精細(xì)高分子化學(xué)品化學(xué)復(fù)習(xí)1

精細(xì)(jīngxì)高分子化學(xué)品化學(xué)共五十六頁(yè)第一章緒論

1.1概述1.1.3精細(xì)高分子化學(xué)品的研發(fā)特點(diǎn)①影響因素復(fù)雜；與低分子化學(xué)品相比，其大分子量及多分散性使生產(chǎn)過(guò)程（反應(yīng)、控制(kòngzhì)、后處理、傳質(zhì)、傳熱、輸送等）更為復(fù)雜。②配方設(shè)計(jì)、反應(yīng)工藝、后處理工藝的選取一體化；③裝置有較廣泛的適用性和操作彈性；“一線多用，一機(jī)多能”④大分子的反應(yīng)及加工技術(shù)的應(yīng)用比例大；可參照性強(qiáng)。⑤生產(chǎn)工藝流程短，裝置無(wú)管路化；⑥研發(fā)者需掌握多學(xué)科知識(shí)。第一章緒論(xùlùn)共五十六頁(yè)1.3精細(xì)(jīngxì)高分子化學(xué)品化工的生產(chǎn)特點(diǎn)①反應(yīng)、控制、后處理、傳質(zhì)、傳熱、物料輸送(shūsònɡ)等更加復(fù)雜。②三種制備路線a.通過(guò)單體聚合；b.高分子材料化學(xué)改性；c.通過(guò)加工成型實(shí)現(xiàn)材料的功能化。第一章緒論共五十六頁(yè)第二章精細(xì)(jīngxì)高分子化學(xué)品化學(xué)基礎(chǔ)主要內(nèi)容：2.1基本概念2.2聚合物的分類和命名2.3聚合反應(yīng)(jùhéfǎnyìng)2.4分子量及其分布2.5聚集態(tài)結(jié)構(gòu)和玻璃化溫度第二章精細(xì)高分子化學(xué)品化學(xué)基礎(chǔ)共五十六頁(yè)第二章精細(xì)(jīngxì)高分子化學(xué)品化學(xué)基礎(chǔ)2.1精細(xì)高分子化學(xué)的基本概念高分子化學(xué)：研究高分子化合物(簡(jiǎn)稱高分子)合成和反應(yīng)及聚合物的結(jié)構(gòu)和性能(xìngnéng)的一門學(xué)科。高分子又稱聚合物，其分子量高達(dá)104～106。重復(fù)單元：一個(gè)大分子往往由許多簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)單元通過(guò)共價(jià)鍵重復(fù)鏈接而成，也稱鏈節(jié)。部分聚合物的的鏈節(jié)就是其單體單元。例如聚氯乙烯注：聚乙烯的分子式第二章精細(xì)高分子化學(xué)品化學(xué)基礎(chǔ)共五十六頁(yè)2.1基本概念單體：合成聚合物的原料稱做單體，通過(guò)聚合反應(yīng)，單體才轉(zhuǎn)變并成大分子的結(jié)構(gòu)單元。聚合度(DP)：括號(hào)代表重復(fù)連接的意思，n代表重復(fù)單元(dānyuán)

數(shù)，定義為聚合度(DP)。聚合物分子量：M=DP×M0M--聚合物分子量M0--重復(fù)單元分子量均聚物：由一種單體聚合而成的聚合物。共聚物：由兩種以上單體共聚而成的聚合物。第二章精細(xì)(jīngxì)高分子化學(xué)品化學(xué)基礎(chǔ)共五十六頁(yè)2.1基本概念縮合(suōh(huán)é)類聚合物的結(jié)構(gòu)特征如：尼龍-66重復(fù)單元由兩種結(jié)構(gòu)單元組成(zǔchénɡ)，這種結(jié)構(gòu)單元就不能稱作單體單元。第二章精細(xì)高分子化學(xué)品化學(xué)基礎(chǔ)共五十六頁(yè)2.2聚合物的分類(fēnlèi)和命名碳鏈聚合物元素(yuánsù)有機(jī)聚合物雜鏈聚合物按主鏈結(jié)構(gòu)將聚合物分成：2.2.1聚合物的分類按用途：合成樹脂和塑料、合成橡膠、合成纖維等；按熱行為：熱固性聚合物熱塑性聚合物第二章精細(xì)高分子化學(xué)品化學(xué)基礎(chǔ)共五十六頁(yè)2.2.2.聚合物的命名一、習(xí)慣命名法⑴

均聚物：常以單體名為基礎(chǔ)，在單體名前冠以“聚”字。如：聚乙烯（PE）、聚氯乙烯（PVC）、聚苯乙烯（PS）

⑵共聚物：

①常取兩單體的簡(jiǎn)名，后綴“樹脂”兩字來(lái)命名。如：苯酚和甲醛——酚醛樹脂(fēnquánshùzhī)尿素和甲醛——脲醛樹脂甘油和鄰苯二甲酸酐——醇酸樹脂

②

共聚合成橡膠從共聚單體中各取一字，后綴“橡膠”二字來(lái)命名。如：丁(二烯)苯(乙烯)橡膠丁(二烯)(丙烯)腈橡膠乙(烯)丙(烯)橡膠第二章精細(xì)(jīngxì)高分子化學(xué)品化學(xué)基礎(chǔ)共五十六頁(yè)

③以聚合物結(jié)構(gòu)特征來(lái)命名，代表一類聚合物。如：聚酰胺、聚酯、聚碳酸酯、聚醚、聚氨酯、聚砜等具體品種另有專名（以聚酰胺為例）如：己二胺和己二酸的縮聚物可稱為(chēnɡwéi)聚己二酰己二胺。這樣的名稱冗長(zhǎng)，商業(yè)上往往稱做尼龍-66。尼龍——代表聚酰胺一大類第一個(gè)數(shù)字——代表二元胺的碳原子數(shù)第二個(gè)數(shù)字——代表二元酸的碳原子數(shù)例：尼龍-610

尼龍只附一個(gè)數(shù)字的則代表氨基酸或內(nèi)酰胺的聚合物，數(shù)字也代表碳原子數(shù)。如尼龍-6是己內(nèi)酰胺的聚合物。

第二章精細(xì)高分子化學(xué)(huàxué)品化學(xué)(huàxué)基礎(chǔ)共五十六頁(yè)

④合成纖維我國(guó)習(xí)慣以“綸”作為合成纖維的后綴字。如：滌綸(dílún)——聚對(duì)苯二甲酰乙二醇酯錦綸——尼龍-6維尼綸——聚乙烯醇縮醛腈綸——聚丙烯腈氯綸——聚氯乙烯丙綸——聚丙烯

第二章精細(xì)(jīngxì)高分子化學(xué)品化學(xué)基礎(chǔ)共五十六頁(yè)

三、用英文縮寫符號(hào)代表(dàibiǎo)聚合物

許多聚合物有特定的符號(hào)。書刊中第一次出現(xiàn)聚合物符號(hào)時(shí)應(yīng)注出全名。如：聚甲基丙烯酸甲酯——PMMA丙烯腈-丁二烯-苯乙烯————ABS第二章精細(xì)高分子化學(xué)(huàxué)品化學(xué)(huàxué)基礎(chǔ)共五十六頁(yè)⑵按聚合機(jī)理分類(fēnlèi)

按聚合機(jī)理將聚合反應(yīng)分為連鎖聚合、逐步聚合兩大類①連鎖聚合自由基聚合(jùhé)陽(yáng)離子聚合陰離子聚合特點(diǎn)引發(fā)劑代表物引發(fā)快、慢增長(zhǎng)、無(wú)終止得活性聚合物烷基鋰、萘鈉聚丙烯腈聚苯乙烯聚硝基乙烯活性很高，極易發(fā)生副反應(yīng)很難獲得高分子聚合物質(zhì)子酸、路易斯酸和高能輻射丁基橡膠（氯丁橡膠）一旦引發(fā)，瞬間增長(zhǎng)偶氮、過(guò)氧化合物氧化還原體系、光烯類單體聚合第二章精細(xì)高分子化學(xué)品化學(xué)基礎(chǔ)2.3聚合反應(yīng)⑴按單體和聚合物組成結(jié)構(gòu)變化分類①加聚反應(yīng)②縮聚反應(yīng)③開環(huán)聚合共五十六頁(yè)2按照單烯CH2=CHX中取代(qǔdài)基X的電負(fù)性次序和聚合傾向的關(guān)系a.連鎖聚合需要(xūyào)活性中心，鏈引發(fā)是活性中心的形成，單體只能與活性中心反應(yīng)而使鏈增長(zhǎng)，活性中心的破壞就是鏈終止。連鎖聚合的特征：b.整個(gè)聚合過(guò)程由鏈引發(fā)、鏈增長(zhǎng)、鏈終止等基元反應(yīng)組成，各基元反應(yīng)的速率和活化能差別很大。

②逐步聚合逐步聚合的特征：

a.低分子轉(zhuǎn)變成高分子在逐步進(jìn)行，即每一步反應(yīng)的速率和活化能大致相同。b.逐步聚合的全過(guò)程中，體系由單體和分子量遞增的一系列中間產(chǎn)物所組成，中間產(chǎn)物任何兩分子間都能反應(yīng)。共五十六頁(yè)2.4分子量及其分布聚合物分子量碳原子數(shù)分子長(zhǎng)度/nm甲烷16l0.125低分子物<10001～100O.1～10過(guò)渡(guòdù)區(qū)103～104102～10310～100高分子物104～106103～105100～100002.4.1平均分子量數(shù)均分子量質(zhì)均分子量粘均分子量

第二章精細(xì)(jīngxì)高分子化學(xué)品化學(xué)基礎(chǔ)三種表示方法的分子量大小依次為：

共五十六頁(yè)2.5.2玻璃化溫度(wēndù)圖2-4無(wú)定型和部分(bùfen)結(jié)晶聚合物比體積與溫度的關(guān)系

Tg:玻璃化溫度,是聚合物從玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楦邚棏B(tài)的熱轉(zhuǎn)變溫度，對(duì)無(wú)定型聚合物尤為重要。Tf：粘流溫度，是聚合物從橡膠態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檎沉鲬B(tài)的熱轉(zhuǎn)變溫度。Tm:熔點(diǎn),則是結(jié)晶聚合物完全溶解時(shí)的溫度。共五十六頁(yè)第三章精細(xì)高分子化學(xué)品的結(jié)構(gòu)與性能(xìngnéng)的關(guān)系第三章精細(xì)高分子化學(xué)品的結(jié)構(gòu)(jiégòu)與性能的關(guān)系共五十六頁(yè)3.1聚合物的結(jié)構(gòu)(jiégòu)3.1聚合物的結(jié)構(gòu)(jiégòu)高分子鏈結(jié)構(gòu)近程結(jié)構(gòu)（一次）結(jié)構(gòu)單元的化學(xué)組成

結(jié)構(gòu)單元的鍵接方式大分子鏈的幾何形狀（線形、交聯(lián)、支化）大分子鏈的構(gòu)型（空間排列）遠(yuǎn)程結(jié)構(gòu)（二次）高分子分子量及其分布高分子的形態(tài)（構(gòu)象）高分子聚集態(tài)結(jié)構(gòu)晶態(tài)（Crystalline）非晶態(tài)（Non-crystalline）

取向態(tài)（orientatim）液晶態(tài)（Liquidcrystals）織態(tài)（texture）（三次）玻璃態(tài)高彈態(tài)粘流態(tài)共五十六頁(yè)3.1聚合物的結(jié)構(gòu)(jiégòu)1.碳鏈高分子這類高聚物不易水解，易加工，易燃燒(ránshāo)，易老化，耐熱性較差。2.碳雜鏈高分子優(yōu)缺點(diǎn)：耐熱性好，強(qiáng)度高，容易水解。這類聚合物主要用作工程塑料3.元素有機(jī)高分子這類高聚物的特點(diǎn)是具有無(wú)機(jī)物的熱穩(wěn)定性、塑性，但強(qiáng)度較低。共五十六頁(yè)3.1聚合物的結(jié)構(gòu)(jiégòu)㈢高分子鏈的構(gòu)型和立體(lìtǐ)異構(gòu)構(gòu)型異構(gòu)：分子中原子或原子團(tuán)在空間排列不同而引起的異構(gòu)。構(gòu)型（立體）異構(gòu)幾何異構(gòu)（順反異構(gòu)）旋光異構(gòu)要改變構(gòu)型必須經(jīng)過(guò)化學(xué)鍵的斷裂和重組。幾何異構(gòu)：大分子主鏈雙鍵上的基團(tuán)在雙鍵兩側(cè)排列方式不同而引起的異構(gòu)（因?yàn)閮?nèi)雙鍵中鍵是不能旋轉(zhuǎn)的）。1.幾何異構(gòu)共五十六頁(yè)上節(jié)內(nèi)容(nèiróng)

2.3聚合反應(yīng)

⑵按聚合機(jī)理分類

①連鎖聚合

②逐步聚合

2.4分子量及分布

2.5聚集態(tài)結(jié)構(gòu)和

玻璃化溫度

3.1聚合物結(jié)構(gòu)

近程結(jié)構(gòu)上節(jié)重點(diǎn)1.可為連鎖聚合提供活性中心的反應(yīng)2.連鎖聚合的特征3.單烯單取代基電負(fù)性次序和聚合傾向的關(guān)系圖4.逐步聚合的特征5.低分子、高分子的分子量區(qū)間6.平均分子量7.高分子的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)(jiégòu)8.Tg、Tf、Tm的概念9.高分子主鏈元素組成不同分類、各自的優(yōu)缺點(diǎn)結(jié)構(gòu)單元的化學(xué)組成

結(jié)構(gòu)單元的鍵接方式大分子鏈的構(gòu)型（空間排列）大分子鏈的幾何形狀（線形、交聯(lián)、支化）共五十六頁(yè)3.1聚合物的結(jié)構(gòu)(jiégòu)順式：反式：順反異構(gòu)對(duì)聚合物性能(xìngnéng)有很大影響：順聚-1,4-丁二烯反聚-1,4-丁二烯彈性好，橡膠易結(jié)晶，硬質(zhì)，塑料順聚異戊二烯彈性好，天然橡膠反聚異戊二烯古塔波膠，結(jié)晶體，不能使用共五十六頁(yè)3.1聚合物的結(jié)構(gòu)(jiégòu)2.旋光異構(gòu)當(dāng)C原子所連的四個(gè)原子或基團(tuán)(jītuán)不相同時(shí)，此C原子稱為不對(duì)稱C原子（手性C）。這種不對(duì)稱C原子的存在會(huì)引起異構(gòu)現(xiàn)象，其異構(gòu)體表現(xiàn)不同的旋光性，故稱為旋光異構(gòu)。對(duì)于結(jié)構(gòu)單元為：的聚合物，存在手性C，有旋光異構(gòu)。全同立構(gòu)間同立構(gòu)無(wú)規(guī)立構(gòu)旋光異構(gòu)3共五十六頁(yè)3.1聚合物的結(jié)構(gòu)(jiégòu)㈣大分子鏈的幾何(jǐhé)形狀大分子鏈幾何形狀有三種：線形、支鏈和網(wǎng)狀高分子共五十六頁(yè)3.1聚合物的結(jié)構(gòu)(jiégòu)㈤共聚物共聚物：兩種或兩種以上單體(dāntǐ)聚合而成的聚合物共聚目的：改進(jìn)聚合物性能（力學(xué)性能、彈性、Tg、塑性、溶解性等）擴(kuò)大單體來(lái)源、聚合物的種類共聚物分類：無(wú)規(guī)共聚、交替共聚、嵌段共聚、接枝共聚共五十六頁(yè)3.1聚合物的結(jié)構(gòu)(jiégòu)2.影響高分子鏈柔性(róuxìnɡ)的因素柔性：大分子鏈能改變其構(gòu)象的性質(zhì)（能卷曲的特性）高分子鏈的柔性主要取決于高分子鏈的近程結(jié)構(gòu)。1）主鏈結(jié)構(gòu)主鏈結(jié)構(gòu)對(duì)高分子鏈柔性影響很顯著。①主鏈完全由C-C單鍵組成的碳鏈高分子都具有較大的柔性。如PE，PP。②主鏈上有孤立雙鍵，柔性好。雙鍵本身不能內(nèi)旋轉(zhuǎn)，但與之鄰接的單鍵卻更容易內(nèi)旋轉(zhuǎn)，柔性好，這類聚合物常用來(lái)作橡膠。共五十六頁(yè)3.1聚合物的結(jié)構(gòu)(jiégòu)③主鏈上帶有共軛雙鍵，柔性(róuxìnɡ)小。共軛雙鍵的π電子云沒有軸對(duì)稱性，因此共軛雙鍵不能內(nèi)旋轉(zhuǎn)，柔性小，是典型的剛性高分子鏈。聚乙炔：主鏈中有芳環(huán)，柔性小：滌綸：聚碳酸酯：共五十六頁(yè)3.1聚合物的結(jié)構(gòu)(jiégòu)④雜鏈高分子中C-O、C-N、Si-O等單鍵的內(nèi)旋轉(zhuǎn)位壘都比C-C的小，構(gòu)象轉(zhuǎn)化(zhuǎnhuà)容易，構(gòu)象多，所以柔性好。硅橡膠（聚二甲基硅氧烷）：耐低溫（Tg=-123℃）的特種橡膠。共五十六頁(yè)3.1聚合物的結(jié)構(gòu)(jiégòu)2）取代(qǔdài)基①極性取代基a.取代基極性增加，柔性減小。取代基極性增加，大分子柔性減小。b.取代基數(shù)量增加，柔性減小。氯化聚乙烯柔性>聚氯乙烯（PVC）（氯原子密度小）（氯原子密度大）

共五十六頁(yè)3.1聚合物的結(jié)構(gòu)(jiégòu)c.取代(qǔdài)基的對(duì)稱性：對(duì)稱取代(qǔdài)基比不對(duì)稱性的柔性好因?yàn)槎€(gè)對(duì)稱側(cè)基使主鏈間距增大，減小作用力，容易旋轉(zhuǎn)。柔性：>>聚偏二氯乙烯聚異丁烯共五十六頁(yè)3.1聚合物的結(jié)構(gòu)(jiégòu)②非極性取代(qǔdài)基取代基體積越大，空間位阻越大，內(nèi)旋轉(zhuǎn)越困難，柔性越小。柔性：>如果分子內(nèi)或分子間有氫鍵生成，可大大增加分子的剛性。3）氫鍵聚酰胺分子間可生成氫鍵，結(jié)果排列規(guī)整，甚至形成結(jié)晶，在晶區(qū)中，分子構(gòu)象無(wú)法改變。共五十六頁(yè)3.1聚合物的結(jié)構(gòu)(jiégòu)4）分子(fēnzǐ)鏈的規(guī)整性分子結(jié)構(gòu)愈規(guī)整，則結(jié)晶能力愈強(qiáng)，而高分子一旦結(jié)晶，則柔順性大大下降。因?yàn)榉肿又性雍突鶊F(tuán)都被嚴(yán)格固定在晶格上，內(nèi)旋轉(zhuǎn)變得不可能。如：聚乙烯，分子鏈本身是柔性的，但因規(guī)整性好，易結(jié)晶，聚乙烯塑料而不是橡膠。聚集態(tài)結(jié)構(gòu)共五十六頁(yè)3.1聚合物的結(jié)構(gòu)(jiégòu)

3.1.3高分子的聚集(jùjí)態(tài)結(jié)構(gòu)

高分子的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)：高聚物內(nèi)部高分子鏈之間的幾何排列。高分子的聚集態(tài)有：無(wú)定形態(tài)、結(jié)晶態(tài)、取向態(tài)、液晶態(tài)和織態(tài)。高分子所處的聚集態(tài)與高分子鏈的結(jié)構(gòu)有關(guān)，還與形成聚集態(tài)時(shí)的外界條件有關(guān)。不同的聚集態(tài)表現(xiàn)出不同的宏觀性能：迅速冷卻并雙軸拉伸的滌綸薄膜是透明的韌性很好的薄膜，而慢慢冷卻的滌綸片是不透明的脆性材料。聚合物的聚集態(tài)是決定聚合物本體性能的主要因素。共五十六頁(yè)3.2精細(xì)高分子化學(xué)品的通用(tōngyòng)性能與結(jié)構(gòu)的關(guān)系3.2精細(xì)高分子化學(xué)品的通用(tōngyòng)性能與結(jié)構(gòu)的關(guān)系3.2.1基本力學(xué)性能（一）力學(xué)狀態(tài)橡膠態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檎沉鲬B(tài)，轉(zhuǎn)變溫度稱為粘流溫度Tf三種力學(xué)狀態(tài)：玻璃態(tài)橡膠（高彈）態(tài)粘流態(tài)兩個(gè)轉(zhuǎn)變：玻璃化轉(zhuǎn)變?yōu)楦邚棏B(tài)，轉(zhuǎn)變溫度稱為玻璃化溫度Tg：硬而脆，用作塑料。：軟而有彈性，用作橡膠。：熔體，加工成型。共五十六頁(yè)3.2精細(xì)高分子化學(xué)品的通用(tōngyòng)性能與結(jié)構(gòu)的關(guān)系原因(yuányīn)：力學(xué)性能是大分子鏈的運(yùn)動(dòng)宏觀表現(xiàn)玻璃態(tài)：T<Tg鏈段運(yùn)動(dòng)被凍結(jié)宏觀上，形變很小，模量很大，表現(xiàn)出硬而脆的性能。橡膠態(tài)：Tg<T<Tf鏈段運(yùn)動(dòng)被激發(fā)受力時(shí)，鏈段可運(yùn)動(dòng)，大分子由卷曲變?yōu)樯煺?，因此形變大，模量小。外力去除后，鏈段的運(yùn)動(dòng)使大分子又回到卷曲狀態(tài)，表現(xiàn)出良好的可逆彈性。表現(xiàn)出容易形變，彈性好的性能。共五十六頁(yè)3.2精細(xì)高分子化學(xué)品的通用性能與結(jié)構(gòu)(jiégòu)的關(guān)系粘流態(tài)：T>Tf整個(gè)大分子鏈可發(fā)生(fāshēng)相對(duì)移動(dòng)外力作用下，大分子鏈發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，聚合物出現(xiàn)不可逆形變——流動(dòng)，聚合物加工成型狀態(tài)。常溫下處于玻璃態(tài)的高聚物通常用作塑料常溫下處于高彈態(tài)的高聚物通常用作橡膠粘流態(tài)是高聚物成型的最重要的狀態(tài)共五十六頁(yè)上節(jié)內(nèi)容

3.1.1近程結(jié)構(gòu)

㈢高分子鏈的構(gòu)型和立體結(jié)構(gòu)

2.旋光異構(gòu)

㈣大分子鏈的幾何形狀

㈤共聚物

3.1.2遠(yuǎn)程結(jié)構(gòu)

㈠分子量及分布(fēnbù)

㈡高分子鏈的構(gòu)象

3.1.3聚集態(tài)結(jié)構(gòu)

3.2通用性能與結(jié)構(gòu)的關(guān)系

3.2.1基本力學(xué)性能

㈠力學(xué)狀態(tài)重點(diǎn)內(nèi)容(nèiróng)1.旋光異構(gòu)的分類2.大分子有哪幾種幾何形狀3.共聚的目的；共聚物的分類4.2.影響高分子鏈柔性的因素共五十六頁(yè)3.2精細(xì)高分子化學(xué)品的通用性能(xìngnéng)與結(jié)構(gòu)的關(guān)系（二）影響聚合物機(jī)械強(qiáng)度(qiángdù)的結(jié)構(gòu)因素聚合物的強(qiáng)度依賴于結(jié)構(gòu)，分子量大、分子量分布窄、柔性小、極性強(qiáng)、取向度高、結(jié)晶度高、交聯(lián)度高的聚合物，強(qiáng)度大。共五十六頁(yè)單軸取向：纖維(xiānwéi)雙軸取向(qǔxiànɡ)：薄膜材料3.2精細(xì)高分子化學(xué)品的通用性能與結(jié)構(gòu)的關(guān)系取向：在外力作用下，大分子鏈或鏈段沿外力方向擇優(yōu)排列。取向的結(jié)果使大分子鏈或鏈段沿外力方向擇優(yōu)排列，其力學(xué)性能發(fā)生變化：沿取向方向力學(xué)強(qiáng)度增加（可達(dá)幾倍甚至幾十倍），垂直取向方向力學(xué)強(qiáng)度降低。實(shí)例：共五十六頁(yè)3.2.2聚合物的耐寒性和耐熱性3.2精細(xì)高分子化學(xué)品的通用性能(xìngnéng)與結(jié)構(gòu)的關(guān)系聚合物在低溫(dīwēn)使用時(shí)，要求具有耐寒性：塑料：在低溫時(shí)具有一定強(qiáng)度和韌性。橡膠：在Tg以上使用，Tg應(yīng)盡可能低。塑料：耐寒性與次級(jí)轉(zhuǎn)變有關(guān)次級(jí)轉(zhuǎn)變

T<Tg時(shí)，鏈段運(yùn)動(dòng)被凍結(jié)，但比鏈段小的運(yùn)動(dòng)單元如側(cè)基、支鏈、主鏈或支鏈上的官能團(tuán)、個(gè)別鏈節(jié)和鏈段的某一部分仍可運(yùn)動(dòng)，出現(xiàn)次級(jí)轉(zhuǎn)變。1.耐寒性要保證聚合物在低溫使用，則在低溫下應(yīng)能發(fā)生次級(jí)轉(zhuǎn)變，次級(jí)轉(zhuǎn)變溫度越低，耐寒性越好。共五十六頁(yè)3.2精細(xì)高分子化學(xué)品的通用性能與結(jié)構(gòu)(jiégòu)的關(guān)系橡膠(xiàngjiāo)：盡量降低Tg，同時(shí)避免低溫出現(xiàn)結(jié)晶方法：共聚丁苯橡膠Tg=-45℃~-60℃PSTg=105℃PETg=-68℃，結(jié)晶，無(wú)法作橡膠使用。乙丙橡膠：乙烯-丙烯共聚不結(jié)晶Tg=-113℃橡膠。如：共五十六頁(yè)3.2精細(xì)高分子化學(xué)品的通用性能(xìngnéng)與結(jié)構(gòu)的關(guān)系2.耐熱性耐熱性材料(cáiliào)（熱塑性）的最高使用溫度（塑料使用溫度<Tg，Tg<橡膠使用溫度<Tf）材料的熱穩(wěn)定性1）玻璃化溫度的影響因素提高Tg可提高材料的使用溫度。①主鏈結(jié)構(gòu)主鏈為C-C單鍵的碳鏈高分子Tg小。C-O、C-N、Si-O雜鏈高分子Tg小。主鏈上有孤立雙鍵，Tg減小。主鏈上有共軛雙鍵、苯環(huán)、芳環(huán)，Tg增加。共五十六頁(yè)3.2精細(xì)高分子化學(xué)品的通用(tōngyòng)性能與結(jié)構(gòu)的關(guān)系②取代(qǔdài)基取代基極性越大，數(shù)量越多，空間位阻越大，Tg越高。Tg=-68℃-20℃105℃104℃③分子量及其分布一般，Tg隨分子量增加而增加。分子量分布窄，Tg較高。分子量大、分布窄，Tg較高，使用溫度高。共五十六頁(yè)3.2精細(xì)高分子化學(xué)品的通用(tōngyòng)性能與結(jié)構(gòu)的關(guān)系⑥氫鍵(qīnɡjiàn)交聯(lián)使鏈段的運(yùn)動(dòng)受到限制，Tg增加，使用溫度提高。④交聯(lián)高度交聯(lián)成“不溶不熔”的熱固性樹脂，使用溫度提高。⑤結(jié)晶結(jié)晶使鏈段的運(yùn)動(dòng)受到限制，Tg增加，使用溫度提高。無(wú)定形Tg=69℃結(jié)晶度50%Tg=81℃分子內(nèi)或分子間形成氫鍵，Tg增加。Tg=106℃共五十六頁(yè)3.2精細(xì)高分子化學(xué)品的通用性能(xìngnéng)與結(jié)構(gòu)的關(guān)系2）工業(yè)(gōngyè)上抑制或消除靜電的方法a.提高材料加工和使用環(huán)境的濕度；c.對(duì)聚合物進(jìn)行結(jié)構(gòu)改性（接枝、共聚），引入極性基團(tuán)或離子化基團(tuán)，提高材料導(dǎo)電性；d.在高分子材料中添加導(dǎo)電性填料，如炭黑、金屬氧化物粉末、金屬粉末等；b.添加抗靜電劑，提高高分子材料的極性或吸濕性。e.用導(dǎo)電性高分子材料或?qū)щ娦酝苛蠈?duì)材料進(jìn)行表面預(yù)處理；如：PS中引入磺酸基提高抗靜電性。共五十六頁(yè)3.2精細(xì)高分子化學(xué)品的通用性能(xìngnéng)與結(jié)構(gòu)的關(guān)系2.絕緣性絕大多數(shù)聚合物是絕緣體，具有卓越的電絕緣性能，為電器工業(yè)(gōngyè)中不可缺少的絕緣材料。1）絕緣性和導(dǎo)電性飽和非極性聚合物電絕緣性最好。PE、PP、PS電阻率1016Ωm~1018Ωm極性聚合物電絕緣性次之。PVC、PAN、PA電阻率1012Ωm~1015Ωm共軛聚合物是半導(dǎo)體。電阻率104Ωm~108Ωm導(dǎo)電高分子已在許多鄰域得到應(yīng)用，如固態(tài)聚合物電池。共五十六頁(yè)3.3精細(xì)(jīngxì)高分子化學(xué)品的專用性能（功能）與結(jié)構(gòu)的關(guān)系聚合物的透氣性的影響(yǐngxiǎng)因素極性：極性增加，透氣性減小。柔性：柔性增加，透氣性增加。結(jié)晶度：結(jié)晶度增加，透氣性減小。分子對(duì)稱性：對(duì)稱性增加，透氣性減小。實(shí)例：對(duì)稱性好，氣密性好，用于內(nèi)胎或無(wú)內(nèi)胎輪胎等。對(duì)稱性優(yōu)于PVC，氣密性好，用于熟食包裝。共五十六頁(yè)3.3精細(xì)高分子化學(xué)品的專用(zhuānyòng)性能（功能）與結(jié)構(gòu)的關(guān)系3.2.5耐油性極性聚合物耐油性優(yōu)于非極性聚合物。極性：結(jié)晶(jiéjīng)：“相似相容”結(jié)晶使聚合物耐油性增加。分子排列緊密，鏈段被固定在晶格內(nèi)。氯丁橡膠、丁腈橡膠、氟橡膠、丙烯酸橡膠的耐油性優(yōu)于NB和丁苯橡膠。實(shí)例：實(shí)例：等規(guī)PP，結(jié)晶，耐油性很好。共五十六頁(yè)3.3精細(xì)高分子化學(xué)品的專用性能（功能）與結(jié)構(gòu)(jiégòu)的關(guān)系3.2.6聚合物的耐老化性能(xìngnéng)老化：高分子材料在加工、貯存、使用過(guò)程中，其性能變差而失去應(yīng)用價(jià)值的現(xiàn)象。如塑料的變脆、發(fā)黃，橡膠的發(fā)粘、變硬等。引起老化的因素外因：氧、光、熱、微生物、機(jī)械力等內(nèi)因：結(jié)構(gòu)、添加劑、雜質(zhì)等工業(yè)是上，為了抑制或延緩老化高分子材料的老化，延長(zhǎng)使用壽命，在高分子材料加工成型過(guò)程中，常加入防老劑，最主要的有熱穩(wěn)定劑、光穩(wěn)定劑、抗氧劑。共五十六頁(yè)3.3精細(xì)高分子化學(xué)品的專用性能(xìngnéng)（功能）與結(jié)構(gòu)的關(guān)系聚合物耐老化性的影響(yǐngxiǎng)因素：飽和聚合物穩(wěn)定性較好不飽和鍵使聚合物穩(wěn)定性下降如：橡膠含雙鍵，熱穩(wěn)定性差，常要添加熱穩(wěn)定劑。支化使聚合物穩(wěn)定性下降PVC：熔點(diǎn)175℃，在PVC在120-130℃開始分解，嚴(yán)重影響了PVC的加工和使用。PP熱穩(wěn)定性比PE差。雜鏈聚合物容易發(fā)生化學(xué)分解（水解、醇解、酸解等）聚酰胺容易水解，耐水性差。共五十六頁(yè)3.3精細(xì)