第2章高分子结构-1

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1、2022-5-301 2022-5-3022.1 前 言 链结构链结构聚集态结构聚集态结构链节的化学组成、键接方式链节的化学组成、键接方式共聚物序列结构共聚物序列结构结构单元的立体构型及空间排列结构单元的立体构型及空间排列支化和交联支化和交联单个高分子的整链形态和结构单个高分子的整链形态和结构分子尺寸、构象分子尺寸、构象分子量及其分布分子量及其分布32.1 2.1 高聚物的链结构高聚物的链结构 2.1.1 高分子的近程结构高分子的近程结构 高分子的近程结构是指链结构单元的化高分子的近程结构是指链结构单元的化学组成、键接方式、空间立构、支化和交联、学组成、键接方式、空间立构、支化和交联、序列结构

2、等问题。序列结构等问题。 高分子的链结构是指高分子单个分子的结构和形态42.1.1.1 链结构的化学组成链结构的化学组成 构成高分子链的结构基础、直接决定了构成高分子链的结构基础、直接决定了分子键的形状和性质，进而影响高聚物的性分子键的形状和性质，进而影响高聚物的性能。高分子链主要由能。高分子链主要由C C、H H两种元素构成，也两种元素构成，也可能含有可能含有O O、N N、P P、S S、SiSi和和TiTi等元素。等元素。 碳链高分子 杂链高分子 元素高分子5(CC)nHHHH碳链高分子：碳链高分子：主链由碳原子以共价键连接而成。Cl(CC)nHHH(CC)nHHH 聚乙烯聚氯乙烯聚苯乙

3、烯HCH3HHn)CC( 聚丙烯6杂链高分子：杂链高分子：主链除了碳原子外，还含有O、P、S等元素以共价键连接而成。COONOCHOSO 聚酯 聚酰胺 聚砜7元素高分子：元素高分子：主链由碳原子以外的其它元素以共价键结合而成。 聚硅氧烷 聚钛氧烷SiO()nTi O()n82.1.1.2 侧基和端基侧基和端基 1.1.端基对聚合物性能的影响端基对聚合物性能的影响 端基组成取决于聚合过程中链的形成方式和终止机理。对热稳定性有着重要的影响。 COOHHOOCCl(COCl+nNaOONaCCH3CH3nCOClCCH3CH3OCOO)nONaCCH3CH3O 聚碳酸酯 遥爪聚合物9HHHn)CC(

4、CNHCH3HHn)CC(CC)nHHHHCl(CC)nHHH PE Tg= -80 0C PP Tg= -20 0C PVC Tg= 87 0C PAN Tg= 90 0C 2.2.侧基对聚合物性能的影响侧基对聚合物性能的影响102.1.1.3 链结构的键接方式链结构的键接方式 1.1.共聚物的连接方式共聚物的连接方式无规共聚物：AABABBAAAABBBAAABBBBB 交替共聚物：ABABABABAB 嵌段共聚物：AAAAAAABBBBBB,SSSSSSBBBBBBSSSSS 接枝共聚物：AAAAAAAAAAAA BBBB112.2.加成聚合所得高分子链的键接方式加成聚合所得高分子链的键

5、接方式 a.化学结构对称时,只有一种键接方式b.化学结构不对称时，可能有三种键接方式HHHHCCHHHHCCHHHHCCHHHCCHHHCCHHHCCClClClHHHCCCl头 尾头 头尾 尾PVCHHHCCClHHHHCC氯乙烯乙 烯头尾122.1.1.4 空间立构空间立构 构型：构型：通过化学键所固定的分子中原子的空间排列，要通过化学键所固定的分子中原子的空间排列，要改变构型需经化学键的断裂和重组。改变构型需经化学键的断裂和重组。 有规立构有规立构：化学结构单元至少含有一个带有两个不同取代原子或基团的主链碳原子，并且沿整个分子链环绕这种碳原子的构型是有规律的。 ()()全同立构全同立构

6、()()间同立构间同立构 13()()全同立构全同立构 ()()间同立构间同立构 14b.b.无规立构无规立构 q 自由基聚合一般得到的是无规立构聚合物;配位聚合一般得到有规立构。相邻结构单元中同一种取代基在主链两侧的排列无规律，该聚合物叫做无规立构聚合物152.1.1.5 支化与交联支化与交联 支支 化化 支链型梳型蓖型星型超支化分子（树枝状高分子）16 交交 联联 网型梯形体型172.1.2 高分子的远程结构高分子的远程结构远程结构远程结构: :关于整个高分子链的结构，包括高分子链的质量和构象两方面问题。 l l 分子链质量：分子量及其分布问题；分子链质量：分子量及其分布问题； l l 构