1、高分子物理全册配套精品高分子物理全册配套精品完整课件完整课件第一章第一章 高分子链的结构高分子链的结构Chapter 1 Macromolecule Chain Structure结构的研究内容是什么？结构的研究内容是什么？第一节第一节 高分子的近程结构高分子的近程结构 Polymer chain near range structure 聚合物具有链状结构，这概念在聚合物具有链状结构，这概念在19201930年间已由年间已由Staudinger等提出并确定等提出并确定 高分子通常是通过加聚或缩聚反应得到高分子通常是通过加聚或缩聚反应得到第一节第一节 高分子的近程结构高分子的近程结构 Poly
2、mer chain near range structure 加聚加聚第一节第一节 高分子的近程结构高分子的近程结构 Polymer chain near range structure 缩聚缩聚第一节第一节 高分子的近程结构高分子的近程结构 Polymer chain near range structure 由于高分子是链状结构，所以把简单重复（结构）由于高分子是链状结构，所以把简单重复（结构）单元称为单元称为“链节链节”（Repeating Unint） 简单重复（结构）单元的个数称为简单重复（结构）单元的个数称为聚合度聚合度DP(Degree of Polymerization)高分子
3、结构的特点高分子结构的特点The characteristic of polymer structure 分子链很长，拉直可达毫米级分子链很长，拉直可达毫米级 长径比可达几万，分子链一般具柔顺性长径比可达几万，分子链一般具柔顺性 高分子结构的不均一性高分子结构的不均一性 次价力的作用特别重要次价力的作用特别重要 溶解过程非常缓慢溶解过程非常缓慢 晶态结构有序性差晶态结构有序性差 交联对性能的影响显著交联对性能的影响显著结构分类结构分类 （ Categories of structures ） 近程结构近程结构 高分子链内结构高分子链内结构 (一次结构一次结构) 远程结构远程结构 (二次结构二次
4、结构)高聚物结构高聚物结构 晶态结构晶态结构 非晶结构非晶结构 高分子链间结构高分子链间结构 取向结构取向结构 织态结构织态结构第一节第一节 高分子的近程结构高分子的近程结构 Polymer chain near range structure11 化学组成化学组成 (chemistry composition)12 键接方式键接方式 (link mode) (单体单元键合单体单元键合)13 支化、交联支化、交联(branch, cross-link )、端基端基(end group) 和梯形聚合物和梯形聚合物(Ladder polymer) ( (单个高分子链的键接单个高分子链的键接) )1
5、4 空间构型空间构型 (stereo configuration) ( (单体单元主体构型单体单元主体构型) )15 序列结构序列结构（sequence structure） (共聚物共聚物)第一节第一节 高分子的近程结构高分子的近程结构 Polymer chain near range structure11 化学组成化学组成 (chemistry composition) 碳链高分子（碳链高分子（ Carbon chain macromolecule ） 主链由主链由C原子以共价键联结（大多由加聚得到原子以共价键联结（大多由加聚得到) ) 如：如： 这类高聚物不易水解，易加工，易燃烧，易老
6、这类高聚物不易水解，易加工，易燃烧，易老化，耐热性较差。化，耐热性较差。第一节第一节 高分子的近程结构高分子的近程结构 Polymer chain near range structure 杂链高分子（杂链高分子（ Miscellaneous chain macromolecule ） 主链由二种或更多原子以共价键联结主链由二种或更多原子以共价键联结 主要是主要是C、O、N、S等原子等原子 如：如：第一节第一节 高分子的近程结构高分子的近程结构 Polymer chain near range structure第一节第一节 高分子的近程结构高分子的近程结构 Polymer chain nea
7、r range structure 这类聚合物是由缩聚反应或开环聚合而成的，因这类聚合物是由缩聚反应或开环聚合而成的，因主链带极性，易水解，醇解或酸解主链带极性，易水解，醇解或酸解 优点：耐热性好，强度高优点：耐热性好，强度高 缺点：易水解缺点：易水解 这类聚合物主要用作工程塑料这类聚合物主要用作工程塑料第一节第一节 高分子的近程结构高分子的近程结构 Polymer chain near range structure 元素有机高分子元素有机高分子(Element organic macromolecule) 主链中含有主链中含有 Si 、S、P 、B 等无机元素等无机元素 的高分子链的高分子
8、链 如：硅橡胶如：硅橡胶第一节第一节 高分子的近程结构高分子的近程结构 Polymer chain near range structure 这类高聚物的特点是具有无机物的热稳定性，有这类高聚物的特点是具有无机物的热稳定性，有机物的弹性和塑性。但强度较低。机物的弹性和塑性。但强度较低。第一节第一节 高分子的近程结构高分子的近程结构 Polymer chain near range structure12 键接方式键接方式 (Link mode) （头头尾）联接尾）联接 Head-to-Tail （头（头头）联接头）联接 Head-to-Head 不同键接方式的影响：不同键接方式的影响： 高聚物
9、结晶能力、力学性能、热稳定性能等高聚物结晶能力、力学性能、热稳定性能等CHCHCHCHCHCHCHCHCHCH22222XXXXXn第一节第一节 高分子的近程结构高分子的近程结构 Polymer chain near range structure对双烯类烯烃 (alkdiene) 的加成聚合键接方式更复杂 1、2加成 3、4加成 1、4加成CH2CH3CCHCH2CCHCH2CH2CH3CH2CCH2CHCH3CHCH3CH2CCH第一节第一节 高分子的近程结构高分子的近程结构 Polymer chain near range structure1 13 3 支化支化( (Branch) )
10、、交联、交联( (Crosslink) )、端基、端基 ( (End-group) )和梯形聚合物（和梯形聚合物（Ladder polymer） 支化高分子的形式：星形（支化高分子的形式：星形（Star）、梳形梳形 （Comb）、无规）、无规(Random)树形高分子第一节第一节 高分子的近程结构高分子的近程结构 Polymer chain near range structure支化支化：影响：影响 结晶性、柔顺性、硬度、结晶性、柔顺性、硬度、 密度、熔点等密度、熔点等 短支链短支链规整性、结晶度、密度、熔点等规整性、结晶度、密度、熔点等 长支链长支链主要影响溶解性能和熔体性能主要影响溶解性
11、能和熔体性能 支链的化学结构支链的化学结构 支化结构的研究支化结构的研究 支链的长度支链的长度 支链的数量（支化度）支链的数量（支化度） (两相邻支化点之间链的平均分子量来表示支化的两相邻支化点之间链的平均分子量来表示支化的 程度，称为程度，称为支化度）支化度）第一节第一节 高分子的近程结构高分子的近程结构 Polymer chain near range structure 由于加聚过程中有自由基的链转移发生，常易产由于加聚过程中有自由基的链转移发生，常易产生支化高分子。生支化高分子。 支化分子对高分子材料的使用性能有一定的影响支化分子对高分子材料的使用性能有一定的影响下面以下面以PE为例为
12、例第一节第一节 高分子的近程结构高分子的近程结构 Polymer chain near range structure LDPE(Low Density PE)（自由基聚合（自由基聚合） 这种聚合方式易发生链转移，则支链多，密这种聚合方式易发生链转移，则支链多，密度小，较柔软。用于制食品袋、奶瓶等等度小，较柔软。用于制食品袋、奶瓶等等 HDPE（配位聚合，（配位聚合，Zigler催化剂）催化剂） 这种聚合方法不同与前，获得的是几乎无支这种聚合方法不同与前，获得的是几乎无支链的线型链的线型PE，所以密度大，硬，规整性好，结晶，所以密度大，硬，规整性好，结晶度高，强度、刚性、熔点均高。可用作工程塑
13、料度高，强度、刚性、熔点均高。可用作工程塑料部件，绳缆等等部件，绳缆等等第一节第一节 高分子的近程结构高分子的近程结构 Polymer chain near range structure 支化度越高，支链结构越复杂则对性能的影支化度越高，支链结构越复杂则对性能的影响越大，例如无轨支化往往降低高聚物薄膜的拉响越大，例如无轨支化往往降低高聚物薄膜的拉伸度，以无规支化高分子制成的橡胶其抗拉强度伸度，以无规支化高分子制成的橡胶其抗拉强度及伸长率均比线型分子制成的橡胶为差。及伸长率均比线型分子制成的橡胶为差。第一节第一节 高分子的近程结构高分子的近程结构 Polymer chain near rang
14、e structure 交联交联：不溶、不熔：不溶、不熔 一般一般 使强度使强度 、热稳定性、热稳定性 热固性树脂、硫化橡胶均为交联高分子材料热固性树脂、硫化橡胶均为交联高分子材料 交联键的化学结构交联键的化学结构 交联结构的研究交联结构的研究 交联键的长度交联键的长度 交联键的密度（交联度）交联键的密度（交联度）第一节第一节 高分子的近程结构高分子的近程结构 Polymer chain near range structure 交联度交联度：用相邻两个交联点之间的链的平均分子：用相邻两个交联点之间的链的平均分子Mc 来表示。交联度越大，来表示。交联度越大，Mc越小。越小。 交联点密度交联点密
15、度：交联的结构单元占总结构单元的分：交联的结构单元占总结构单元的分数，即每一结构单元的交联几率。数，即每一结构单元的交联几率。第一节第一节 高分子的近程结构高分子的近程结构 Polymer chain near range structure 缩聚反应中有三个或三个以上官能度的单体存在缩聚反应中有三个或三个以上官能度的单体存在时，高分子链之间通过支链联结成一个三维空间时，高分子链之间通过支链联结成一个三维空间网形大分子时即成网形大分子时即成交联结构交联结构 交联与支化有本质区别交联与支化有本质区别 支化（可溶，可熔，有软化点）支化（可溶，可熔，有软化点） 交联（不溶，不熔，可膨胀）交联（不溶，
16、不熔，可膨胀）第一节第一节 高分子的近程结构高分子的近程结构 Polymer chain near range structure应用： 橡胶硫化就是在聚异戊二烯的分子间产生硫桥第一节第一节 高分子的近程结构高分子的近程结构 Polymer chain near range structure 另外一种交联另外一种交联PE，它是经过辐射交联，使得软化，它是经过辐射交联，使得软化点和强度均大大提高，大都用于电气接头，电缆点和强度均大大提高，大都用于电气接头，电缆的绝缘套管等的绝缘套管等 除无规交联外，还有规整的网络结构，如：耐高除无规交联外，还有规整的网络结构，如：耐高温的全梯型吡隆，耐高温的碳
17、纤维。温的全梯型吡隆，耐高温的碳纤维。第一节第一节 高分子的近程结构高分子的近程结构 Polymer chain near range structure线型大分子链 一般高分子是线型的。它是由含二官能团的反应一般高分子是线型的。它是由含二官能团的反应物反应的，如前所述的聚氯乙烯和聚酯，分子长物反应的，如前所述的聚氯乙烯和聚酯，分子长链可以卷曲成团，也可以伸展成直线，这取决于链可以卷曲成团，也可以伸展成直线，这取决于分子本身的柔顺性及外部条件。分子本身的柔顺性及外部条件。 线型高分子间无化学键结合，线型高分子间无化学键结合，所以在受热或受力所以在受热或受力情况下分子间可以互相移动（流动），因此
18、线型情况下分子间可以互相移动（流动），因此线型高分子可在适当溶剂中溶解，加热时可熔融，易高分子可在适当溶剂中溶解，加热时可熔融，易于加工成型。于加工成型。第一节第一节 高分子的近程结构高分子的近程结构 Polymer chain near range structure线型、支化、网状分子的性能差别 线型分子：可溶，可熔，易于加工，可重复应用，一些合成纤维，“热塑性”塑料（PVC，PS等属此类） 支化分子：一般也可溶，但结晶度、密度、强度均比线型差 网状分子：不溶，不熔，耐热，耐溶剂等性能好，但加工只能在形成网状结构之前，一旦交联为网状，便无法再加工，“热固性”塑料（酚醛、脲醛属此类）第一节第
19、一节 高分子的近程结构高分子的近程结构 Polymer chain near range structure 端基端基：使热稳定性和化学稳定性：使热稳定性和化学稳定性 端基结构与主链的结构不同端基结构与主链的结构不同 通常来自单体、引发剂等通常来自单体、引发剂等 端基一般具有较大的化学活性端基一般具有较大的化学活性 如：如：OH、COOH、COCl等第一节第一节 高分子的近程结构高分子的近程结构 Polymer chain near range structure 梯形聚合物梯形聚合物 (Ladder polymer) 分子主链不是单链而是象分子主链不是单链而是象“梯子梯子”或或“双股双股螺旋
20、线螺旋线”。如聚丙烯晴纤维加热时，升温过程中。如聚丙烯晴纤维加热时，升温过程中环化，芳构化形成梯形结构（进一步升温可得碳环化，芳构化形成梯形结构（进一步升温可得碳纤维），可作为耐高温高聚物的增强填料纤维），可作为耐高温高聚物的增强填料。第一节第一节 高分子的近程结构高分子的近程结构 Polymer chain near range structure 这类聚合物的特点：热稳定性好，因为受热这类聚合物的特点：热稳定性好，因为受热时链不易被打断，即使几个链断了，只要不在同时链不易被打断，即使几个链断了，只要不在同一个梯格中不会降低分子量。一个梯格中不会降低分子量。第一节第一节 高分子的近程结构高分
21、子的近程结构 Polymer chain near range structure1 14 4 空间构型空间构型 (stereo configuration) 构型：分子中由化学键所固定的原子在空间的几何排列。要改变构型必须经过化学键的断裂和重组。 The term configuration refers to the permanent stereostructure of a polymer. The configuration is defined by the polymerization method, and a polymer preserves its configurati
22、on until it reacts chemically. A change in configuration requires the rupture of chemical bonds. 第一节第一节 高分子的近程结构高分子的近程结构 Polymer chain near range structure 立体异构的分类立体异构的分类（Categories of stereoisomer） Different configurations exist in polymers with stereocentres (tacticity立构规整度) and double bonds (cis
23、and trans forms). 主要有： 旋光异构 optical isomerism 顺反(几何)异构 cis-trans (geometrical) isomerism第一节第一节 高分子的近程结构高分子的近程结构 Polymer chain near range structure 旋光异构旋光异构(optical isomerism)若正四面体的若正四面体的中心原子上四个取代基是不对称的（即四个基团中心原子上四个取代基是不对称的（即四个基团不相同）。此原子称为不对称不相同）。此原子称为不对称C（asymmetric carbon)原子或手性原子或手性C （chiral carbon
24、)原子，这原子，这种不对称种不对称C原子的存在会引起异构现象，其异构原子的存在会引起异构现象，其异构体互为镜影对称，各自表现不同的旋光性，故称体互为镜影对称，各自表现不同的旋光性，故称为为旋光异构体旋光异构体(optical isomer)。第一节第一节 高分子的近程结构高分子的近程结构 Polymer chain near range structure 旋光异构旋光异构 存在于不对称的碳原子化合物，能形成存在于不对称的碳原子化合物，能形成互为镜影的两种异构体互为镜影的两种异构体 （右旋（右旋（dextrorotation) )左旋左旋( (levorotation) )）。）。 小分子：第
25、一节第一节 高分子的近程结构高分子的近程结构 Polymer chain near range structure 大分子： 有不对称碳原子，所以有旋光异构 CH2HXCn第一节第一节 高分子的近程结构高分子的近程结构 Polymer chain near range structure An isotactic polymer is a regular polymer consisting only of one species of configurational base units. A syndiotactic polymer consists of an alternating s
26、equence of the different configurational base units. An atactic polymer has equal numbers of randomly distributed configurational base units.第一节第一节 高分子的近程结构高分子的近程结构 Polymer chain near range structure三种键接方式 全同立构全同立构 (isotactic) 高分子链全部由一种旋高分子链全部由一种旋光异构单元键接而成光异构单元键接而成 间同立构间同立构 (syndiotactic) 高分子链由两种旋光异
27、高分子链由两种旋光异构单元交替键接而成构单元交替键接而成 无规立构无规立构 (atactic) 高分子链由两种旋光异高分子链由两种旋光异构单元无规键接而成构单元无规键接而成CCCCCCRRRRCCRRCCCCCCCCRRRCCCCCCCCRRR第一节第一节 高分子的近程结构高分子的近程结构 Polymer chain near range structure 全同构型 间同构型 无规构型第一节第一节 高分子的近程结构高分子的近程结构 Polymer chain near range structureVideo for isoPolypropylene第一节第一节 高分子的近程结构高分子的近程
28、结构 Polymer chain near range structure全同构型运动轨迹之一 第一个二面角放大 旋转成180度 第一节第一节 高分子的近程结构高分子的近程结构 Polymer chain near range structure第一节第一节 高分子的近程结构高分子的近程结构 Polymer chain near range structure立体异构体的一般定义和分类立体异构体的一般定义和分类 立体异构体立体异构体(stereoisomer)是指具有相同原子连接顺序，但原子在空间排列不相同的同分异构体。这种异构现象称为立体异构立体异构(stereoisomerism)。 以前
29、将立体异构划分为几何异构、旋光异构和构象异构三类，但目前较好的分类是将其分为对映异构和非对映异构两类，其中非对映异构又包括顺反异构（即几何异构）和构象异构。 非对映异构体非对映异构体是指所有不属于对映异构体的立体异构体，即不呈镜像关系的旋光异构体。它包括内消旋化合物、顺反异构体、构象异构体以及具一个或多个手性中心但不呈镜像关系的立体异构体。一般情况下，它们不仅旋光性质不同，而且很多物理和化学性质也不相同。 第一节第一节 高分子的近程结构高分子的近程结构 Polymer chain near range structure整体对称性和个别手性中心 分子本身整体的对称性决定分子有无手性（有无旋光性
30、）。分子中有无手性碳原子并不是分子就有手性的充分必要条件。如：1）若分子有2个或2个手性中心，又该分子的对称性使得分子中一部分引起的旋光被作为镜像的另一部分所抵消。此时有手性中心，但无手性，这样的化合物也称作内消旋（meso）化合物。 2）若无手性中心，但分子整体不称，如若干丙二烯型和联苯型化合物，也有手性。第一节第一节 高分子的近程结构高分子的近程结构 Polymer chain near range structure关于高分子链，如： （1）PP，PS，PVC，PMMA，等碳链高分子和聚甲醚之类高分子，虽含有许多不对称碳原子，但由于C*的4个取代基中的2个是相同的，对于整个高分子长链，由
31、于内消旋作用，而没有旋光性。 （2）只有聚氨基酸，聚乙基醚等合成高分子，链中C*的4个取代基完全不同，链节之间无消旋作用，整个高分子链有旋光性，属于真正的旋光异构高分子。此外，许多生物高分子和药物高分子也具有旋光性。第一节第一节 高分子的近程结构高分子的近程结构 Polymer chain near range structure分子的立体构型不同，导致材料性能差异分子的立体构型不同，导致材料性能差异 PS： 等规等规PS：规整度高，能结晶，：规整度高，能结晶，T=240，不易溶解，不易溶解 无规无规PS：软化点：软化点80，溶于苯，溶于苯 PP： 等规等规PP：T=175，坚韧可纺丝，也可作
32、工程塑料，坚韧可纺丝，也可作工程塑料 无规无规PP：性软，无实际用途：性软，无实际用途第一节第一节 高分子的近程结构高分子的近程结构 Polymer chain near range structure 几何异构(geometrical isomer)原子或基团原子或基团在双键两侧排列方式不同而引起的异构。在双键两侧排列方式不同而引起的异构。 （取代基在双键两侧不同的排列方式（顺式反式（取代基在双键两侧不同的排列方式（顺式反式） Polymers with double bonds in the main chain, e.g. polydienes, show different stere
33、ostructures. The double bond is rigid and allows no torsion, and the cis and trans forms are not transferable into each other.第一节第一节 高分子的近程结构高分子的近程结构 Polymer chain near range structure小分子：第一节第一节 高分子的近程结构高分子的近程结构 Polymer chain near range structure大分子： 丁二烯第一节第一节 高分子的近程结构高分子的近程结构 Polymer chain near ran
34、ge structure异戊二烯第一节第一节 高分子的近程结构高分子的近程结构 Polymer chain near range structure顺式聚异戊二烯（天然橡胶）顺式聚异戊二烯（天然橡胶） ：对称轴为对称轴为3600，等同周期为，等同周期为 8.1A ；规整性差；规整性差；分子易内旋转具有弹性；不易结晶分子易内旋转具有弹性；不易结晶 ；熔融温度熔融温度 30第一节第一节 高分子的近程结构高分子的近程结构 Polymer chain near range structure反式聚异戊二烯（古塔波胶）反式聚异戊二烯（古塔波胶） ：对称轴为对称轴为1800，等同周期为，等同周期为 4.7
35、A ；规整性好；规整性好；分子不易内旋转无弹性分子不易内旋转无弹性 ；较易结晶；较易结晶 ； 熔融温度熔融温度 70第一节第一节 高分子的近程结构高分子的近程结构 Polymer chain near range structure反式聚异戊二烯（古塔波胶）反式聚异戊二烯（古塔波胶） ：第一节第一节 高分子的近程结构高分子的近程结构 Polymer chain near range structure顺式聚异戊二烯（天然橡胶）顺式聚异戊二烯（天然橡胶） ：反式聚异戊二烯（古塔波胶）反式聚异戊二烯（古塔波胶） ：第一节第一节 高分子的近程结构高分子的近程结构 Polymer chain near
36、 range structureVideo for cis_Poly_isoprene第一节第一节 高分子的近程结构高分子的近程结构 Polymer chain near range structure 顺式顺式聚异戊二烯片段聚异戊二烯片段的卷曲结构的卷曲结构第一节第一节 高分子的近程结构高分子的近程结构 Polymer chain near range structure 第一个二面角第一个二面角第一节第一节 高分子的近程结构高分子的近程结构 Polymer chain near range structure 第一个二面角扭转成第一个二面角扭转成180o第一节第一节 高分子的近程结构高分子
37、的近程结构 Polymer chain near range structure第二个二面角第二个二面角第一节第一节 高分子的近程结构高分子的近程结构 Polymer chain near range structure 第二个二面角扭转成第二个二面角扭转成180o第一节第一节 高分子的近程结构高分子的近程结构 Polymer chain near range structure所有二面角扭转成所有二面角扭转成180o 第一节第一节 高分子的近程结构高分子的近程结构 Polymer chain near range structure立体构型表征立体构型表征 等规度等规度（tacticity）
38、全同立构与间同立构之和全同立构与间同立构之和所占百分比所占百分比Tacticity is the orderliness of the succession of configurational base units in the main chain of a polymer molecule. 立体构型的测定方法立体构型的测定方法（几个纳米）（几个纳米） X射线、核磁共振（射线、核磁共振（NMR）、红外光谱（）、红外光谱（IR）等）等方法。方法。第一节第一节 高分子的近程结构高分子的近程结构 Polymer chain near range structure The configurat
39、ional state determines the low-temperature physical structure of the polymer. A polymer with an irregular configuration, e.g. an atactic polymer, will never crystallize and freezes to a glassy structure at low temperatures, whereas a polymer with a regular configuration, e.g. an isotactic polymer, m
40、ay crystallize at some temperature to form a semicrystalline material. There is a spectrum of intermediate cases in which crystallization occurs but to a significantly reduced level.第一节第一节 高分子的近程结构高分子的近程结构 Polymer chain near range structure15 序列结构序列结构（sequence structure） 如果高分子由两种以上的单体组成如果高分子由两种以上的单体
41、组成(copolymer)，则高分子链的结构更加复杂则高分子链的结构更加复杂, 将有将有序列分布序列分布问题。问题。 无规共聚无规共聚： AAAAAAABBBAABBBBBAAAAAAAAABBBAABBBBBAA 交替共聚交替共聚： ABABABABABABABABABABABABABAB 嵌段共聚嵌段共聚： AAAABBBAAAABBBBBBBAAAABBBBAAAA 接枝共聚接枝共聚： AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAABBBBBBB第一节第一节 高分子的近程结构高分子的近程结构 Polymer chain near range struct
42、ure不同序列结构的特点不同序列结构的特点 无规共聚无规共聚: 两种高分子无规则地平行联结两种高分子无规则地平行联结 由于两种高分子平行无规则地排列改变了结构单元的由于两种高分子平行无规则地排列改变了结构单元的相互作用，也改变了分子间的相互作用，因此在溶液性质、相互作用，也改变了分子间的相互作用，因此在溶液性质、结晶性质、力学性质方面和均聚物有明显不同。结晶性质、力学性质方面和均聚物有明显不同。 如：如：1 1、PE PE 和和 PP PP 均为塑料；均为塑料； 乙烯丙烯的无规共聚物是乙丙橡胶乙烯丙烯的无规共聚物是乙丙橡胶 2、 PTFE（聚四氟乙烯）是塑料，不能熔融加（聚四氟乙烯）是塑料，不
43、能熔融加 工，但四氟乙烯与六氟丙烯共聚物是热塑性工，但四氟乙烯与六氟丙烯共聚物是热塑性 的塑料。的塑料。第一节第一节 高分子的近程结构高分子的近程结构 Polymer chain near range structure不同序列结构的特点不同序列结构的特点 嵌段共聚嵌段共聚: AAAAAABBBBBAAABBBBAAAAA 例如用阴离子聚合法制得的例如用阴离子聚合法制得的SBS树脂（牛筋树脂（牛筋底）就是苯乙烯与丁二烯的嵌聚共聚物，其分子底）就是苯乙烯与丁二烯的嵌聚共聚物，其分子链的中段是聚丁二烯（顺式），两端是聚苯乙烯链的中段是聚丁二烯（顺式），两端是聚苯乙烯(苯乙烯苯乙烯- -丁二烯丁二烯
44、- -苯乙烯三元嵌段共聚苯乙烯三元嵌段共聚)。 特性特性 热塑弹性体热塑弹性体 * * 使用时为橡胶状弹性体使用时为橡胶状弹性体 * * 加工时为热塑性的塑料状加工时为热塑性的塑料状第一节第一节 高分子的近程结构高分子的近程结构 Polymer chain near range structure SBS：在在120可熔融，可用注塑成形，冷到室温时，由于可熔融，可用注塑成形，冷到室温时，由于PS的玻璃化转变温度高于室温，分子两端的的玻璃化转变温度高于室温，分子两端的PS变硬，而分子变硬，而分子链中间部分链中间部分PB的玻璃化转变温度低于室温，仍具有弹性，显的玻璃化转变温度低于室温，仍具有弹性，
45、显示高交联橡胶的特性。示高交联橡胶的特性。SBS不是用化学键交联，而是通过玻不是用化学键交联，而是通过玻璃态璃态PS “交联交联”的，这是物理交联。的，这是物理交联。 顺式聚丁二烯在常温下是一种橡胶，而不是硬性塑料，两者顺式聚丁二烯在常温下是一种橡胶，而不是硬性塑料，两者是不相容的，因此是不相容的，因此SBS具有两相结构：聚丁二烯（具有两相结构：聚丁二烯（PB）易形）易形成连续的橡胶相，成连续的橡胶相，PS易形成微区分散区树脂中，它对易形成微区分散区树脂中，它对PB起着起着交联的作用，交联的作用，PS是热型性的（是热型性的（thermoplastic），在高温下能），在高温下能流动，流动，SB
46、S是一种可用注塑方法进行加工而不需要硫化的橡是一种可用注塑方法进行加工而不需要硫化的橡胶，又称为胶，又称为热塑性弹性体热塑性弹性体（牛筋底），这是橡胶工业上一个（牛筋底），这是橡胶工业上一个重大进步。重大进步。第一节第一节 高分子的近程结构高分子的近程结构 Polymer chain near range structureSBSSBS热塑弹性体热塑弹性体: : 苯乙烯苯乙烯(S)-(S)-丁二烯丁二烯(B)(B)- -苯乙烯苯乙烯(S)(S)第一节第一节 高分子的近程结构高分子的近程结构 Polymer chain near range structure不同序列结构的特点不同序列结构的特点
47、 接枝共聚接枝共聚 HIPS高抗冲聚苯乙烯 ABS树脂（acrylonitrile-butadiene-styrene） 是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物，共聚方式是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物，共聚方式上是无规与接枝共聚相结合。上是无规与接枝共聚相结合。 ABS兼有三种组分的特性：丙烯腈有兼有三种组分的特性：丙烯腈有CN基，基， 极性大、极性大、增强分子间相互作用，增强分子间相互作用，使聚合物耐化学腐蚀，提高抗张强使聚合物耐化学腐蚀，提高抗张强度和度和表面表面硬度；丁二烯硬度；丁二烯分子链柔顺性好分子链柔顺性好, ,使聚合物呈现橡使聚合物呈现橡胶态韧性，提高抗冲性能；苯乙烯的高温流
48、动性好，胶态韧性，提高抗冲性能；苯乙烯的高温流动性好，改善改善加工性能并提加工性能并提高高制品表面光洁度。制品表面光洁度。 第一节第一节 高分子的近程结构高分子的近程结构 Polymer chain near range structure ABS 可以是以丁苯橡胶为主链，将苯乙烯和可以是以丁苯橡胶为主链，将苯乙烯和丙烯腈接在支链上；也可以以丁睛橡胶为主链，丙烯腈接在支链上；也可以以丁睛橡胶为主链，将苯乙烯接在支链上；也可以以苯乙烯将苯乙烯接在支链上；也可以以苯乙烯丙烯睛丙烯睛为主链，将丁二烯和丙烯腈接在支链上。为主链，将丁二烯和丙烯腈接在支链上。第一节第一节 高分子的近程结构高分子的近程结构
49、 Polymer chain near range structure不同序列结构的特点不同序列结构的特点 交替共聚：交替共聚：ABABABAB 共聚物往往可改善高聚物某种使用性能。如：共聚物往往可改善高聚物某种使用性能。如： PMMA分子中的酯基有极性，使分子与分子分子中的酯基有极性，使分子与分子间的作用力比间的作用力比PS大，所以流动性差，不易注塑成大，所以流动性差，不易注塑成型。型。 MMA+S共聚，改善高温流动性，可注塑成共聚，改善高温流动性，可注塑成型。型。 S+AN 冲击，耐热，耐化学腐蚀都有提高，冲击，耐热，耐化学腐蚀都有提高，可作耐油的机械零件。可作耐油的机械零件。 第一节第一
50、节 高分子的近程结构高分子的近程结构 Polymer chain near range structure不同序列结构的特点不同序列结构的特点 无规、交替无规、交替 改变了结构单元的相互作用状况，改变了结构单元的相互作用状况， 因此其性能与相应的均聚物有很大差别因此其性能与相应的均聚物有很大差别 如：如：1 1、PE PE 和和 PP PP 均为塑料；均为塑料； 乙烯丙烯的无规共聚物是乙丙橡胶乙烯丙烯的无规共聚物是乙丙橡胶 2、 PTFE（聚四氟乙烯）是塑料，不能熔融加工，（聚四氟乙烯）是塑料，不能熔融加工， 但四氟乙烯与六氟丙烯共聚物是热塑性的塑料。但四氟乙烯与六氟丙烯共聚物是热塑性的塑料。
