cpj第一章緒ppt課件(參考版)
2025-01-15 09:02本頁面
【正文】 高 分 子 科 學(xué) 簡 史 制 約 因 素 解 決 途 徑 （ 1）延長使用壽命：減少廢棄； （ 2）回收利用：低性能應(yīng)用，降解； （ 3）自然降解：自然分解回歸自然。 高 分 子 物 理 高 分 子 加 工 研究聚合物加工成型的原理與工藝。 高 分 子 科 學(xué) 簡 史 高 分 子 科 學(xué) 高 分 子 化 學(xué) 研究聚合反應(yīng)和高分子化學(xué)反應(yīng)原理，選擇原料、確定路線、尋找催化劑、制訂合成工藝等。 Karl Ziegler, Giulio Natta : 乙烯、丙烯配位聚合 （ 1963年諾貝爾獎） Paul J. Flory : 聚合 反應(yīng) 原理、高分子物理性質(zhì)與結(jié)構(gòu)的關(guān)系（ 1974年諾貝爾獎）。 聚合物的分子量、結(jié)構(gòu)與性能 天 然 高 分 子的 直 接 利 用 天 然 高 分 子的 化 學(xué) 改 性 天然橡膠的硫化 , 硝化纖維的合成等 淀粉、蛋白質(zhì)、棉麻絲、竹、木等 縮聚反應(yīng)，自由基、配位、離子聚合等 高 分 子 合 成 高 分 子 時 代 高 分 子 科 學(xué) 簡 史 Hermann Staudinger : 把 “ 高分子 ” 這個概念引進(jìn)科學(xué)領(lǐng)域，并確立了高分子溶液的粘度與分子量之間的關(guān)系（ 1953年諾貝爾獎）。 聚合物的力學(xué)性能 因此 ,不同使用目的的聚合物對力學(xué)性能指標(biāo)的要求也不 相同。對大部分應(yīng)用而言 ,力學(xué)性能比聚合物的其他物理性能顯得更為重要。玻璃 化溫度是非晶聚合物的使用上限溫度 ,熔點則是結(jié)晶聚合 物的使用上限溫度。 玻璃態(tài)和高彈態(tài)之間的轉(zhuǎn)變 , 稱為玻璃化轉(zhuǎn)變 ,對應(yīng)的轉(zhuǎn)變 溫度稱 玻璃化溫度 Tg。 如圖 : 結(jié)晶對聚合物的性能有 較大的影響，聚合物結(jié)晶 度不同 ,表現(xiàn)出的性能也 不相同。 聚合物的分子量、結(jié)構(gòu)與性能 聚合物物理狀態(tài) 聚合物的分子量、結(jié)構(gòu)與性能 結(jié)晶聚合物 ,類似其他結(jié)晶化合物 ,都有熔點 Tm。由于聚合物 的結(jié)晶度難以達(dá)到 100%，因此大多數(shù)聚合物可以處于無 定型或部分結(jié)晶狀態(tài)。 C H 2 C H C H 2C H 3C H C H 2 C HC H 3C H 3C H 2 C HC H 3 聚合物的分子量、結(jié)構(gòu)與性能 III. 共軛雙烯聚合物的結(jié)構(gòu) 共軛雙烯單體聚合時可形成結(jié)構(gòu)不同的單體單元，如最簡單的共軛雙烯丁二烯可形成三種不同的單體單元： 1,2加成結(jié)構(gòu) 反式 1,4加成結(jié)構(gòu) 順式 1,4加成結(jié)構(gòu) C H 2 C HC HC H 2C H 2CHCC H 2H C H 2CHCC H 2H丁二烯： CH2=CHCH=CH2 聚合物的分子量、結(jié)構(gòu)與性能 3,4加成 1,2加成 反式 1,4加成 順式 1,4加成 C H 2 C HCC H 2C H 2CHCC H 2C H 3 C H 2CHCC H 2C H 3C H 3C H 2 CC HC H 2C H 3而異戊二烯則可形成三種（四個）不同的單體單元： H 2 C C H CC H 3C H 2異戊二烯 : 聚合物的分子量、結(jié)構(gòu)與性能 聚合物分子是通過共價鍵將結(jié)構(gòu)單元連接而成，分子 間是 通過 分子間力 聚集在一起。 聚合物的分子量、結(jié)構(gòu)與性能 線形高分子 環(huán)狀高分子 支化高分子 梳形高分子 梯形高分子 網(wǎng)狀高分子 星形高分子 體型高分子 聚合物的分子量、結(jié)構(gòu)與性能 高分子結(jié)構(gòu) I. 單體單元的結(jié)構(gòu)排列 首 尾連接 首 首連接 尾 尾連接 如單體 CH2=CHX聚合時，所得單體單元結(jié)構(gòu)如下： C H 2 C H C H 2XC HXC H 2 C H C HXC H 2X C H C H 2 C H 2 C HX XC H 2 C HX首 尾 單體單元連接方式可有如下三種： 聚合物的分子量、結(jié)構(gòu)與性能 若高分子中含有手性 C原子 ,則其立體構(gòu)型可有 D型和 L型，據(jù)其連接方式可分為如下三種：（以聚丙烯為例） （ 1） 全同 立構(gòu)高分子 （ isotactic polymer)：主鏈上的C*的立體構(gòu)型全部為 D型或 L 型 , 即 DDDDDDDDDD或LLLLLLLLLLL； II. 高分子的立體異構(gòu) C H 2 C H C H 2C H 3C H C H 2 C HC H 3C H 3 聚合物的分子量、結(jié)構(gòu)與性能 （ 2） 間同 立構(gòu)高分子 （ syndiotactic polymer)：主鏈上的 C*的立體構(gòu)型各不相同 , 即 D型與 L型相間連接，LDLDLDLDLDLDLD
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