理学高分子物理绪论.pptx

绪论研究聚合物的微观结构；
研究聚合物的宏观性能；
研究聚合物的分子运动；
通过上述研究，阐明聚合物结构与性能之间的内在关系，发现其基本规律，从而为高分子材料的合成、成型加工、性能检测和材料应用提供理论和实验依据。聚合物结构的特点
具有长链状大分子结构；
结构不均一性——分子量不均一性、共聚组成的不均一性、结构单元连接顺序、空间构型不均一性……；
分子链的柔顺性——大部分高分子链具有一定的内旋转自由度，导致大分子链卷曲并且空间形态多变，表现出一定的柔性；
分子链之间的排列堆积可以形成多种凝聚态结构——结晶结构、非晶结构……；可塑性、成纤性、成膜性——容易成型加工；
刚性、韧性——可作为结构材料使用；
高弹性、粘弹性——弹性体和特殊材料；
化学稳定性——耐腐蚀材料；
优良的隔热和绝缘性能——绝缘和保温材料；
有限的使用温度范围——耐热性差；
有限的使用寿命——容易老化；结构与性能关系的纽带——分子运动高分子物理在高分子科学中的作用和地位如何学习高分子物理1、教材与参考书
（1）《高分子物理》——金日光教授主编，化工出版社
（2）《高分子物理》——何曼君教授主编，复旦大学出版社；
（3）《高分子科学教程》——韩哲文教授主编，上海华东理工大学出版社；
2、授课方法
课堂教学为主，自学为辅；
3、答疑时间
每周四下午

4、成绩评定
平时成绩
期中考试
期末考试
第一章高分子链的结构本章教学 (1).聚合物分子链的组成——组成
(2).结构单元的键接方式——构型
(3).共聚组成及序列分布——组成
(4).线型、支化和交联———构造
(5).取代基空间排列方式——构型
高分子的近程结构属于化学结构范畴，它对聚合物的基本性能具有决定性的影响，近程结构一旦确定，聚合物的基本性能也就随之确定。一、分子链的化学组成
主链主要由碳、氧、硅、氮、硫等原子组成
1.碳链高分子
~~~~~~C-C-C-C-C-C-C-C~~~~~~~
一般可塑性较好，化学性质稳定，但强度一般，耐热性较差，可作为通用高分子使用。
2.杂链高分子
~~~~~C-C-O-（N，S，Si…）-C~~~
杂链聚合物的耐热性明显提高，但化学稳定性较差。芳香族杂链聚合物机械强度较高，可作为工程塑料使用。3.元素有机高分子
~~~~~Si-（O，P，Al，Ti，)~~~~
大分子主链上没有碳原子，侧基为有机基团。该类聚合物具有较好的可塑性和弹性，还具有优异的耐热性，可以在一些特殊埸合使用。分子链的端基
分子链的端基主要影响聚合物热稳定性，因为聚合物的降解一般从分子链的端基开始。
聚甲醛（POM）的端羟基受热后容易分解释放出甲醛，所以聚甲醛合成需要用乙酸酐进行酯化封端，从而消除端羟基，提高热稳定性。
聚碳酸酯（PC）的端羟基和酰氯端基都可以促使聚碳酸酯在高温下降解。如果用苯酚进行封端则可以明显提高PC的耐热性。二、结构单元的键接方式双烯烃的键接方式比较复杂
以2-氯丁二烯为例：结构单元的键接方式对聚合物性能的影响——双官能团单体聚合线型大分子
三官能团单体或链转移存在支化大分子

线型聚合物和支化聚合物的分子链之间通过分子间力相互排列堆积形成聚集态，加入适当溶剂可以溶解，加热可以使其熔融———热塑性聚合物（2）根据支链的连接方式不同
无规支化（Randombranching）
梳形支化（Combbranching）
星形支化（Starbranching）
支化对聚合物性能的影响
对聚合物性能的影响主要表现在两方面：
（1）结晶性能；（2）流动行为；
1）短支链影响聚合物的结晶性能；
2）长支链主要影响聚合物的流动性能；交联——大分子链之间通过化学键相互连接所形成的三维网状结构交联对聚合物性能的影响
1）交联对材料的合成和成型加工带来不便；
2）交联可以赋予材料好的性能；
交联的主要应用：
橡胶硫化；
聚乙烯交联
不饱和聚酯、环氧树脂固化
交联程度的表征：
凝胶含量——进入交联网络的结构单元的百分数；
交联密度——相邻交联点之间的平均分子量；梯型高分子——主链由两条分子链平行排列而成，而两条链之间有一系列的化学键相连。根据二元共聚物中两种单体单元在分子链上的排列顺序：
~~-A-B-A-A-A-B-B-A-B-B-B-A-~~无规共聚物
~~-A-B-A-B-A-B-A-B-A-B-A-B-~~交替共聚物
~~-A-A-A--~~-B-B-B-~~-A-A-A-~嵌段共聚物
~~-A-A-A-A-A-A-A-A-A-A-A-A-~~接枝共聚物
B-B-B-B-~~B-B-B-B~~
~~~ABABBBAAABBAAABBBAA~~~
序列——同种单体单元直接相连形成的链段；
序列长度——序列中单体单元的数目；
R——分子链上100