合成高分子化合物ppt课件.ppt
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第二十二章第二十二章 合成高分子化合物合成高分子化合物第一节、合成高分子的意义及分类第一节、合成高分子的意义及分类第二节、高分子的合成第二节、高分子的合成第三节、高分子的构造及其性能特点第三节、高分子的构造及其性能特点第四节、常见的高分子化合物第四节、常见的高分子化合物 第一节第一节 合成高分子的意义及分类合成高分子的意义及分类 一、合成高分子化合物一、合成高分子化合物有机高分子化合物有天然与合成之分，如蛋白质，淀粉及纤维素是自然有机高分子化合物有天然与合成之分，如蛋白质，淀粉及纤维素是自然界中生长的，故叫做天然高分子化合物；而塑料，合成纤维及合成橡胶那么界中生长的，故叫做天然高分子化合物；而塑料，合成纤维及合成橡胶那么属于人工合成的，所以叫做合成高分子资料属于人工合成的，所以叫做合成高分子资料 三大合成资料：合成纤维三大合成资料：合成纤维 合成橡胶合成橡胶 塑料塑料公元一世纪：开场利用天然高分子〔丝织、造纸等〕；19世纪：英、美加工利用天然橡胶〔硫化〕、纤维素改性〔硝化〕；1907年：合成酚醛树脂；1927年：合成聚乙烯；30～40年代：合成橡胶、合成纤维、合成塑料。
高分子化合物与高分子资料是有区别的我们常说的高分子资料实践上是由高分子化合物经过加工和参与某些添加物而制成的 高分子化合物是以其分子量很高而得名，普通在五千以上可达几万，几十万，甚至上百万但它的化学组成都比较简单，并以一样的构造单元组成如：聚乙烯 写成 二、合成高分子的分类二、合成高分子的分类合成纤维： 尼龙、涤纶····合成橡胶：丁苯橡胶、丁钠橡胶、丁腈橡胶···；塑料：热塑性塑料、热固性塑料······ 第二节、高分子的合成第二节、高分子的合成 一、加聚反响一、加聚反响1．加聚反响．加聚反响 由一种或两种以上不饱和烃或环状化合物合成高聚物的反响，反响由一种或两种以上不饱和烃或环状化合物合成高聚物的反响，反响过程中没有低分子物质生成过程中没有低分子物质生成 乙烯 聚乙烯环氧乙烷 聚环氧乙烷 2、根本概念、根本概念 3、加聚反响的分类、加聚反响的分类(1).均聚反响：仅由一种单体发生的加聚反响均聚反响：仅由一种单体发生的加聚反响 单体：每个参与聚合的小分子；链节：生成的高聚物中每个聚合单元；聚合度：n值大小；分散性：聚合物n值差别；平均分子量：高聚物中不同大小聚合物分子的平均分子量。
(2).共聚反响：由两种以上单体共同聚合 (3). 按历程分有：自在基 负离子 正离子和配位聚合反响 4、加聚反响历程、加聚反响历程 普通加聚反响的历程有三种：自在基聚合、离子聚合、配位聚合自在基聚合 该类聚合为加聚反响的主要类型，普通多以过氧化物为自在基引发剂，经过自在基反响历程进展聚合 引发剂：过氧化二苯甲酰 偶氮二异丁睛 自在基聚合反响就是牧体征引发剂或在允、执、辐别婶物以能量激发下转化成自在基而引起的聚合反响链的引发 链的引发是自在基聚合反响的)f姑阶段单体分子在外界要素激发下转变为自在基 白由基 单体 单体自在基 链的增长 单体白由基(RMl·或·M·)生成后，继续与单体分子作用，直至生成大分子链自在基的过程这个过程是迅速而反复多次地进展比可以来示如下： 单体 单体 二聚体 三聚体 n聚体 自在基 自在基 自在基 自在基 例如：链的终止链的终止 离子聚合反响历程离子聚合反响历程 经过酸、金属卤化物产生正离子或经过碱金属或其它亲核试剂产生负离子而产生加聚反响。
配位聚合反响历程配位聚合反响历程 在齐格勒－那塔催化剂〔如Al〔C2H5)3－TiCl4等〕的控制下，单体间只能按照一定的方向进展聚合，产生有规构造的大分子聚合物〔也称定向聚合〕 1、缩聚反响 由一种或两种以上单体化合成高聚物，同时有低分子物质 产生 特点：〔1〕所用单体是带有两个或两个以上-OH, -COOH, -NH2等 反响基团的化合物 〔2〕是经过一连串的缩合反响来完成的和低分子的缩合 反响一样都是可逆反响相对分子量随反响时间增 加而逐渐增大，但单体的转化率却几乎与反响时间无 关 二、缩聚反响二、缩聚反响 有些单体缩聚成高聚物时，并不析出低分子物质但在反响过程中，也是相对分子量随反响时间而逐渐增大，单体转化率与反响时间无关这种反响也属缩聚反响 如： 尼龙-6 聚氨酯 除酚醛树脂外，脲醛树脂与三聚氰胺甲醛树脂有也都可构成热固性树脂。
在这些缩合反响中，尿素相当于四个官能团的单体〔每个-NH2相当于两个官能团〕 2、缩聚反响历程、缩聚反响历程 普通是在两种分子或两种基团间，以酸、碱等催化下进展，与简单化合物的反响历程一样 3、缩聚反响分类 〔1〕线型缩聚 单体分子以两个官能团向大分子的两个方向增长，得到线型构造的产物〔2〕体型缩聚 单体分子以两个以上的官能团向大分子的两个方向增长，得到体型构造的产物 第三节、高分子的根本构造及其性能特点第三节、高分子的根本构造及其性能特点 1. 分子的分子构造分分子的分子构造分为两种根本两种根本类型：型：线型构造，体型构造型构造，体型构造2．性能．性能 线形构造〔包括形构造〔包括带有支有支链的〕高分子，有独立的大分子存在〔在溶的〕高分子，有独立的大分子存在〔在溶剂中或在加中或在加热熔融形状下，大分子可以彼此熔融形状下，大分子可以彼此别分开来〕具有分开来〕具有弹性，性，可塑性，在溶可塑性，在溶剂中能溶解，加中能溶解，加热熔融，硬度和脆性熔融，硬度和脆性较小 体型构造〔分子体型构造〔分子链间大量是交大量是交联的〕高分子，没有独立的大分子存的〕高分子，没有独立的大分子存在，没有在，没有弹性和可塑性，不能溶解和熔融，只能溶性和可塑性，不能溶解和熔融，只能溶胀，硬度和脆性，硬度和脆性较大。
大 3、高分子化合物的集聚形状、高分子化合物的集聚形状1、晶相高聚物和非晶相高聚物 线型构造的高聚物有晶相的和非晶相晶相高聚物由于其内部分子陈列很有规律，分子间的作用力较大，故其耐热性和机械强度都比非晶相的高，熔限较窄非晶相高聚物没有一定的熔点，耐热性能和机械强度都比晶相的低 体型构造的高聚物，由于分子链间有大量的交联，分子链不能够产生有序陈列，因此都是非晶相的，对于少量交联的网状高聚物，因其交联少，链段间也能够产生部分的有序陈列，但这种部分的有序陈列，其分子间的吸引力缺乏以坚持在这种形状，而容易恢复到原来的无序形状所以橡胶硫化(少量交联)后，仍能坚持良好弹性 2．线型非晶相高聚物的聚集形状．线型非晶相高聚物的聚集形状 线型非晶相高聚物具有三种不同的物理形状： 玻璃态、高弹态、粘流态 塑料所处的形状是玻璃态，橡胶所处的形状是高弹态 把高聚物加热到熔融时所处的形状就是粘流态玻璃态的特征是形变很困难，硬度大；高弹态的特征是形变很容易，具有高弹性；粘流态的特征是形变能恣意发生，具有流动性。
这三种物理形状，随着温度的变化可以相互转化： 第四节、第四节、 常见高分子化合物常见高分子化合物 1．塑料．塑料 具有可塑性能的高分子具有可塑性能的高分子资料〔以高分子料〔以高分子树脂脂为根本成分根本成分的高分子物的高分子物质〕 组成：成：树脂：高分子物脂：高分子物质40～～100％ 助助剂：填料、增塑：填料、增塑剂、光滑、光滑剂、、稳定定剂···· 分分类：：热塑性塑料、塑性塑料、热固性塑料固性塑料 普通塑料、工程塑料普通塑料、工程塑料热塑性塑料：普通塑性塑料：普通为线型高分子，可反复加型高分子，可反复加热熔化 如：聚乙如：聚乙烯、聚、聚氯乙乙烯等等热固性塑料：受固性塑料：受热发生交生交联，固化，冷却后不能再熔化固化，冷却后不能再熔化 如：酚如：酚醛塑料、塑料、环氧氧树脂等等 塑料中的“四烯〞 英文缩写 系统命名 聚乙烯 PE 聚次乙基 聚丙烯 PP 聚1-甲基乙烯 聚氯乙烯 PVC 聚1-氯乙烯 聚苯乙烯 2、合成纤维、合成纤维 以合成高分子为原料制得的纤维。
分类： 无机纤维 ：玻璃纤维、陶瓷纤维····合成纤维 有机纤维：人造纤维：人造纤维素、人造Pr纤维··· 合成纤维：尼龙、涤纶····碳链纤维：聚丙烯纤维、聚丙烯腈······杂链纤维：聚酰胺、聚酯····特点：有一定线性、易加工、强度大； 有适宜的分子量； 有一定的极性基团，易着色、印染等； 有一定的物理特性，便于加工，产品性能好 纤维中的中的“四四纶〞〞 锦纶〔尼〔尼龙〕：〕： 尼尼龙-6 聚已内聚已内酰胺胺 “6〞表示已内〞表示已内酰胺的碳原子数尼胺的碳原子数尼龙-66聚已二聚已二酰已二胺已二胺 前面数字表示二元胺的碳原子数，后面的数字表示二元前面数字表示二元胺的碳原子数，后面的数字表示二元酸的碳原子数酸的碳原子数聚已内酰胺〔尼龙-6〕 聚已二酰已二胺〔尼龙-66〕 聚对苯二甲酸乙二酯 PETP 聚丙烯腈 PAN 聚乙烯醇 3．合成橡胶．合成橡胶 〔1〕、天然橡胶 天然橡胶的来源； 天然橡胶的成分； 橡胶加工：配炼－添加碳黑、油脂、改性剂、抗老化剂等。
硫化－使产品定型、添加强度、耐磨等〔2〕合成橡胶 天然橡胶的限制； 人工合成橡胶的开展 “四胶〞〔合成橡胶〕四胶〞〔合成橡胶〕 ①丁苯橡胶： 丁二烯和苯二烯共聚 ②顺丁橡胶: 丁二烯为单体 ③异戊橡胶: 异戊二烯为单体 ④乙丙橡胶 4．离子交换树脂．离子交换树脂 离子交换树脂的构造；离子交换树脂的分类；离子交换树脂的用途； 。
