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1、高分子材料第一章概论本讲稿第一页，共二十五页第一节高分子材料的概念n高分子链的构成n高分子的命名n高分子的分类本讲稿第二页，共二十五页一、高分子链的构成n nMacromolecules：高分子化合物、高分子n n定义定义：以共价键相连的若干重复单元形成的以长链结构为基础的大分子化合物本讲稿第三页，共二十五页特点特点：分子量介于分子量介于10104 410106 6之间，之间，分子间作用力大分子间作用力大 没没有有沸沸点点、无无法法气气化化、一一般般以以固固体体或或粘粘稠稠液液体存在体存在 具有独特的物理力学性质具有独特的物理力学性质(高粘度高粘度)具有机械强度、分子量越大强度越大具有机械强度
2、、分子量越大强度越大 具有多分散性（分子量不精确）具有多分散性（分子量不精确）与与小小分分子子相相比比，难难溶溶甚甚至至不不溶溶，且且溶溶解解时时要要经经过过溶胀过程溶胀过程本讲稿第四页，共二十五页习惯称法：聚合物polymern n低聚物：分子量10000，增加分子量对机械强度影响不大本讲稿第五页，共二十五页重复单元n n高分子链的基本组成单位n n聚合度Degreeofpolymerization,DP：n-平均值n n与大分子的区别，大分子分子量很大，但不一定有重复单元（如蛋白质）n n某些高分子的重复单元结构单元（如缩聚反应生成的聚合物：尼龙66）本讲稿第六页，共二十五页聚己二酰己二胺
3、（尼龙66）nH2N(CH2)6NH2+nHOOC(CH2)4COOH己二胺己二酸HN(CH2)6NHOC(CH2)4COn|结构单元|重复单元|本讲稿第七页，共二十五页二、高分子的命名n n习惯命名：天然聚合物天然聚合物的专门名称、来源有关、衍生化或改性n n商品名称n n系统命名本讲稿第八页，共二十五页三、高分子的分类n n1、习惯分类法聚合物来源：天然（明胶）、合成聚合基本反应：加聚树脂（PS）、缩聚树脂大分子形状：线型、体型聚合物热性质：热塑性、热固性性能和用途：塑料、橡胶、纤维、智能材料本讲稿第九页，共二十五页n n科学分类法（按高分子化学结构分类）科学分类法（按高分子化学结构分类）
4、有机高分子：有机高分子：碳链、杂链（主链结构），均链碳链、杂链（主链结构），均链/碳链高分子、杂链高分子（聚酰碳链高分子、杂链高分子（聚酰胺等）胺等）特点：可塑性好、易于加工、化学性质稳定、耐热性差、易特点：可塑性好、易于加工、化学性质稳定、耐热性差、易燃、易老化、机械强度不高燃、易老化、机械强度不高 元素有机高分子元素有机高分子主链不含碳原子但侧链可以有。聚二甲基硅氧烷（硅、氧）主链不含碳原子但侧链可以有。聚二甲基硅氧烷（硅、氧）特点：耐热、易加工、弹性好、疏水性强、绝缘性能良好特点：耐热、易加工、弹性好、疏水性强、绝缘性能良好无机高分子无机高分子主、侧链不含碳。石英、玻璃等。少主、侧链不含
5、碳。石英、玻璃等。少本讲稿第十页，共二十五页第二节高分子链结构n n一、高分子的结构特点n n二、高分子的近程结构n n三、高分子的远程结构本讲稿第十一页，共二十五页一、高分子的结构特点n n研究单元分类：高分子链结构(分子内结构)近程结构：熔点、密度、溶解性、粘度等，如蛋白质的一级结构氨基酸序列远程结构：链柔性、刚性等如蛋白质的二、三、四级结构，构象等高分子聚集态结构（分子间结构）本讲稿第十二页，共二十五页二、高分子的近程结构n n键接顺序头头键接头尾键接尾尾键接本讲稿第十三页，共二十五页n n共聚物序列无规、交替、嵌段、接枝本讲稿第十四页，共二十五页本讲稿第十五页，共二十五页支链、交联和端
6、基n n支链：长支链结晶性能影响小短支链难结晶n n交联：网状结构，溶胀不溶解n n互穿n n端基：末端化学基团本讲稿第十六页，共二十五页高分子链的构型n n旋光异构n n几何异构本讲稿第十七页，共二十五页三、高分子的远程结构n n内旋转与构象n n高分子链柔性（与分子结构密切相关）主链结构侧链基团交联温度本讲稿第十八页，共二十五页第三节高分子聚集态结构n n一、分子间作用力n n二、聚合物的结晶态n n三、聚合物的取向态n n四、高分子的炽态结构本讲稿第十九页，共二十五页一、分子间作用力n n范德华力（定向力、诱导力、色散力）以色散力为主非极性高分子中，占80%100%如：PS，PEn n氢
7、键本讲稿第二十页，共二十五页二、聚合物的结晶态n n玻璃化温度：Tg聚合物从玻璃态到高弹态之间的转变温度玻璃态：分子链和链段不能运动高弹态：分子链不能运动，链段能自由运动本讲稿第二十一页，共二十五页结晶对聚合物性能的影响n n结晶度大：熔点、密度增加抗张强度、硬度、耐溶剂性增强高弹性、抗冲击强度下降本讲稿第二十二页，共二十五页三、聚合物的取向态n n聚合物在外力作用下，分子链沿外力方向平行排列形成的结构n n单轴取向n n双轴取向本讲稿第二十三页，共二十五页四、高分子的炽态结构n n炽态结构：多组分复合材料存在的不同聚合物之间或聚合物与其他物质之间如何堆砌排列本讲稿第二十四页，共二十五页思考题n能否用蒸馏方法提纯高分子化合物？本讲稿第二十五页，共二十五页