飞机上英语.ppt

第2节高分子化合物的结构特征
高分子材料
由相对分子质量比一般小分子有机物高得多的高分子化合物为主要成分制成的物质。
高分子化合物
通过小分子单体聚合而成相对分子质量高达上万甚至百万的聚合物。
高分子的结构
通常分为高分子链结构和高分子的聚集态结构两部分,而高分子链结构又分为近程结构和远程结构,其中近程结构属于化学结构,又称一级结构,远程结构称二级结构,聚集态结构是三级结构,以三级堆积结构为单位在高分子材料中进一步堆砌形成的结构为四级结构。
高分子化合物的一级结构

高分子是链状结构,高分子链是由单体通过缩聚或加聚反应连接而成的链状分子。
高分子链的组成是指构成大分子链的化学成分、结构单元的排列顺序、分子链的几何形状、高聚物的相对分子质量及其分布。
高密度聚乙烯(HDPE)结构为[CH2CH2]n,是高分子中分子结构最为简单的一种,它的单体是乙烯,重复单元即结构单元为—CH2CH2—,成为链节,n为链节数,亦为聚合度P。聚合物为链节相同聚合度不同的混合物,这种现象称为聚合物相对分子质量的多分散性。
由于结构不对称,形成高分子链时可能有三种不同的键接方式:头—头,尾—尾,头—尾。
高分子链的形态
如果在缩聚过程中由三个或三个以上的官能团的单体存在,或是在加聚过程中有自由基链转移发生,或是双烯类单体第二键被活化等,则单体单元的键接顺序通常有无规、交替、嵌段和接枝之分,能生成支化或交联的高分子。支化高分子又有星型、梳型和无规支化之分,如图:

高分子链按其几何形状分为以下三种:线型高分子链,支链型分子链,体型分子链
高分子链的构型
构型是指分子中有化学键所固定的原子或取代基在空间的几何排列,也就是表征分子中最近邻原子间的相对位置。这种原子排列非常稳定,只有是化学键断裂和重组才能改变构型。构型不同的异构体有旋光异构和立体异构两类。
旋光异构是有机物能构成互为镜像的两种异构体,表现出不同的旋光性。聚合物立体构型分为三种:
(a)全同立构,全部由一种旋光异构单元链接;(b)间同立构,由两种旋光异构单元交替链接;(c)无规立构,两种旋光异构单元完全无规链接。
通常由自由基聚合的高聚物大都是无规立构的,只有用特殊的催化剂进行定向聚合才能合成有规立构高分子。
等规度是指高聚物中含全同立构或间同立构高分子的百分数。
另一种异构体是几何异构,由于聚合物内双键上的基团在双键两侧排列方式不同,分为顺式和反式构型,例如:聚丁二烯利用不同催化剂,可以得到顺式和反式构型。,前者为顺丁橡胶,后者为聚丁二烯塑料。