第2章聚合物结构与性能ppt课件

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我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物第二章聚合物结构与性能n2.1聚合物基本概念、命名与分类聚合物基本概念、命名与分类n一、基本概念一、基本概念n主链主链main chain,backbone,primary chain:n贯穿整个分子的链贯穿整个分子的链n高分子化合物高分子化合物:n分子量很高的化合物。分子量很高的化合物。(104以上分子量的分子)以上分子量的分子)n聚合物聚合物:n由许多小分子单体通过共价键重复连接而成的大分由许多小分子单体通过共价键重复连接而成的大分子。(能够用重复单元表示的高分子化合物)子。(能够用重复单元表示的高分子化合物)n高聚物高聚物:n增加或减少几个结构单元不影响聚合物的物理性能。增加或减少几个结构单元不影响聚合物的物理性能。第二章聚合物结构与性能2.1聚合物基本概念、命名与分类1我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物n单体:单体:构成高分子化合物的小分子化合物。构成高分子化合物的小分子化合物。n结构单元:结构单元:构成高分子主链并决定高分子主链性质的构成高分子主链并决定高分子主链性质的最小原子组合。最小原子组合。(单体单元)(单体单元)n重复(结构)单元重复(结构)单元:在高分子主链中化学组成相同的:在高分子主链中化学组成相同的最小原子组合。(最小原子组合。(链节链节)n聚合度聚合度:结构单元的数目。:结构单元的数目。DP(Degree of Polymerization)n链节数链节数n树脂、橡胶树脂、橡胶n高分子的结构特征是什么?高分子的结构特征是什么?n二、高分子的结构特征及结构层次二、高分子的结构特征及结构层次单体:构成高分子化合物的小分子化合物。2我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物高分子结构的特点高分子结构的特点n1、分子量高。分子量高。三高一低一消失三高一低一消失n高分子量,高分子量,n高弹性,高弹性,n高黏度,高黏度,n结晶度低,结晶度低,n无气态。无气态。n2、长链分子结构、长链分子结构,几何形状复杂。它是由许多几何形状复杂。它是由许多重复结构单元用共价键连接而成,可能形成线重复结构单元用共价键连接而成,可能形成线链状,支链,网链等结构。链状,支链,网链等结构。高分子的聚集态有晶态和非晶态之分,其高分子的聚集态有晶态和非晶态之分,其晶态比小分子晶态的有序程度差很多,而晶态比小分子晶态的有序程度差很多,而其非晶态却比小分子液态的有序程度高。其非晶态却比小分子液态的有序程度高。分子间作用力显著。结构单元之分子间作用力显著。结构单元之间的相互作用对聚集态结构和物间的相互作用对聚集态结构和物理性能影响很大理性能影响很大高分子结构的特点1、分子量高。三高一低一消失高分子的聚3我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物n3、结构的不均一性,尤其是结构的不均一性,尤其是分子量的多分散性分子量的多分散性。n4、结构的多层次性。、结构的多层次性。n5、一般高分子的主链都有一定的柔性,并由于分、一般高分子的主链都有一定的柔性,并由于分子的热运动,柔性链的形状可以不断改变,通常子的热运动,柔性链的形状可以不断改变,通常呈卷曲状态。如果化学键不能内旋转或结构单元呈卷曲状态。如果化学键不能内旋转或结构单元间有强烈的相互作用,则形成刚性链。间有强烈的相互作用,则形成刚性链。还包括结构单元的键接次序、共聚序列结构等的不均还包括结构单元的键接次序、共聚序列结构等的不均匀性。匀性。由于高分子聚合机理所决定,同一高聚物中的各个分子有不同由于高分子聚合机理所决定,同一高聚物中的各个分子有不同的分子量(分子链长度或聚合度),这种特性称为多分散性。的分子量(分子链长度或聚合度),这种特性称为多分散性。3、结构的不均一性,尤其是分子量的多分散性。还包括结构单元的4我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物n在成型的高聚物材料中存在织态结构织态结构。织态结构也是决定高分子材料性能的重要因素。要使高聚物加工成有用的材料,往往需要在其要使高聚物加工成有用的材料,往往需要在其中加入填料、助剂等,有时用两种或两种以上的中加入填料、助剂等,有时用两种或两种以上的高聚物共混改性,这些添加物与高聚物之间以及高聚物共混改性,这些添加物与高聚物之间以及不同高聚物之间的堆砌形成织态结构。不同高聚物之间的堆砌形成织态结构。在成型的高聚物材料中存在织态结构。织态结构也是决定高分子材料5我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物高分子结构高分子结构高分子结构的层次高分子结构的层次分子形态(构象分子形态(构象conformation)聚集态结构聚集态结构近程结构近程结构(一级结构)远程结构远程结构(二级结构)构造构造(architecture化学结构)构型构型(configuration)分子大小(分子量)分子大小(分子量)链结构链结构晶态结构非晶态结构取向态结构液晶态结构织态结构三级结构更高级结构高分子结构高分子结构的层次分子形态(构象conform6我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物三、聚合物的分类与命名n1、聚合物的分类、聚合物的分类n按主链结构分按主链结构分n碳链,杂链,元素聚合物碳链,杂链,元素聚合物n按性能用途分按性能用途分(力学性能)力学性能)n橡胶橡胶(通用,特种),(通用,特种),纤维纤维(天然,化学(人造,合成)(天然,化学(人造,合成),塑料塑料(通用,工程;(通用,工程;热塑性塑料和热固性塑料热塑性塑料和热固性塑料),粘合),粘合剂,涂料,功能高分子剂,涂料,功能高分子n注:同一种聚合物,根据不同的本文和加工条件,可以做注:同一种聚合物,根据不同的本文和加工条件,可以做成不同用途的材料。如成不同用途的材料。如PP可以是塑料,可以是纤维;可以是塑料,可以是纤维;PA可以是纤维,可以是工程塑料;可以是纤维,可以是工程塑料;PU。n按组成变化分:加聚物,缩聚物按组成变化分:加聚物,缩聚物n按几何形状分按几何形状分:线型,支化,体型:线型,支化,体型n按官能团分:聚酯,聚酰胺,聚氨酯按官能团分:聚酯,聚酰胺,聚氨酯三、聚合物的分类与命名1、聚合物的分类7我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物2、聚合物的命名n习惯命名法:习惯命名法:n来源(聚乙烯,酚醛树脂)来源(聚乙烯,酚醛树脂)nIUPAC命名法命名法n聚合物的缩写:聚合物的缩写:PE,PP,PVC,PF,EP,PI,PA,PCn商品名商品名n包装材料:包装材料:1PET,2HDPE,3PVC,4LDPE,5PP,6PS,7other(PC)2、聚合物的命名习惯命名法:8我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物2.2聚合物合成与改性n一、聚合物的合成反应一、聚合物的合成反应n1、按组成变化分n(1)加聚反应加聚反应:n反应过程中不产生小分子副产物,组成相同,仅是电子结构的变化;分子量是整数倍。n(2)缩聚反应缩聚反应:n有小分子化合物的生成,2+2体系进行反应才可得到高分子化合物(2+3可体型),分子量不是整数倍。2.2聚合物合成与改性一、聚合物的合成反应9我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物n2、按反应机理分按反应机理分n(1)连锁聚合:慢引发,快增长,快终止)连锁聚合:慢引发,快增长,快终止n(2)逐步聚合:各步反应等活化能)逐步聚合:各步反应等活化能n区别:P22表.2、按反应机理分10我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物2.3.1 链的近程结构链的近程结构n聚合物具有链状结构,这概念在聚合物具有链状结构,这概念在19201930年年间已由间已由Staudinger等提出并确定等提出并确定n一、化学组成一、化学组成n1.碳链高分子碳链高分子n分子主链全部由碳原子以共价键相连的高分子(大多分子主链全部由碳原子以共价键相连的高分子(大多由加聚得到)如:由加聚得到)如:2.3聚合物结构聚合物结构2.3.1 链的近程结构2.3聚合物结构11我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物这类高聚物不易水解,易加工,易燃烧,这类高聚物不易水解,易加工,易燃烧,易老化,耐热性较差。易老化,耐热性较差。这类高聚物不易水解,易加工,易燃烧,易老化,耐热性较差。12我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物2、杂链高分子杂链高分子n分子主链中除了分子主链中除了C原子外,还包括原子外,还包括O,N,S等杂原子,以共价键相连的高分子,等杂原子,以共价键相连的高分子,如:如:2、杂链高分子分子主链中除了C原子外,还包括O,N,S等杂13我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物缩聚 缩聚 14我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物第2章聚合物结构与性能ppt课件15我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物n这类聚合物是由缩聚反应或开环聚合而成这类聚合物是由缩聚反应或开环聚合而成的,因主链带极性,易水解,醇解或酸解的,因主链带极性,易水解,醇解或酸解n优点:耐热性好,强度高优点:耐热性好,强度高n缺点:易水解缺点:易水解n这类聚合物主要用作工程塑料这类聚合物主要用作工程塑料这类聚合物是由缩聚反应或开环聚合而成的,因主链带极性,易水解16我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物3.元素高分子元素高分子n分子主链中不含碳元分子主链中不含碳元素,而含有素,而含有Si,P,Al,Ti,As,Sb,Ge等元素的高分子。等元素的高分子。n其中当侧基含有机基其中当侧基含有机基团时,又称作有机元团时,又称作有机元素高分子,如硅橡胶素高分子,如硅橡胶:3.元素高分子分子主链中不含碳元素,而含有Si,P,Al,17我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物n当分子中都没有有机基团时,又称为无当分子中都没有有机基团时,又称为无机高分子,如聚氯化磷腈。机高分子,如聚氯化磷腈。n这类高聚物的特点是兼具有无机这类高聚物的特点是兼具有无机物的热稳定性及有机物的弹性和物的热稳定性及有机物的弹性和塑性。但聚合度低,强度较低。塑性。但聚合度低,强度较低。当分子中都没有有机基团时,又称为无机高分子,如聚氯化磷腈。18我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物4.梯形聚合物梯形聚合物n分子主链不是单链而是象分子主链不是单链而是象“梯子梯子”或或“双股螺旋线双股螺旋线”。如聚丙烯腈纤维加热时,。如聚丙烯腈纤维加热时,升温过程中环化,芳构化形成梯形结构升温过程中环化,芳构化形成梯形结构(进一步在惰性气氛中高温处理可得碳(进一步在惰性气氛中高温处理可得碳纤维),可作为耐高温高聚物的增强填纤维),可作为耐高温高聚物的增强填料。料。4.梯形聚合物分子主链不是单链而是象“梯子”或“双股螺旋线19我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物第2章聚合物结构与性能ppt课件20我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物n这类聚合物的特点:这类聚合物的特点:热稳定性好。热稳定性好。n因为受热时链不易被打断,即使几个链因为受热时链不易被打断,即使几个链断了,只要不在同一个梯格中,不会降断了,只要不在同一个梯格中,不会降低分子量。只有当同一个梯格中的两个低分子量。只有当同一个梯格中的两个键同时断开时,分子量才会降低。键同时断开时,分子量才会降低。这类聚合物的特点:21我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物二、端基n高聚物结构的一部分,来自单体、引发剂、溶剂或分子量调节剂,其化学性质与主链可能有很大差别。含量虽小,但其性质会对高分子的性能带来影响。n缺点:缺点:热稳定性差热稳定性差,会引发链从端基开始断裂。如聚甲醛的羟端基、聚碳酸酯的羟端基和酰氯端基。处理:对活泼端基进行封端(如酯化);n优点:优点:端基分析进行分子量和支化度测定分子量和支化度测定;利用端基进行改性改性;通过端基研究得到聚合机理信息。二、端基高聚物结构的一部分,来自单体、引发剂、溶剂或分子量调22我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物三、键接结构键接结构(结构单元在高分子链中的结构单元在高分子链中的连接方式连接方式)n产生:n缩聚和开环聚合:结构单元的连接方式固定;n加聚反应中,由于链节的不对称而产生键接结构的不同。三、键接结构(结构单元在高分子链中的连接方式)产生:23我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物1.单烯类单烯类(hCH2=tCHR)头头(尾尾)键接:头头(尾尾)键接:头尾键接:头尾键接:无规键接无规键接n这种由结构单元间的连接方式不同所产生的异构这种由结构单元间的连接方式不同所产生的异构体也称为顺序异构体。体也称为顺序异构体。1.单烯类(hCH2=tCHR)24我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物影响因素:影响因素:1.由于能量与位阻效应,高聚物分子链大多数由于能量与位阻效应,高聚物分子链大多数是头是头-尾键接。尾键接。一般认为:位阻效应小时一般认为:位阻效应小时,聚合温度增高时,聚合温度增高时,都会增加都会增加h-h含量;有卤素取代时,含量;有卤素取代时,h-h比比例也高;例也高;2.离子聚合反应中,产生离子聚合反应中,产生h-h键接比自由基聚键接比自由基聚合少。合少。影响因素:25我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物键接方式对性能的影响键接方式对性能的影响n大多数情况下,大多数情况下,h-h键接结构的增加对高聚物键接结构的增加对高聚物性质起不利影响。性质起不利影响。n例例1:聚醋酸乙烯酯就含少量头头键接,以它:聚醋酸乙烯酯就含少量头头键接,以它水解制备的水解制备的PVA,再制维尼纶时,就会有少量,再制维尼纶时,就会有少量羟基不发生缩醛化反应,造成缩水,同时湿态羟基不发生缩醛化反应,造成缩水,同时湿态强度下降。(头尾键接的缩醛化成六元环稳定)强度下降。(头尾键接的缩醛化成六元环稳定)n例例2:聚氯乙烯中头头键接含量高,则热稳:聚氯乙烯中头头键接含量高,则热稳定性差。定性差。键接方式对性能的影响大多数情况下,h-h键接结构的增加对高26我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物2.双烯类单体双烯类单体n以最简单的双烯单体丁二烯为例来考虑键接方以最简单的双烯单体丁二烯为例来考虑键接方式式:2.双烯类单体以最简单的双烯单体丁二烯为例来考虑键接方式:27我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物n异戊二烯单体聚合的键接方式:异戊二烯单体聚合的键接方式:异戊二烯单体聚合的键接方式:28我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物四、高分子链的支化与交联 n大分子链的形式有大分子链的形式有:线型(线型(linear)支化(支化(branching)网状(网状(network)四、高分子链的支化与交联 大分子链的形式有:29我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物1.线型大分子链 n一般高分子是线型的。它是由含二官能团的反一般高分子是线型的。它是由含二官能团的反应物反应的,如前所述的聚氯乙烯和聚酯,分应物反应的,如前所述的聚氯乙烯和聚酯,分子长链可以卷曲成团,也可以伸展成直线,这子长链可以卷曲成团,也可以伸展成直线,这取决于分子本身的柔顺性及外部条件。取决于分子本身的柔顺性及外部条件。n线型高分子间无化学键结合,线型高分子间无化学键结合,所以在受热或受所以在受热或受力情况下分子间可以互相移动(流动),因此力情况下分子间可以互相移动(流动),因此线型高分子可在适当溶剂中线型高分子可在适当溶剂中溶解,加热时可熔溶解,加热时可熔融,融,易于加工成型。易于加工成型。1.线型大分子链 一般高分子是线型的。它是由含二官能团的反应30我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物.支链形高分子n支化:指线形分子链上延伸出或短或长的分支支化:指线形分子链上延伸出或短或长的分支结构(支链)。结构(支链)。n产生:产生:a.加聚过程中有自由基的链转移发生或加聚过程中有自由基的链转移发生或双烯类单体中第二双键的活化;双烯类单体中第二双键的活化;b.缩聚反应中存在三官能度的单体。缩聚反应中存在三官能度的单体。n支化类型:长支链、短支链;星形(支化类型:长支链、短支链;星形(Star)、梳形(梳形(Comb)、无规)、无规(Random).支链形高分子支化:指线形分子链上延伸出或短或长的分支结构31我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物P+CH2 PCH CH CH2 CH2 PCH CHCH2CHCHCH2 CH2CHCH2 2CHCHCHCHCHCH2 2CH2CHCHCH2CH2CHCHCH2CH2CHCHCH232我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物对高分子材料的使用性能的影响对高分子材料的使用性能的影响(以(以PE为例)nLDPE(Low Density PE)(HPPE)自由基聚合)自由基聚合)这种聚合方式易发生链转移,因此这种聚合方式易发生链转移,因此支链多支链多,破坏了分子,破坏了分子的规整度,其的规整度,其结晶能力下降结晶能力下降,故其,故其密度小,熔点低密度小,熔点低,硬度低硬度低,较柔软。一般用于制食品袋、薄膜等等。,较柔软。一般用于制食品袋、薄膜等等。HDPE(LPPE)(配位聚合,(配位聚合,Zigler催化剂)催化剂)这种聚合方法获得的是几乎这种聚合方法获得的是几乎无支链的线型无支链的线型PE,易于,易于结晶,所以结晶,所以密度大,规整性好,结晶度高,强度、硬密度大,规整性好,结晶度高,强度、硬度、熔点均高。度、熔点均高。可用作工程塑料部件,绳缆、管材、可用作工程塑料部件,绳缆、管材、棒材等等。棒材等等。对高分子材料的使用性能的影响(以PE为例)LDPE(Low33我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物n长支链的存在对高聚物的物理机械性能影响不大,但对其溶液性质和熔体的流动性影响大,通常支化高聚物比同类线形高聚物熔体的流动性差。n短支链更大程度上影响其机械性能。n长支链的长度达聚合物分子水平;短支链长度处于齐聚物(一般n小于20)水平。长支链的存在对高聚物的物理机械性能影响不大,但对其溶液性质和34我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物支化度的表征n支化度支化度两相邻支化点之间链的平均分子量两相邻支化点之间链的平均分子量来表示支化的程度,称为来表示支化的程度,称为支化度。支化度。n支化因子支化因子g相同分子量的支化高分子链的相同分子量的支化高分子链的均方半径与线形高分子链的均方半径之比值。均方半径与线形高分子链的均方半径之比值。n单位分子量的支化点数目单位分子量的支化点数目(支化点密度)。(支化点密度)。n支化度越高,支链结构越复杂则对性能的影响支化度越高,支链结构越复杂则对性能的影响越大,例如无规支化往往降低高聚物薄膜的拉越大,例如无规支化往往降低高聚物薄膜的拉伸度,以无规支化高分子制成的橡胶其抗拉强伸度,以无规支化高分子制成的橡胶其抗拉强度及伸长率均比线型分子制成的橡胶为差。度及伸长率均比线型分子制成的橡胶为差。n支化点处是结构弱点,易发生氧化和热降解支化点处是结构弱点,易发生氧化和热降解。支化度的表征支化度两相邻支化点之间链的平均分子量来表示支35我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物3.网状(交联)大分子网状(交联)大分子n*交联交联:大分子链间通过化学键或支链连接而大分子链间通过化学键或支链连接而成的三维空间网状大分子的结构成的三维空间网状大分子的结构。n产生:缩聚反应中存在有三个或三个以上官能产生:缩聚反应中存在有三个或三个以上官能度的单体;支化分子的进一步交联。度的单体;支化分子的进一步交联。n*交联与支化有本质区别交联与支化有本质区别:支化(可溶,可熔)支化(可溶,可熔)交联(交联(不溶,不熔不溶,不熔,可溶胀,可软化),可溶胀,可软化)3.网状(交联)大分子*交联:大分子链间通过化学键或支链连接36我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物交联高分子的表征交联高分子的表征n交联度交联度:用相邻两个交联点之间的链:用相邻两个交联点之间的链的平均分子量的平均分子量Mc 来表示。来表示。Mc越小,越小,支联度越大。支联度越大。n交联点密度交联点密度:交联的结构(单体)单:交联的结构(单体)单元占总结构单元的分数。元占总结构单元的分数。交联高分子的表征交联度:用相邻两个交联点之间的链的平均分子量37我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物交联结构的应用:n橡胶硫化就是在橡胶长链分子间产生硫桥(含硫5%以下)交联结构的应用:橡胶硫化就是在橡胶长链分子间产生硫桥(含硫538我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物应用应用2n交联交联PE:它是经过辐射或化学交联(即用辐:它是经过辐射或化学交联(即用辐射线或化学引发剂产生自由基,使发生交联反射线或化学引发剂产生自由基,使发生交联反应),使得软化点和强度大大提高,从而适用应),使得软化点和强度大大提高,从而适用于电气接头,电缆的绝缘套管等。于电气接头,电缆的绝缘套管等。n 除无规交联外,还有规整的网络结构,如:除无规交联外,还有规整的网络结构,如:耐高温的全梯型吡隆,耐高温的碳纤维。(交耐高温的全梯型吡隆,耐高温的碳纤维。(交联是目前用来提高塑料的强度和热性能的常用联是目前用来提高塑料的强度和热性能的常用方法)方法)应用2交联PE:它是经过辐射或化学交联(即用辐射线或化学引发39我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物线型、支化、体型分子的性能差别线型、支化、体型分子的性能差别 n线型分子:可溶,可熔,易于加工,可重复应用,一线型分子:可溶,可熔,易于加工,可重复应用,一些合成纤维,些合成纤维,“热塑性热塑性”塑料塑料(PVC,PS等)属此等)属此类类n支化分子:一般也可溶,但结晶度、密度、强度均比支化分子:一般也可溶,但结晶度、密度、强度均比线型差线型差n体型分子体型分子:(与前两者有质的区别)与前两者有质的区别)不溶,不熔,耐不溶,不熔,耐热、耐溶剂等性能好,抗蠕变性(制品尺寸稳定性)热、耐溶剂等性能好,抗蠕变性(制品尺寸稳定性)好,强度、硬度高,但交联度过大,则材料变脆,断好,强度、硬度高,但交联度过大,则材料变脆,断裂伸长率下降裂伸长率下降。(“热固性热固性”塑料塑料如酚醛、脲醛等如酚醛、脲醛等属此类)属此类)n注意:注意:交联结构分子的形成交联结构分子的形成只能在形成网状结构之前只能在形成网状结构之前,一旦交联为网状,便无法再加工。一旦交联为网状,便无法再加工。线型、支化、体型分子的性能差别 线型分子:可溶,可熔,易于40我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物三种PE薄膜的性能性能交联PEHPPELPPE密度/gcm-3结晶度熔点/拉伸强度MPa断裂伸长率%用途0.951.40501006090电线电缆0.910.946070%1057-1550600软塑料制品、薄膜0.950.9795%13520405400硬塑料制品、管材棒材三种PE薄膜的性能性能交联PEHPPELPPE密度/gcm41我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物五、共聚物的结构五、共聚物的结构(copolymer)n1.无规共聚无规共聚(random)ABAABABBAAABABBAAAn2.交替共聚交替共聚(alternating)ABABABABn3.嵌段共聚嵌段共聚(block)AAAAAABBBBBAAA 4.接枝共聚接枝共聚(graft)五、共聚物的结构(copolymer)1.无规共聚(ran42我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物共聚物往往可改善高聚物某种使用性能。共聚物往往可改善高聚物某种使用性能。PMMA分子中的酯基有极性,使分子与分子间分子中的酯基有极性,使分子与分子间的作用力比的作用力比PS大,所以流动性差,不易注塑大,所以流动性差,不易注塑成型。成型。MMA+St(少)共聚,改善高温流动性,可注共聚,改善高温流动性,可注塑成型。塑成型。St+AN 冲击,耐热,耐化学腐蚀都有提高,可冲击,耐热,耐化学腐蚀都有提高,可作耐油的机械零件。作耐油的机械零件。1.共聚物结构对性能的影响共聚物往往可改善高聚物某种使用性能。1.共聚物结构对性能43我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物n无规共聚无规共聚由于两种单体平行无规则地排列,既由于两种单体平行无规则地排列,既改变了结构单元的相互作用,也改变了分子间改变了结构单元的相互作用,也改变了分子间的相互作用,因此无论在溶液性质、结晶性质的相互作用,因此无论在溶液性质、结晶性质或力学性质方面,都和均聚物有明显不同。或力学性质方面,都和均聚物有明显不同。无规共聚由于两种单体平行无规则地排列,既改变了结构单元的相互44我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物n例例1:PE,PP是塑料,但是塑料,但 乙烯与丙烯无规共乙烯与丙烯无规共聚的产物为橡胶。聚的产物为橡胶。n例例2:PTFE(聚四氟乙烯)是塑料,但不能(聚四氟乙烯)是塑料,但不能熔融加工,而四氟乙烯与六氟丙烯共聚物是热熔融加工,而四氟乙烯与六氟丙烯共聚物是热塑性的塑料。塑性的塑料。例1:PE,PP是塑料,但 乙烯与丙烯无规共聚的产物为橡胶45我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物嵌段共聚最典型的例子是嵌段共聚最典型的例子是用阴离子聚合法制得的用阴离子聚合法制得的SBS树脂,即苯乙烯与丁二烯的嵌段共聚物,树脂,即苯乙烯与丁二烯的嵌段共聚物,其分子链的中段是聚丁二烯(顺式),两端是其分子链的中段是聚丁二烯(顺式),两端是聚苯乙烯。聚苯乙烯。嵌段共聚最典型的例子是用阴离子聚合法制得的SBS树脂,即苯乙46我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物n顺式聚丁二烯在常温下是一种橡胶,而顺式聚丁二烯在常温下是一种橡胶,而PS是硬性是硬性塑料,两者是不相容的,因此塑料,两者是不相容的,因此SBS具有具有两相结构两相结构:聚丁二烯(聚丁二烯(PB)形成连续的橡胶相,)形成连续的橡胶相,PS形成微区形成微区分散于树脂中,它对分散于树脂中,它对PB起着起着物理交联物理交联的作用的作用.PS是热塑性的(是热塑性的(thermoplastic),在高温下能流动。在高温下能流动。因此因此 SBS在在120可熔融,可用注塑成形,冷到室可熔融,可用注塑成形,冷到室温时,由于温时,由于PS的玻璃化转变温度高于室温,分子的玻璃化转变温度高于室温,分子两端的两端的PS变硬,而分子链中间部分变硬,而分子链中间部分PB的玻璃化转的玻璃化转变温度低于室温,仍具有弹性,显示出交联橡胶变温度低于室温,仍具有弹性,显示出交联橡胶的特性。的特性。顺式聚丁二烯在常温下是一种橡胶,而PS是硬性塑料,两者是不相47我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物nSBS是一种是一种可用注塑方法进行加工而不需要硫可用注塑方法进行加工而不需要硫化的橡胶,化的橡胶,又又称为热塑性弹性体(称为热塑性弹性体(TPE)。n这是橡胶工业上一个重大进步。目前已在电线、这是橡胶工业上一个重大进步。目前已在电线、电缆、涂料、电器零件等方面应用。电缆、涂料、电器零件等方面应用。SBS是一种可用注塑方法进行加工而不需要硫化的橡胶,又称为热48我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物n 嵌段共聚的典型例子嵌段共聚的典型例子是ABS树脂树脂(acrylonitrile-butadiene-styrene)是丙烯腈、是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物,丁二烯和苯乙烯的三元共聚物,共聚方式是无共聚方式是无规与接枝共聚相结合。规与接枝共聚相结合。nABS 可以是以丁苯橡胶为主链,将苯乙烯和可以是以丁苯橡胶为主链,将苯乙烯和丙烯腈接在支链上;也可以以丁睛橡胶为主链,丙烯腈接在支链上;也可以以丁睛橡胶为主链,将苯乙烯接在支链上;也可以以苯乙烯将苯乙烯接在支链上;也可以以苯乙烯丙烯丙烯睛为主链,将丁二烯和丙烯腈接在支链上。睛为主链,将丁二烯和丙烯腈接在支链上。nABS兼有三种组分的特性:丙烯腈有兼有三种组分的特性:丙烯腈有CN基,基,使聚合物耐化学腐蚀,提高抗张强度和硬度;使聚合物耐化学腐蚀,提高抗张强度和硬度;丁二烯使聚合物呈现橡胶态韧性,提高抗冲性丁二烯使聚合物呈现橡胶态韧性,提高抗冲性能;苯乙烯的高温流动性好,便于加工成型,能;苯乙烯的高温流动性好,便于加工成型,而且可以改善制品光洁度。而且可以改善制品光洁度。嵌段共聚的典型例子是ABS树脂(acrylonitrile49我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物n接枝和嵌段在结构中都含有均聚物的不等长链段,因此它们都保留了原来的某些特性,又由于结构的变化,产生了一些新的性能。n具有反应性的低聚物是制备嵌段或接枝共聚物的重要原料,如含端羟基的聚醚(酯)是制备PUR的软段原料。接枝和嵌段在结构中都含有均聚物的不等长链段,因此它们都保留了50我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物六、高分子链的构型六、高分子链的构型n 构型构型分子中由化学键所固定的原子分子中由化学键所固定的原子在空间的几何排列。在空间的几何排列。*要改变构型必须经过化学键的断裂和重要改变构型必须经过化学键的断裂和重组。组。六、高分子链的构型 构型分子中由化学键所固定的原子在空51我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物1.几何异构几何异构n几何异构几何异构双键双键上的基团在双键两侧排列方上的基团在双键两侧排列方式不同而引起的异构(因为双键中键是不能旋式不同而引起的异构(因为双键中键是不能旋转的)。转的)。1.几何异构几何异构双键上的基团在双键两侧排列方式不同而52我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物第2章聚合物结构与性能ppt课件53我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物顺式PB:等同周期长等同周期长,分子链与分子链之间的距离较大,在室温下是一种弹性很好的橡胶;反式PB:等同周期短,结构比较规整,容易结晶,在室温下是弹性很差的塑料。顺式PB:等同周期长,分子链与分子链之间的距离较大,在室温下54我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物几何异构对性能的影响聚合物熔点玻璃化温度顺式1,4反式1,4顺式1,4反式1,4聚异戊二烯30(天然橡胶)65(杜仲胶)7053聚丁二烯 214810880几何异构对性能的影响聚合物熔点玻璃化温度顺式1,4反式155我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物2.旋光异构旋光异构n旋光异构旋光异构若正四面体的中心原子上四个若正四面体的中心原子上四个取代基是不对称的(即四个基团不相同)。取代基是不对称的(即四个基团不相同)。此原子称为不对称此原子称为不对称C原子,这种不对称原子,这种不对称C原子原子的存在会引起异构现象,其异构体互为镜影的存在会引起异构现象,其异构体互为镜影对称,各自表现不同的旋光性,故称为对称,各自表现不同的旋光性,故称为旋光旋光异构异构。2.旋光异构旋光异构若正四面体的中心原子上四个取代基是不56我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物小分子小分子57我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物大分子结构单元如:n其中有不对称碳原子,每一个链节就有其中有不对称碳原子,每一个链节就有d型、型、l型两种旋光异构体。型两种旋光异构体。大分子结构单元如:58我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物第2章聚合物结构与性能ppt课件59我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物d、l型在链上的三种键接方式n全部由一种旋光异构单元键接而成全部由一种旋光异构单元键接而成n(全同立构全同立构)取代基全在平面的一侧取代基全在平面的一侧n由两种旋光异构单元交替键接而成由两种旋光异构单元交替键接而成n(间同立构间同立构)取代基相间地分布在平面取代基相间地分布在平面两侧两侧n由两种旋光异构单元无规则键合而成由两种旋光异构单元无规则键合而成n(无规立构无规立构)取代基无规则分布在平面两取代基无规则分布在平面两侧侧d、l型在链上的三种键接方式全部由一种旋光异构单元键接而成60我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物三种类型Isotactic 全同立构全同立构Atactic 无规立构无规立构Syndiotactic 间同立构间同立构高分子全部由高分子全部由一种旋光异构一种旋光异构单元键接而成。单元键接而成。分子链结构规分子链结构规整,可结晶。整,可结晶。两种旋光异构两种旋光异构单元交替键接单元交替键接而成。分子链而成。分子链结构规整,可结构规整,可结晶。结晶。两种旋光异构两种旋光异构单元无规键接单元无规键接而成。分子链而成。分子链结构不规整,结构不规整,不能结晶。不能结晶。三种类型Isotactic 全同立构Atacti61我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物举例说明举例说明n 1.单烯举例说明 1.单烯62我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物n2双烯类:丁二烯2双烯类:丁二烯63我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物n3.异戊二烯3.异戊二烯64我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物旋光异构对性能的影响:旋光异构对性能的影响:nPS:等规等规PS:规整度高,能结晶,:规整度高,能结晶,不易溶解,不易溶解 无规无规PS:软化点:软化点80,溶于苯,溶于苯nPP:等规等规PP:,坚韧可纺丝,也可作工程塑料,坚韧可纺丝,也可作工程塑料 无规无规PP:性软,无实际用途:性软,无实际用途*高分子链中由于内消旋、外消旋作用,旋光异构体不呈现出高分子链中由于内消旋、外消旋作用,旋光异构体不呈现出旋光性。旋光性。旋光异构对性能的影响:PS:65我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物2.3.2 链的远程结构(链的远程结构(long-range structure)n远程结构的内容包括远程结构的内容包括:1.高分子的大小,即分子量及其分布高分子的大小,即分子量及其分布 2.高分子的形态(高分子的形态(morphology),),或叫构象(或叫构象(conformation)2.3.2 链的远程结构(long-range struct66我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物一、高分子链的内旋转和构象高分子链的内旋转和构象n线形高分子链长度与直径之比线形高分子链长度与直径之比 是很大的。是很大的。n例如聚异丁烯大分子例如聚异丁烯大分子 所以所以 。这就是说,这个大分子长度。这就是说,这个大分子长度是直径的是直径的5万倍。万倍。高分子主链虽然很长,但通常并不是伸直的,它高分子主链虽然很长,但通常并不是伸直的,它可以蜷曲起来,使分子采取多种形态,这些形可以蜷曲起来,使分子采取多种形态,这些形态可以随条件和环境的变化而变化。为什么分态可以随条件和环境的变化而变化。为什么分子链有卷曲的倾向呢?子链有卷曲的倾向呢?一、高分子链的内旋转和构象线形高分子链长度与直径之比 67我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物1.低分子的低分子的 键键旋转旋转n从有机中知,从有机中知,CC,CO,CN等单键是等单键是 键,其键,其电子云的分布是轴形对称电子云的分布是轴形对称的。因此由键的。因此由键相连的两个原子可以绕轴旋转而不影响其电子相连的两个原子可以绕轴旋转而不影响其电子云的分布。单键旋转的结果是使分子内与这两云的分布。单键旋转的结果是使分子内与这两个原子相连的个原子相连的非键合原子或基团在空间的位置非键合原子或基团在空间的位置发生变化发生变化。n例如乙烷:如果例如乙烷:如果CC发生内旋转,则分子内发生内旋转,则分子内与与C相连的相连的H的相对位置就要发生变化。的相对位置就要发生变化。n*这种这种由于单键内旋转而产生的分子在空间的由于单键内旋转而产生的分子在空间的不同形态称为构象(不同形态称为构象(conformation)1.低分子的 键旋转从有机中知,CC,CO,CN等68我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物HCHCCCHHHHHHHHHH迭同式(顺式)构象最不稳定交叉式(反式)构象最稳定或或HCHCCCHHHHHHHHHH 迭同式(顺式)构象最不稳定交69我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物顺 式反 式位能()0 60 120 180 240 300 360乙烷的内旋转位能图顺 式反 式位能()0 60 70我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物1,2二氯乙烷内旋转位能曲线1,2二氯乙烷内旋转位能曲线71我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物2.高分子链的内旋转高分子链的内旋转大多数高分子主链中存在许多的单键(大多数高分子主链中存在许多的单键(PE,PP,PS)的主链是的主链是100%的单键,的单键,PB聚异戊二烯聚异戊二烯主链上也有主链上也有75%是单键)。是单键)。n高分子链中高分子链中单键绕轴旋转称为内旋转单键绕轴旋转称为内旋转。2.高分子链的内旋转72我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物XZYC1C4C3C23C4CXZYC1C4C3C23C4C73我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物理想情况下理想情况下na.碳链上不带有任何其它原子或基团时,碳链上不带有任何其它原子或基团时,C-C单键旋转是没有位阻效应,单键旋转是没有位阻效应,C-C单键的内旋转完全是自由的,如上图所示。单键的内旋转完全是自由的,如上图所示。nb.如果我们把如果我们把C1-C2键固定在键固定在Z轴上,则轴上,则(1)的自转(内旋转)将带动的自转(内旋转)将带动(2)的公转,由于的公转,由于有有C-C和和C-C之间键角的限制,所以之间键角的限制,所以(2)的轨的轨迹是个圆锥面,所以迹是个圆锥面,所以C3可以出现在这个圆锥面可以出现在这个圆锥面的任何位置上。的任何位置上。理想情况下a.碳链上不带有任何其它原子或基团时,C-C单键74我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物实际上实际上n内旋转完全自由的内旋转完全自由的C-C单键是不存在的,单键是不存在的,因为碳键上总要带有其它原子或基团,因为碳键上总要带有其它原子或基团,当这些原子或基团充分接近时,电子云当这些原子或基团充分接近时,电子云之间将产生斥力使单键的内旋转受到阻之间将产生斥力使单键的内旋转受到阻力,所以力,所以高分子的形态(构象)也不可高分子的形态(构象)也不可能是无穷多的,而是相当多的。能是无穷多的,而是相当多的。实际上内旋转完全自由的C-C单键是不存在的,因为碳键上总要75我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物“链段”的概念n把高分子链想象为一根摆动着的绳子,它是有把高分子链想象为一根摆动着的绳子,它是有许多可动的段落连接而成的,由前面所讲的分许多可动的段落连接而成的,由前面所讲的分析可推想,当析可推想,当i足够大时,链中第足够大时,链中第i+1个键上的个键上的原子在空间可取的位置已与第一个键完全无关原子在空间可取的位置已与第一个键完全无关了。所以长链可以看作是由许多链段组成,每了。所以长链可以看作是由许多链段组成,每个链段包括个链段包括i个键。链段之间可看成是自由连接个键。链段之间可看成是自由连接的,它们有相对的运动独立性,不受键角限制。的,它们有相对的运动独立性,不受键角限制。“链段”的概念把高分子链想象为一根摆动着的绳子,它是有许多可76我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物链段的定义链段的定义n高分子链上划分出的能够独立运动的最小单元高分子链上划分出的能够独立运动的最小单元称为链段称为链段。所以高分子链上单键数目越多,内。所以高分子链上单键数目越多,内旋转越自由,则高分子链的形态(构象)越多,旋转越自由,则高分子链的形态(构象)越多,链段数也越多,链段长度越小,链的柔顺性越链段数也越多,链段长度越小,链的柔顺性越好。好。链段的定义高分子链上划分出的能够独立运动的最小单元称为链段77我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活
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