文档介绍：第10章工程材料化学
有机高分子材料
高分子化合物概述
高分子化合物——相对分子量特别大的一类化合物,简称高分子或聚合物
低分子化合物高分子化合物
原子数目: 几个~几十个几千~几万或几十万
相对分子质量: <1000 104 ~ 106
分子大小: 较小很大,长度 102~104nm
组成: 聚氯乙烯
nCH2=CH →···—CH2—CH—CH2—CH—CH2—CH—···

Cl Cl Cl Cl
简写:—CH2—CH—n

Cl
·基本概念: 链节——重复的结构单元
聚合度——链节的数目

单体——合成高分子所用的低分子原料
高分子的相对分子量:
Mr = n×m n——聚合度
m ——链节的分子量
例: 聚氯乙烯 m = 62
当 n = 2500
则 Mr = 2500 ×62 = 155000
·分类及命名
热固性和热塑性聚合物
高分子化合物的结构
·高分子链的结构
线型许多链节相互连成一个很长的分子链,分子链柔顺,易卷曲,
弹性好,塑性好,具有溶熔性。
如:合成纤维、聚乙烯、聚丙烯、聚酯等。
支链型
体型: 线型与支链型之间以化学键联接而成,具有空间网状结构,
弹性、塑性差,不具有溶熔性。
如:酚醛树脂、环氧树脂、离子交换树脂等。
·高分子链的柔顺性
主链中含有孤立双键时,分子链的柔顺性比不含双键时更好。
主链中含有一定数量的芳香杂环时,由于芳香杂环不能内旋转,分子链的柔顺性就很差。
含共轭双键的大分子链使长链不能内旋转,因而呈现极大的刚性。
高分子链有侧基时,其柔顺性下降。侧基大小及对称性都对柔顺性有影响。
温度越高,分子柔顺性越好。
高分子化合物的力学状态
非晶态聚合物的温度-形变曲线
玻璃态, 高弹态, 粘流态
由玻璃态转变到高弹态的温度称为玻璃化温度, Tg.
由高弹态转变到粘流态的温度称为粘流化温度,Tf.
。通常分子主链中引入环状结构如苯基,或主链上的取代基体积较大等,都会因减弱分子链的柔顺性而使Tg升高;另一方面,分子链中引入强极性基团,分子链间形成氢键或交联,以及聚合物结晶度提高等,都会使分子链间的作用力增大,从而导致了Tg的升高。通过共聚,加入增塑剂或采用定向聚合等措施,可改变原来高聚物的Tg.
Tf的高低对于高聚物的加工成型有重要意义。一般说来,Tf越低对加工越有利,但Tf较低的高聚物的耐热性往往不理想。
塑料:在室温下大都处于玻璃态,Tg是