cpj第一章緒ppt課件-閱讀頁(yè)
2025-01-27 09:02本頁(yè)面
【正文】 分子量或聚合度是 統(tǒng)計(jì) 的，是一個(gè)平均值，叫 平均分子量 或 平均聚合度 。 II. 平 均 分 子 量 聚合物的分子量、結(jié)構(gòu)與性能 聚合物的分子量 假設(shè)某一聚合物樣品中所含聚合物分子總數(shù)為 n，總質(zhì)量為w，其中，分子量為 Mi的分子有 ni摩爾，所占分子總數(shù)的數(shù)量分?jǐn)?shù)為 Ni，則 Ni = ni/n， 其質(zhì)量為 wi = niMi， 其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為Wi = wi/w， ∑ni = n, ∑wi = w, ∑Ni =1, ∑Wi =1。 ∑niMi Mn = ∑NiMi = = w/n ∑ni 聚合物的分子量、結(jié)構(gòu)與性能 重均分子量 按質(zhì)量統(tǒng)計(jì)平均，定義為聚合物中分子量為 Mi的分子所占的重量分?jǐn)?shù) Wi與其分子量 Mi的乘積的總和。 ∑wiMi ∑niMi 2 Mw = ∑WiMi = = ∑wi ∑niMi Wi = wi/w ， wi = niMi 聚合物的分子量、結(jié)構(gòu)與性能 多分散系數(shù)（ d） d = Mw / Mn 表征聚合物的 多分散程度 , 也叫分子量分布（ molecular weight distribution, MWD)。 聚合物的分子量、結(jié)構(gòu)與性能 舉 例 : 假設(shè)某一聚合物樣品中，分子量為 104的 M1分子有10 mol，分子量為 105的 M2分子有 5 mol，分子量為 5*105的 M3分子有 5 mol, 則： M1 的數(shù)量分?jǐn)?shù) N1 = 10/(10+5+5) = , 重量分?jǐn)?shù) W1= 104 *10/(104 * 10+ 105 *5 +5*105*5) = ； M2 的 N2 = , W2 = 。 Mn = ∑ NiMi = *104 + *105+*(5*105) = *105。 d = Mw / Mn = *105 / *105 = 。 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 （ 3） 無(wú)規(guī) 立構(gòu)高分子 （ atactic polymer)：主鏈上的C*的立體構(gòu)型紊亂無(wú)規(guī)則連接。 聚合物聚集態(tài)有 無(wú)定型 狀態(tài)和 結(jié)晶 狀態(tài)。 聚合物的結(jié)晶能力與大分子結(jié)構(gòu)，分子間力，分子柔 順性等有關(guān)，還受一些外部條件的影響。但聚 合物往往結(jié)晶不完全 ,存在有缺陷 ,并有分子量分布問(wèn)題 , 因此有一熔融溫度范圍。 結(jié)晶聚合物 Tm T 溫度 形 變 0 非晶聚合物的溫度形變曲線（如圖） 根據(jù)試樣的力學(xué)性質(zhì)隨溫度變 化的特征 ,可以把非晶聚合物 按溫度區(qū)域劃分為三種力學(xué) 狀態(tài) :玻璃態(tài) ,高彈態(tài)和粘流態(tài) 。 聚合物的分子量、結(jié)構(gòu)與性能 溫度 形 變 0 玻璃態(tài) 高彈態(tài) 粘流態(tài) Tg Tf 非晶聚合物 玻璃化溫度和熔點(diǎn) 是聚合物使用時(shí)的重要指標(biāo)。 聚合物的分子量、結(jié)構(gòu)與性能 聚合物作為材料使用時(shí)要求具有必要的力學(xué)性能。 各種聚合物對(duì)于機(jī)械應(yīng)力的反應(yīng)相差很大：例如聚苯 乙烯制品很脆，尼龍則很堅(jiān)韌；輕度交聯(lián)的橡膠具有很高的彈性。 彈性模量 拉伸強(qiáng)度 伸長(zhǎng)率 塑料 150—4000MPa 10100Pa 20%800% 橡膠 1—50MPa 150Pa 500%1000% 纖維 350—5000MPa 350700Pa 10%50% 各種聚合物力學(xué)性能的差異 ,直接與各種結(jié)構(gòu)因素有關(guān) , 除化學(xué)組成外 ,這些結(jié)構(gòu)因素包括分子量及分布 ,支化和 交聯(lián) ,結(jié)晶與否 ,共聚的方式 ,分子取向 ,增塑及填料等。 Carothers : 建立縮聚反應(yīng)理論。 Hideki Shirakawa, Alan G. MacDiarmid, Alan J. Heeger ：對(duì)導(dǎo)電聚合物的發(fā)現(xiàn)和發(fā)展（ 2022年諾貝爾獎(jiǎng)）。 研究聚合物的結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系，為設(shè)計(jì)合成預(yù)定性能的聚合物提供理論指導(dǎo)，是溝通合成與應(yīng)用的橋梁。 高分子科學(xué)既是一門應(yīng)用學(xué)科，也是一門基礎(chǔ)學(xué)科，它是建立在有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)、生物化學(xué)、物理學(xué)和力學(xué)等學(xué)科的基礎(chǔ)上逐漸發(fā)展而成的一門新興學(xué)科。 高分子制品廢棄后對(duì) 環(huán)境的污染 “在人類歷史上 ,幾乎沒(méi)有什么科學(xué)技術(shù)象高分子科學(xué)這樣對(duì)人類社會(huì)做出如此巨大的貢獻(xiàn) .” 高 分 子 科 學(xué) 簡(jiǎn) 史 第 一 章 緒 論 作業(yè)： P15 5 題， 6 題
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