，2024年2月25日，星期天Mz>Mw>Mv>Mn，Mv略低于MwMn靠近聚合物中低分子量的部分，即低分子量部分對(duì)Mn影響較大Mw靠近聚合物中高分子量的部分，即高分子量部分對(duì)Mw影響較大一般用Mw來(lái)表征聚合物比Mn更恰當(dāng)，因?yàn)榫酆衔锏男阅苋鐝?qiáng)度、熔體粘度更多地依賴于樣品中較大的分子討論第41頁(yè),共69頁(yè)，2024年2月25日，星期天什么是分子量的多分散性

2.

分子量分布

高分子的分子量不均一(即分子量大小不一、參差不齊）的特性，就稱為分子量的多分散性。注意：

1一般測(cè)得的高分子的分子量都是平均分子量

2聚合物的平均分子量相同，但分散性不一定相同第42頁(yè),共69頁(yè)，2024年2月25日，星期天第43頁(yè),共69頁(yè)，2024年2月25日，星期天高分子分子量多分散性的表示方法單獨(dú)一種平均分子量不足以表征聚合物的性能，還需要了解分子量多分散性的程度

1以分布指數(shù)表示（凝膠滲透色譜GPC測(cè)定）重均分子量與數(shù)均分子量的比值，Mw/Mn

Mw/Mn

分子量分布情況

1均一分布接近1(1.5~2）分布較窄遠(yuǎn)離1(20~50)分布較寬

第44頁(yè),共69頁(yè)，2024年2月25日，星期天2以分子量分布曲線表示將高分子樣品分成不同分子量的級(jí)分，這一實(shí)驗(yàn)操作稱為分級(jí)重量分率平均分子量高聚物的分子量分布曲線以被分離的各級(jí)分的重量分率對(duì)平均分子量作圖，得到分子量重量分率分布曲線?？赏ㄟ^(guò)曲線形狀，直觀判斷分子量分布的寬窄分級(jí)的實(shí)驗(yàn)方法

逐步沉淀分級(jí)逐步溶解分級(jí)

GPC(凝膠滲透色譜〕第45頁(yè),共69頁(yè)，2024年2月25日，星期天序列結(jié)構(gòu)

1.5大分子微結(jié)構(gòu)---復(fù)雜

在高分子鏈中，結(jié)構(gòu)單元的化學(xué)組成相同時(shí)，連接方式和空間排列也會(huì)不同

具有取代基的乙烯基單體可能存在頭－尾或頭－頭或尾－尾連接.

有取代基的碳原子為頭，無(wú)取代基的碳原子為尾。如單體CH2=CHX聚合時(shí)，所得單體單元結(jié)構(gòu)如下：第46頁(yè),共69頁(yè)，2024年2月25日，星期天兩元或多元共聚物結(jié)構(gòu)單元之間的序列結(jié)構(gòu)將有更多的變化。第47頁(yè),共69頁(yè)，2024年2月25日，星期天

立體異構(gòu)（手性構(gòu)型）

當(dāng)高分子鏈中含有不對(duì)稱碳原子（手性碳原子）時(shí)，則會(huì)形成立體異構(gòu)體全同（等規(guī)）立構(gòu)Isotactic間同（間規(guī)）立構(gòu)Syndiotactic高分子鏈的立構(gòu)規(guī)整性無(wú)規(guī)立構(gòu)Atactic第48頁(yè),共69頁(yè)，2024年2月25日，星期天幾何異構(gòu)（共軛雙烯聚合物的結(jié)構(gòu)）

共軛雙烯單體聚合時(shí)可形成不同結(jié)構(gòu)的單體單元，如異戊二烯可形成四種不同的結(jié)構(gòu)單元：第49頁(yè),共69頁(yè)，2024年2月25日，星期天大分子鏈中存在雙鍵時(shí)，會(huì)存在順、反異構(gòu)體

分子鏈中的結(jié)構(gòu)差異，對(duì)聚合物的性能影響很大順式聚異戊二烯是性能很好的橡膠反式聚異戊二烯則是半結(jié)晶的塑料順式（天然橡膠）反式（古塔波膠）第50頁(yè),共69頁(yè)，2024年2月25日，星期天

線形高分子（一根鏈含兩個(gè)端基，根據(jù)結(jié)構(gòu)不同，可結(jié)晶，易溶解，熔融加工等）

其長(zhǎng)鏈可能比較伸展，也可能卷曲成團(tuán)，取決于鏈的柔順性和外部條件，一般為無(wú)規(guī)線團(tuán)。適當(dāng)溶劑可溶解，加熱可以熔融，即可溶可熔。高分子鏈的幾何形狀大致有三種：1.6線形、支鏈形和交聯(lián)形大分子第51頁(yè),共69頁(yè)，2024年2月25日，星期天支鏈高分子

線形高分子上帶有側(cè)枝,通過(guò)共價(jià)鍵連接在主鏈上，側(cè)枝的長(zhǎng)短和數(shù)量可不同，有的是聚合中自然形成的；有的則是人為的通過(guò)反應(yīng)接枝上去的（接枝共聚物），可溶解在適當(dāng)溶劑中,加熱可以熔融，即可溶可熔。第52頁(yè),共69頁(yè)，2024年2月25日，星期天三維結(jié)構(gòu)，每一根鏈與其它鏈共價(jià)鍵連接，用交聯(lián)密度來(lái)表征，不能溶解，交聯(lián)程度淺的可在適當(dāng)溶劑中溶脹，受熱時(shí)可軟化，但不熔融，難結(jié)晶，一旦成型，不能進(jìn)一步加工。交聯(lián)程度深的,既不溶解,又不熔融，即不溶不熔。

體形高分子第53頁(yè),共69頁(yè)，2024年2月25日，星期天熱固性聚合物（ThermosettingPolymer）：

這類(lèi)化合物的合成分兩個(gè)階段，預(yù)聚合時(shí)，控制原料配比和反應(yīng)條件，使其停留在線形或少量支鏈的的分子預(yù)聚物階段；成型時(shí)，經(jīng)加熱再使其中潛在地官能團(tuán)繼續(xù)反應(yīng)成交聯(lián)結(jié)構(gòu)而固化，形成了網(wǎng)狀或體型結(jié)構(gòu)，再加熱時(shí)不能熔融塑化，也不溶于溶劑，這類(lèi)聚合物稱為熱固性聚合物。熱固性聚合物一經(jīng)固化，就不能進(jìn)行二次加工成型。如酚醛樹(shù)脂、硫化橡膠。第54頁(yè),共69頁(yè)，2024年2月25日，星期天熱塑性聚合物(ThermoplasticsPolymer):

線形或支鏈形大分子之間以物理力聚集而成，可溶于適當(dāng)溶劑中；加熱時(shí)可熔融塑化，冷卻時(shí)則固化成型，并且可以如此反復(fù)進(jìn)行，這類(lèi)聚合物稱作熱塑性聚合物。如聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、滌綸、尼龍等。第55頁(yè),共69頁(yè)，2024年2月25日，星期天1.7高分子的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)

高分子的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)，是指高聚物材料整體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，即高分子鏈與鏈之間的排列和堆砌結(jié)構(gòu)。第56頁(yè),共69頁(yè)，2024年2月25日，星期天非晶態(tài)（無(wú)定形態(tài)）結(jié)構(gòu)

非晶態(tài)高聚物的分子鏈處于無(wú)規(guī)線團(tuán)狀態(tài),但存在著一定程度的有序非晶態(tài)高分子沒(méi)有熔點(diǎn)，在比容-溫度曲線上有一轉(zhuǎn)折點(diǎn)，此點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溫度稱為玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（指無(wú)定型聚合物，包括結(jié)晶型聚合物中的非結(jié)晶部分，由玻璃態(tài)向高彈態(tài)或者由后者向前者的轉(zhuǎn)變溫度，是無(wú)定型聚合物大分子鏈段自由運(yùn)動(dòng)的最低溫度），用Tg表示第57頁(yè),共69頁(yè)，2024年2月25日，星期天非晶態(tài)高聚物的溫度形變曲線玻璃態(tài)高彈態(tài)粘流態(tài)玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，Tg粘流溫度，TfTg是非晶態(tài)高聚物的主要熱轉(zhuǎn)變溫度將一非晶態(tài)高聚物試樣，施一恒定外力，記錄試樣的形變隨溫度的變化，可得到溫度形變曲線或熱機(jī)械曲線第58頁(yè),共69頁(yè)，2024年2月25日，星期天晶態(tài)結(jié)構(gòu)

高度結(jié)晶的高聚物結(jié)晶度不能達(dá)到100％，即結(jié)晶高聚物可處于晶態(tài)和非晶態(tài)兩相共存的狀態(tài)結(jié)晶熔融溫度，Tm，是結(jié)晶高聚物的主要熱轉(zhuǎn)變溫度

玻璃態(tài)化溫度和熔點(diǎn)是評(píng)價(jià)聚合物耐熱性的重要指標(biāo)Tg：是無(wú)定形聚合物的使用上限溫度，橡膠的使用下限溫度Tm：結(jié)晶聚合物的使用上限溫度第59頁(yè),共69頁(yè)，2024年2月25日，星期天液晶態(tài)結(jié)構(gòu)液晶態(tài)：某類(lèi)晶體受熱熔融（熱致性）或被溶劑溶解（溶致性）后，失去了固體的剛性，轉(zhuǎn)變成液體，但仍保留有晶態(tài)分子的有序排列，成各向異性，形成兼有晶體和液體性質(zhì)的過(guò)渡狀態(tài)，這種中間狀態(tài)稱為液晶態(tài)，處于這種狀態(tài)的物質(zhì)稱作液晶。液晶態(tài)結(jié)構(gòu)有三種類(lèi)型:1向列型2近晶型3膽甾型第60頁(yè),共69頁(yè)，2024年2月25日，星期天1.8聚合物材料和機(jī)械強(qiáng)度1三大合成（高分子）材料：樹(shù)脂和塑料橡膠纖維

用途上分：功能材料和結(jié)構(gòu)材料第61頁(yè),共69頁(yè)，2024年2月25日，星期天2機(jī)械性能中的重要參數(shù)：彈性模量：代表物質(zhì)的剛性，對(duì)變形的阻力，以起始應(yīng)力除以相對(duì)伸長(zhǎng)率表示，即應(yīng)力－應(yīng)力曲線的起始斜率?？箯垙?qiáng)度：使試樣破壞的應(yīng)力,單位N/cm2斷裂伸長(zhǎng)率：最終試樣斷裂時(shí)的伸長(zhǎng)率（％）高彈伸長(zhǎng)率：表示高彈性，以可逆伸長(zhǎng)的程度來(lái)表示。第62頁(yè),共69頁(yè)，2024年2月25日，星期天1.9高分子化學(xué)簡(jiǎn)史第63頁(yè),共69頁(yè)，2024年2月25日，星期天1839年天然橡膠的硫化:（美國(guó)人Charles.N.Goodyear）三葉橡膠樹(shù)，拉丁美洲，乳膠，制作容器或涂布制防雨材料。天然橡膠的缺點(diǎn)：硬度低，遇熱發(fā)黏軟化，遇冷發(fā)脆斷裂加硫磺，加熱，交聯(lián)增加彈性，在寬的溫度范圍內(nèi)堅(jiān)韌而有彈性。19世紀(jì)40年代到20世紀(jì)初，人類(lèi)開(kāi)始對(duì)天然