【文章內(nèi)容簡介】 大部分單體很快生成二聚體、三聚體等低聚物，這些低聚物再繼續(xù)反應(yīng)，分子量不斷增大?隨反應(yīng)時間的延長，分子量增大，而轉(zhuǎn)化率在反應(yīng)前期就達到很高的值?大多數(shù) 縮聚反應(yīng) 為 逐步聚合反應(yīng)41五、高分子材料的性能 1．高分子材料的 力學(xué)性能–低強度–高彈性和低彈性模量–粘彈性–高耐磨性 421） 低強度 ?高聚物的抗拉強度平均為 100MN/m2左右，是理論強度的 1/200，這是由于高聚物中分子鏈排列不規(guī)則，內(nèi)部含有大量雜質(zhì)、空穴和微裂紋，高分子材料的抗拉強度比金屬材料低得多，但比強度較高當(dāng)聚合度低于 30時，基本上沒有強度；當(dāng)聚合度大于 400左右時，強度基本不再隨聚合度的增加而上升43?機械性能也與分子間作用力等有關(guān)，分子間作用力大，分子中極性基團多，結(jié)晶度高，交聯(lián)程度大，高聚物的機械性能好。例如強度：–天然橡膠（ M r= 20萬） 丁苯橡膠（ M r= 4~5萬）–高結(jié)晶度聚乙烯 低結(jié)晶度聚乙烯?相對分子質(zhì)量提高，有利于提高高聚物的機械性能，但過高的相對分子質(zhì)量，導(dǎo)致高聚物熔融時的粘度增大，不利于材料的加工1） 低強度 442） 高彈性和低彈性模量 ?橡膠為典型高彈性材料，彈性變形率為 l00％－ 1000％， 彈性模量為 10－ l00 MN/m2， 約為金屬彈性模量的千分之一?塑料因其使用狀態(tài)為玻璃態(tài)，故無高彈性，但其彈性模量也遠比金屬低，約為金屬彈性模量的十分之一453） 粘彈性 高聚物在外力作用下同時發(fā)生高彈性變形和粘性流動，其變形與時間有關(guān)，這一性質(zhì)稱為 粘彈性464） 高耐磨性 高聚物的硬度比金屬低，但耐磨性卻優(yōu)于金屬塑料 ：摩擦系數(shù)小，具有自潤滑性能橡膠 ：摩擦系數(shù)大，適合制造要求較大摩擦系數(shù)的耐磨零件 472．高分子材料的其他性能特點–高絕緣性 ： 以共價鍵結(jié)合，內(nèi)部無離子和自由電子，故導(dǎo)電能力極低，介電損耗低–低耐熱性 ： 由于高分子鏈受熱時易發(fā)生鏈段運動或整個分子鏈移動，導(dǎo)致材料軟化或熔化，使性能變壞，故耐熱性差–低導(dǎo)熱性 ： 內(nèi)部無自由電子，且分子鏈相互纏繞在一起，受熱時不易運動，故導(dǎo)熱性差，約為金屬材料導(dǎo)熱性的百分之一到千分之一 –高膨脹性 ： 線膨脹系數(shù)大，為金屬材料的 3－ 10倍，加熱時產(chǎn)生明顯的體積和尺寸的變化–高化學(xué)穩(wěn)定性 ： 在酸、堿等溶液中有優(yōu)異的耐腐蝕性能。這是因高分子材料中無自由電子，因此使高分子不受電化學(xué)腐蝕而遭受破壞，只有露在外面的基團才比較容易與試劑起反應(yīng)48六、高分子材料的化學(xué)反應(yīng) 聚合度變大的化學(xué)轉(zhuǎn)變： 交聯(lián)、接枝、嵌段、擴鏈 等聚合度變小的化學(xué)反應(yīng)： 裂解491． 高分子的交聯(lián)反應(yīng) 將高分子從線型結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)轶w型結(jié)構(gòu) 的反應(yīng) ，使力學(xué)性能提高，化學(xué)穩(wěn)定性增加 1） 官能團的交聯(lián) ： 這類反應(yīng)可以發(fā)生在高分子鏈的側(cè)基官能團之間，也可以發(fā)生在高分子鏈側(cè)基官能團與小分子官能團之間2） 輻射交聯(lián) ： 有些聚合物沒有可參加反應(yīng)的官能團，可通過輻射線照射的方法，在輻射線照射下產(chǎn)生游離基，使高分子交聯(lián)，由線型結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)轶w型結(jié)構(gòu)502． 高分子的裂解反應(yīng) 高分子鏈在各種外界因素作用下，發(fā)生鏈的斷裂使分子量下降的反應(yīng)常見的有氧化裂解、熱裂解、機械裂解和光裂解等當(dāng)裂解產(chǎn)物是聚合物單體時，為主鏈斷裂的極端情況，稱為 解聚513． 高分子材料的老化 高分子材料在長期使用過程中，由于受到氧、熱、紫外光、機械力、水蒸汽以及微生物等因素的作用，逐漸失去彈件，出現(xiàn)龜裂、變硬變脆或發(fā)粘軟化、失去光澤或變色、物理或機械性能變差等現(xiàn)象高分子的 交聯(lián) 和 裂解 是引起老化的主要原因當(dāng)老化以高分子的交聯(lián)為主時，表現(xiàn)為失去彈性，變硬變脆，出現(xiàn)龜裂等；當(dāng)以高分子裂解為主時。表現(xiàn)為失去剛性、變軟發(fā)粘、出現(xiàn)蠕變等 52第二節(jié) 通用高分子材料 53一、塑 料 以樹脂為主要成分，在一定溫度和壓力下可塑造成一定形狀，并 在常溫下能保持既定形狀的高分子材料 常溫為 玻璃態(tài)， 可以采用各種成型加工方法541． 塑料的組成 填料，增塑劑，固化劑，穩(wěn)定劑，潤滑劑，著色劑，發(fā)泡劑，防老化劑，抗靜電劑，阻燃劑樹脂 ＋ 添加劑PE， PP， PS，PMMA， PC等551）樹 脂半固態(tài)或固態(tài)的無定形有機物質(zhì) 。一般是高分子物質(zhì)，透明或半透明，無固定熔點，在應(yīng)力作用下有流動趨向，不導(dǎo)電，受熱變軟，并逐漸熔化，熔化時發(fā)粘。大多數(shù)不溶于水，可溶于有機溶劑如乙醇和乙醚等 樹脂是塑料的 主要成分 ，它聯(lián)系或膠粘著塑料中的其他組成部分，并使其具有成型性能，對塑料的性能起著 決定性的影響56?填料 ： 彌補樹脂某些性能的不足，改善某些性能，擴大塑料應(yīng)用范圍，降低塑料的成本而加入的一些物質(zhì)。填料在塑料中占有較大比重，其用量可達 20％－ 50％ ?增塑劑 ： 用來提高樹脂的可塑性與柔軟性的物質(zhì)。主要使用熔點低的低分子化合物，它能使大分子鏈間距增加，降低分子間作用力，增大大分子鏈的柔順性?固化劑 ： 能使熱固性樹脂受熱時產(chǎn)生交聯(lián)作用，由受熱可塑的線型結(jié)構(gòu)變成體型結(jié)構(gòu)的熱穩(wěn)定塑料的物質(zhì)?穩(wěn)定劑 ： 提高樹脂在受熱和光作用時的穩(wěn)定性，防止過早老化，延長使用壽命而加入的物質(zhì)?潤滑劑 ： 為防止塑料在成型過程中粘連在模具或其他設(shè)備上而加入的物質(zhì)，同時使塑料制品表面光亮美觀 ?著色劑 ： 為使塑料制品具有美觀的顏色及適合使用上的要求而加入的物質(zhì)?發(fā)泡劑 、 防老化劑 、 抗靜電劑 、 阻燃劑 等 2） 添加劑 572． 塑料的分類 1）按熱性能分類 ?熱塑性塑料 ： 加熱后能軟化或熔化，冷卻后硬化定型，這個過程可反復(fù)進行。如聚乙烯、聚丙烯、ABS塑料等?熱固性塑料 ： 經(jīng)加工成型后，不能用加熱的方法使它軟化，形狀一經(jīng)固定不再改變，若加熱則分解。如環(huán)氧樹脂等 582） 按使用性能分類 ?工程塑料 ： 可以代替金屬材料用作工程材料或結(jié)構(gòu)材料的一類塑料。力學(xué)性能較高，耐熱、耐腐蝕性也比較好，有良好的尺寸穩(wěn)定性，如 ABS、 尼龍、聚甲醛等?通用塑料 ： 通常指產(chǎn)量大、成本低、通用性強的塑料，如聚氯乙烯、聚乙烯等?特種塑料 ：具有某些特殊性能，如耐高