张弢-高分子材料学课件 09 5 高分子化学部分小结.ppt
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1、高分子化学小结,什么是高分子?,高分子(Polymer):分子量大(10,000),具有重复结构单元 大分子(Macromolecule):分子量大,不一定具有重复结构单元,如胰岛素、蛋白质由多个氨基酸构成,没有重复的结构单元。 高分子属于大分子中的一类,“高分子”与“聚合物”往往混用 齐聚物(Oligomer):分子量1,000-10,000 低聚物:分子量1,000,几个基本概念,聚合物(高分子,Polymer):由多个简单的结构单元通过共价键连接的具有高分子量的物质。 单体(Monomer):构成高分子重复单元中结构单元的小分子化合物,是合成高分子的基本原料。 结构单元:构成一个高分子结
2、构的最小单元,高分子的总体结构由其决定,也决定了高分子的主要性能。 重复单元(链节):一个高分子中的最小重复结构,在均聚物等于结构单元,在共聚物中大于结构单元。 聚合度:一个高分子中的重复单元数,Degree of Polymerization, DP。 分子量:一个分子内重复单元分子量的总和,M = M0 DP,是平均分子量,M0是重复单元的分子量。 均聚物(Homopolymer)和共聚物(Copolymer):均聚物只有一种结构单元,共聚合物有两种或两种以上的 结构单元。,碳链聚合物的重复单元和单体,重复单元 单体,重复单元 单体,典型的杂链聚合物,聚醚,聚酯,典型的杂链聚合物,聚酰胺,
3、聚氨酯,聚砜,元素有机聚合物,主链中没有碳原子,但侧基上有有机基团。主链由硅、硼、铝和氧、氮、硫、磷等原子组成。也称作半有机高分子。 聚硅氧烷是典型的例子,如甲基硅橡胶、甲基苯基硅橡胶、甲基乙烯基硅橡胶等。,八甲基环四硅氧烷,D4,自由基聚合,基元反应:链引发、链增长、链终止 特征:慢引发、快增长、速终止、易转移 自由基聚合进行到一定程度时,形成了部分高分子量的长链聚合物,体系粘度增大,使链终止速率降低,体系失去平衡,总体聚合速率增大,称作自加速效应或凝胶效应。自加速效应使体系大量放热,可能导致单体沸腾和暴聚,造成粘釜或使产品质量变坏。 在单体中加入某种物质可暂时阻止单体聚合的作用称作阻聚作用
4、(Inhibition),加入的物质称作阻聚剂(Inhibitor)。阻聚作用导致诱导期*。 如果加入的物质不是阻止聚合而是减缓聚合速率,则称作缓聚作用(Retardation),加入的物质称作缓聚剂(Retarder)。往往不产生诱导期。,三种连锁聚合反应的异同及特征,配位聚合,配位聚合(Coordination Polymerization):单体分子首先在活性中心的空位上配位,形成某种形式的配合物,然后单体分子相继插入过渡金属-烷基键(M-R)中进行增长的聚合反应。,构型与构象,构型(Configuration):取代基或原子在手性中心或双键上的空间排布顺序不同而产生的立体异构,除非化学
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