文档介绍:高分子链的结构
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化学组成 单体单元键合
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例如
因为双键上一个C原子上连接二个相同的H,翻个身是同样的化合物。根据定义只有内双键才有顺反异构。
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立体异构的分类
空间立构——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)。此原子称为不对称C原子,这种不对称C原子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,故称为旋光异构。
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小分子
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大分子:
有不对称碳原子,所以有旋光异构
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三种键接方式(P12)
全是由一种旋光异构单元键接而成(全同立构)——取代基全在平面的一侧
由两种旋光异构单元间接键合而成(间同立构)——取代基间接分布在平面两侧
由两种旋光异构单元无规则键合而成(无规立构)——取代基无规则分布在平面两侧
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1-3-2举例说明
1. —单烯
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2.双烯类:丁二烯
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3. 异戊二烯
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分子的立体构型不同,导致材料性能差异
PS:
等规PS:规整度高,能结晶, ℃,不易溶解
无规PS:软化点80℃,溶于苯
PP:
等规PP: ℃,坚韧可纺丝,也可作工程塑料
无规PP:性软,无实际用途
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立体构型表征
等规度(tacticity)——全同立构与间同立构之和所占百分比
立体构型的测定方法(几个纳米)
X射线、核磁共振(NMR)、红外光谱(IR)等方法
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1-4高分子链的支化与交联
大分子链的形式有:
线型(linear)
支化(branching)
网状(network)
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1-4-1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物反应的,如前所述的聚***乙烯和聚酯,分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。
线型高分子间无化学键结合,所以在受热或受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溶解,加热时可熔融,易于加工成型。
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1-4-2支链形高分子
由于加聚过程中有自由基的链转移发生,常易产生支化高分子。
支化分子对高分子材料的使用性能有一定的影响
下面以PE为例
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以PE为例
LDPE(Low Density PE)(自由基聚合)
这种聚合方式易发生链转移,则支链多,密度小,较柔软。用于制食品袋、奶瓶等等
HDPE(配位聚合,Zigler催化剂)
这种聚合方法不同与前,获得的是几乎无支链的线型PE,所以密度大,硬,规整性好,结晶度高,强度、刚性、熔点均高。可用作工程塑料部件,绳缆等等
支化度越高,支链结构越复杂则对性能的影响越大,例如无轨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度及伸长率均比线型分子制成的橡胶为差。
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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化的程度,称为支化度
支化高分子的形式:星形(Star)、梳形(Comb)、无规(Random)
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1-4-3网状(交联)大分子
缩聚反应中有三个或三个以上官能度的单体存在时,高分子链之间通过支链联结成一个三维空间网形大分子时即成交联结构
交联与支化有本质区别
支化(可溶,可熔,有软化点)
交联(不溶,不熔,可膨胀)
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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Mc 来表示。支联度越大,Mc越小。
交联点密度:交联的结构单元占总结构单元的分数,即每一结构单元的交联几率。
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应用:
橡胶硫化就是在聚异戊二烯的分子间产生硫桥
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应用
另外一种交联PE,它是经过辐射交联,使得软化点和强度均大大提高,大都用于电气接头,电缆的绝缘套管等
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