认识高分子材料

1、补充材料补充材料参考书参考书已被他引已被他引300300多次多次按形态分类按形态分类 薄膜或片材薄膜或片材 发泡材料发泡材料 塑料制品塑料制品 建筑材料建筑材料 橡胶橡胶 纤维纤维 粘合剂等粘合剂等 薄膜和片材薄膜和片材“背心背心”袋袋保鲜膜保鲜膜拉伸缠绕膜拉伸缠绕膜办公用品办公用品包装带包装带投影薄膜投影薄膜胶卷胶卷相片塑封相片塑封代表证代表证会议台卡会议台卡会议用品会议用品胶纸胶纸电工胶带电工胶带聚四氟乙烯薄膜聚四氟乙烯薄膜生料带生料带红酒的包装红酒的包装澳大利亚产澳大利亚产三层共挤膜三层共挤膜PE/EVOH/PE/Al PE/EVOH/PE/Al 三层共挤膜三层共挤膜尼龙尼龙/ /聚偏氯

2、乙烯聚偏氯乙烯/ /聚聚乙烯乙烯银色银色金色金色银色银色银色银色金色金色镀铝镀铝橙色薄膜橙色薄膜铝膜铝膜+橙色薄膜橙色薄膜=金色金色南普陀烧香的冥纸也类似！南普陀烧香的冥纸也类似！邮票册邮票册集币册集币册护邮袋护邮袋太阳能电池的封装太阳能电池的封装泡沫塑料泡沫塑料聚苯乙烯泡沫聚苯乙烯泡沫聚氨酯泡沫（俗称聚氨酯泡沫（俗称“海海绵绵”）破损处破损处软排球软排球聚乙烯泡聚乙烯泡沫沫救生衣救生衣水果包装水果包装玻璃酒瓶的包装玻璃酒瓶的包装拖鞋拖鞋吸水拖把吸水拖把聚乙烯醇泡沫材料聚乙烯醇泡沫材料人造花泥人造花泥酚醛泡沫酚醛泡沫化工管道保温化工管道保温塑料制品塑料制品整理箱整理箱塑料扇子塑料扇子高跟鞋的鞋

3、跟内部是什么材料的高跟鞋的鞋跟内部是什么材料的？机械把手机械把手这两个衣架已经这两个衣架已经3131岁岁了！了！笔笔三角板三角板塑料配色塑料配色电器外壳电器外壳在沸水中可以弯曲的塑料在沸水中可以弯曲的塑料两个杯子的材料各是什么？两个杯子的材料各是什么？灯罩灯罩光盘光盘骰子骰子麻将麻将水过滤器外壳水过滤器外壳画框和玻璃画框和玻璃手机零件手机零件电器元件电器元件垃圾桶垃圾桶模内注射成型模内注射成型餐具餐具奶瓶奶瓶形象逼真的工艺品形象逼真的工艺品烟灰缸烟灰缸胸花胸花F46F46瓶瓶聚全氟乙丙烯，或四氟乙烯聚全氟乙丙烯，或四氟乙烯- -六氟丙烯共聚物六氟丙烯共聚物1. 盒子本体盒子本体 PP2. 盖子

4、盖子 ABS3. 扣扣 AS4. 密封圈密封圈 EVA便当便当1.1.盒子本体盒子本体 ABSABS2.2.扣扣 ASAS3.3.筷子筷子 PPPP保温餐盒保温餐盒野餐用具箱野餐用具箱第第1层层第第2层层第第4层层第第3层层韩国品牌韩国品牌 LOCK& LOCK牌牌（乐扣）、特百惠（乐扣）、特百惠 建筑材料建筑材料木地板木地板塑钢门窗塑钢门窗磁碰磁碰磁性文具磁性文具软管软管膨胀螺丝膨胀螺丝浴缸浴缸橱柜面板橱柜面板塑料件已破损塑料件已破损看上去像金属的塑料件看上去像金属的塑料件理化板理化板隔音材料隔音材料隔热防雨隔热防雨抗车辙剂抗车辙剂波纹板波纹板模特儿衣模特儿衣架架一段手臂一段手臂雕塑雕塑聚乳

5、酸聚乳酸橡胶橡胶 你品尝过橡胶吗？你品尝过橡胶吗？口香糖口香糖天然橡胶拖鞋天然橡胶拖鞋越南产越南产异丁胶异丁胶EVA混合橡胶混合橡胶PVC印刷胶辊印刷胶辊杜仲胶（古塔波胶）杜仲胶（古塔波胶）硅橡胶硅橡胶厦门埃替欧的液态硅橡胶新产品厦门埃替欧的液态硅橡胶新产品救生人工呼吸用品救生人工呼吸用品淋浴淋浴“花洒花洒”喷头喷头优点：优点： 自洁功能自洁功能 减少飞溅减少飞溅 耐温耐用耐温耐用高尔夫球高尔夫球 合成纤维合成纤维搭扣搭扣尼龙尼龙66，还是尼龙，还是尼龙6？“树脂拉链树脂拉链”香烟过滤嘴香烟过滤嘴不是海绵，是纤不是海绵，是纤维维什么纤维？什么纤维？鬃丝鬃丝拖网渔船拖网渔船维尼纶绳维尼纶绳维尼纶

6、土工布、滤布维尼纶土工布、滤布聚四氟乙烯滤布聚四氟乙烯滤布牛津布牛津布淋膜无纺布淋膜无纺布布衣柜用布衣柜用料料PEPU 粘合剂等粘合剂等接着剂接着剂 = = 粘接剂、粘合剂粘接剂、粘合剂粘着剂粘着剂 = = 不干胶型粘接剂不干胶型粘接剂主要成分：主要成分：橡胶橡胶或或丙烯酸类树脂丙烯酸类树脂标签纸标签纸粘合剂粘合剂碳素球拍碳素球拍碳纤骨迷你伞碳纤骨迷你伞1.3 1.3 高分子的定义、高分子的定义、 基本概念、分类和命名基本概念、分类和命名1.3.1 1.3.1 定义定义 高分子与低分子的区别在于前者分子量很高，通高分子与低分子的区别在于前者分子量很高，通常将分子量高于约常将分子量高于约1 1万

7、的称为高分子万的称为高分子( (polymer) )，分子分子量低于约量低于约10001000的称为低分子。分子量介于高分子和低的称为低分子。分子量介于高分子和低分子之间的称为低聚物分子之间的称为低聚物( (oligomer，又称齐聚物又称齐聚物) )。一。一般高聚物的分子量为般高聚物的分子量为10104 4-10-106 6，分子量大于这个范围的，分子量大于这个范围的又称为超高分子量聚合物。又称为超高分子量聚合物。 Polymer 聚合物（高聚物）、高分子聚合物（高聚物）、高分子 Macromolecule 大分子、高分子大分子、高分子1.3.2 1.3.2 基本概念基本概念 n CH2CH

8、2(CH2CH2)n单体单体聚合物聚合物H2CCH2nCl聚合度聚合度结构单元、单体单结构单元、单体单元、重复单元元、重复单元主链主链侧基侧基（或侧链）（或侧链） 要特别注意要特别注意单体单元单体单元、结构单元结构单元和和重复单元重复单元的异同。的异同。如果高分子是由一种单体聚合而成的，其重复单元就是单如果高分子是由一种单体聚合而成的，其重复单元就是单体单元或结构单元。例如聚氯乙烯的重复单元、单体单元体单元或结构单元。例如聚氯乙烯的重复单元、单体单元和和结构单元结构单元都是都是CHCH2 2CHClCHCl。 聚合度聚合度 DP = n NHCH26NHCOCH24COn 如果高分子是由两种或

9、两种以上单体缩聚而成的，其如果高分子是由两种或两种以上单体缩聚而成的，其重复单元由不同的单体单元组成。例如尼龙：重复单元由不同的单体单元组成。例如尼龙：重复单元是重复单元是NH(CHNH(CH2 2) )6 6NHNHCO(CHCO(CH2 2) )4 4COCO。 结构单元是结构单元是NH(CHNH(CH2 2) )6 6NHNH和和CO(CHCO(CH2 2) )4 4COCO两种。两种。无单体单元。无单体单元。 聚合度聚合度 DP = 2nDP = 2n （注意：聚合度是结构单元数）（注意：聚合度是结构单元数） 结构单元结构单元结构单元结构单元重复单元重复单元高分子物理用高分子物理用“链

10、节链节”的概念，等同于重复单元。的概念，等同于重复单元。1.3.3 1.3.3 分类分类 1 1按高分子主链结构可分为：按高分子主链结构可分为： 碳链高分子，主链完全由碳原子组成，例如碳链高分子，主链完全由碳原子组成，例如杂链高分子，主链除碳原子外，还含杂链高分子，主链除碳原子外，还含O O、N N、S S等杂等杂原子，例如原子，例如 。元素有机高分子元素有机高分子( (主链上没有碳原子主链上没有碳原子) )， 例如硅橡胶例如硅橡胶无机高分子无机高分子( (完全没有碳原子完全没有碳原子) )，例如聚二硫化硅，例如聚二硫化硅 和聚氟磷氮和聚氟磷氮 。SSiSnPFFNnCH2CHnCH2OnSi

11、OCH3CH3n按用途可分为：按用途可分为： 塑料、橡胶塑料、橡胶( (弹性体弹性体) )、纤维三大类，、纤维三大类， 若再加上涂料、粘合剂和功能高分子则有六大类。若再加上涂料、粘合剂和功能高分子则有六大类。按来源可分为：按来源可分为： 天然高分子；合成高分子；半天然高分子天然高分子；合成高分子；半天然高分子( (改性的天改性的天然高分子然高分子) )。按分子的形状可分为：按分子的形状可分为： 线形高分子；支化高分子；交联线形高分子；支化高分子；交联( (或称网状或称网状) )高分子。高分子。5. 5. 按单体组成可分为：按单体组成可分为： 均聚物均聚物 ( (homopolymer)homo

12、polymer)、共聚物共聚物 ( (copolymer)copolymer)、 高分子共混物高分子共混物 ( (polyblendpolyblend) )。 (1)(1)以单体或假想的单体名称前加一个以单体或假想的单体名称前加一个“聚聚”字，字， 如如: :聚苯乙烯聚苯乙烯 聚乙烯醇聚乙烯醇( (假想单体假想单体) ) (2)(2)单独或两种不同单体聚合常取单体名或简称，单独或两种不同单体聚合常取单体名或简称， 后缀为后缀为“树脂树脂”二字或二字或“橡胶橡胶”二字。如：酚二字。如：酚醛树脂、丁苯橡胶、乙丙橡胶醛树脂、丁苯橡胶、乙丙橡胶 等等。 1.3.4 1.3.4 命名命名CH2CHnCH

13、2CHOHn习惯命名法习惯命名法(3)(3)以高分子的特征结构命名：以高分子的特征结构命名：如：聚酰胺如：聚酰胺 聚碳酸酯聚碳酸酯碳酸根碳酸根OCCH3CH3COnO(CH2)6(CH2)4CCOONHNHn酰胺基团酰胺基团(4)(4)译名、商品名或俗称，如：合成纤维在我国称之为译名、商品名或俗称，如：合成纤维在我国称之为“纶纶”( (来自来自-lon-lon的译音的译音) )，如涤纶，如涤纶( (聚对苯二甲酸乙二聚对苯二甲酸乙二醇酯醇酯) )、腈纶、腈纶( (聚丙烯腈聚丙烯腈) ) 等，聚酰胺常用其商品名的等，聚酰胺常用其商品名的译名尼龙译名尼龙(Nylon)(Nylon)。其他商品名还有特

14、氟隆。其他商品名还有特氟隆( (聚四氟乙聚四氟乙烯烯) )、赛璐珞、赛璐珞( (硝酸纤维素硝酸纤维素) )等。而俗名有机玻璃等。而俗名有机玻璃( (聚甲聚甲基丙烯酸甲酯基丙烯酸甲酯) )、电木、电木( (酚醛树脂酚醛树脂) )、电玉、电玉( (脲醛塑料脲醛塑料) )等等也已被广泛采用。也已被广泛采用。 我国高分子材料的品种分布我国高分子材料的品种分布（单位：万吨）（单位：万吨）聚乙烯聚乙烯240PS39聚氯乙烯聚氯乙烯140聚丙烯聚丙烯120ABS21热塑性塑料热塑性塑料（thermoplastics） 80热固性塑料热固性塑料（thermosets）20PFPUUF UP聚氨酯聚氨酯不饱和聚

15、酯不饱和聚酯酚醛塑料酚醛塑料脲醛塑料脲醛塑料聚苯乙烯聚苯乙烯丙烯腈丙烯腈/ /丁二丁二烯烯/ /苯乙烯三苯乙烯三元共聚物元共聚物合成纤维合成纤维（synthetic fibers） （单位：万吨）（单位：万吨）涤纶涤纶 150腈纶腈纶 45尼龙尼龙 23丙纶丙纶 12维纶维纶 13橡胶橡胶（rubber or elastomer）丁苯胶丁苯胶25顺丁胶顺丁胶21乙丙胶，氯丁胶，丁乙丙胶，氯丁胶，丁腈胶，腈胶，SBS 各各31.4 1.4 分子量和分子量分布分子量和分子量分布H(CH2)nH的分子量与性质的分子量与性质 对于高分子的强度等物性，存在着一个临界分子对于高分子的强度等物性，存在着一个

16、临界分子量量M M0 0，超过这个分子量时开始出现强度。当分子量超超过这个分子量时开始出现强度。当分子量超过过M Ms s时强度达到一定值。时强度达到一定值。 分子量分子量 由于统计平均方法的不同，可以有四种不由于统计平均方法的不同，可以有四种不同的平均分子量，即数均分子量，重均分子量，同的平均分子量，即数均分子量，重均分子量，Z Z均分子量和粘均分子量。均分子量和粘均分子量。例如体系中分子量为例如体系中分子量为M M1 1，M M2 2，M M3 3，M Mn n同系物的分同系物的分子数为子数为N N1 1，N N2 2，N N3 3，N Nn n， iiinnnnNMNNNNNMNMNMN

17、MNM321332211数均分子量数均分子量Z Z均分子量以均分子量以NiMi2为统计单元为统计单元，23iiiizMNMNM 重均分子量重均分子量iiinnnwWMWWWWWMWMWMWMWM321332211iiiWN M2iiwiiN MWN M粘均分子量粘均分子量 11iiiiwMNMNMv是是Mark公式的常数，公式的常数， 0.51.0实例实例5654262524101 . 9101001010010100)10(100)10(100)10(100wM5262524363534109 . 9)10(100)10(100)10(100)10(100)10(100)10(100zM55

18、 . 01654)15 . 0(6)15 . 0(5)15 . 0(4107 . 8101001010010100)10(100)10(100)10(100vM例设：一种高聚物有例设：一种高聚物有300300个大分子，其中个大分子，其中100100个的分个的分子量为子量为10104 4，100100个的分子量为个的分子量为10105 5，100100个的分子量为个的分子量为10106 6，计算各种平均分子量如下：，计算各种平均分子量如下：5654107 . 3100100100101001010010100vMn可见，可见，nMvMwMzM 除了少数天然高分子如蛋白质、除了少数天然高分子如蛋白

19、质、DNADNA等外，等外，高分子化合物的分子量是不均一的，实际上是高分子化合物的分子量是不均一的，实际上是一系列同系物的混合物，这种性质称为一系列同系物的混合物，这种性质称为“多分多分散性散性”。因此其分子量实质上都是指平均分子。因此其分子量实质上都是指平均分子量。量。 多分散性可以用多分散性系数多分散性可以用多分散性系数d d 来定量地来定量地表征，当分子量完全均一时表征，当分子量完全均一时d=1d=1，分子量分布越分子量分布越宽，宽，d d值越大。值越大。nwMMd 平均分子量和分子量分布是控制平均分子量和分子量分布是控制聚合物性能的重要指标聚合物性能的重要指标1. 1. 分子量分子量

20、橡胶一般分子量较高，为了便于成型，要预先进行橡胶一般分子量较高，为了便于成型，要预先进行炼胶以减少分子量至炼胶以减少分子量至2 210105 5左右。左右。 合成纤维的分子量较低，通常为几万，否则粘度合成纤维的分子量较低，通常为几万，否则粘度较大，不易流出喷丝孔。较大，不易流出喷丝孔。 塑料的分子量一般介于橡胶和纤维之间。塑料的分子量一般介于橡胶和纤维之间。 容易吃料容易吃料流动性好流动性好,能耗小能耗小改善外观改善外观机械强度机械强度2. 分子量分布分子量分布原因原因1.5 1.5 高分子结构的一般特点高分子结构的一般特点 由于高分子的分子链很庞大而且组成可能由于高分子的分子链很庞大而且组成

21、可能不均一，所以高分子的结构很复杂的。整个高不均一，所以高分子的结构很复杂的。整个高分子结构是由四个不同层次组成，分别称为一分子结构是由四个不同层次组成，分别称为一级结构和高级结构级结构和高级结构( (包括二级、三级和四级结包括二级、三级和四级结构构) )。 1.5.1 1.5.1 一级结构一级结构 高分子链的一级结构指单个大分子内与基本结构高分子链的一级结构指单个大分子内与基本结构单元有关的结构。包括结构单元的化学组成、键接方单元有关的结构。包括结构单元的化学组成、键接方式、构型、支化和交联以及共聚物的结构。式、构型、支化和交联以及共聚物的结构。 1 1键接方式键接方式 不对称取代的不对称取

22、代的单烯类单体聚合时可单烯类单体聚合时可能出现两种键接方式，一种是能出现两种键接方式，一种是头头- -尾尾键键接，一种是接，一种是头头- -头头( (或尾或尾- -尾尾) )键接。键接。 头头- -尾尾：头头- -头：头：CH2CHR头头- -尾键接尾键接头头- -头键接或尾头键接或尾- -尾键接尾键接一般聚合物以头尾键接为主。一般聚合物以头尾键接为主。 head-to-tail structurehead-to-head or tail-to-tail structure2 2构型构型 构型构型是指分子中由化学键所固定的原子在空间的是指分子中由化学键所固定的原子在空间的排列。这种排列是稳定的

23、，要改变构型，必须经过化学排列。这种排列是稳定的，要改变构型，必须经过化学键的断裂和重组。有两类构型不同的异构体，即键的断裂和重组。有两类构型不同的异构体，即旋光旋光异构体异构体和和几何异构体几何异构体。 碳原子的四个价键形碳原子的四个价键形成正四面体结构，键角都成正四面体结构，键角都是是1091092828。当四个取。当四个取代基团或原子都不一样即代基团或原子都不一样即不对称时就产生旋光异构不对称时就产生旋光异构体，这样的中心碳原子叫体，这样的中心碳原子叫不对称碳原子。不对称碳原子。 （1 1）旋光异构）旋光异构CHHHHCCHHHHCCHH可以看出这些分子是对称的。如果把分子中可以看出这些

24、分子是对称的。如果把分子中的氢互换位置，分子没有变化。的氢互换位置，分子没有变化。C1COOH2CH33OH4H5C1HOOC2CH33OH4H5 化合物分子化合物分子中的一个碳原子中的一个碳原子与四个不同的原与四个不同的原子相连时，这个子相连时，这个化合物的空间可化合物的空间可能有两种不同排能有两种不同排列。列。 两个分子在两个分子在空间不能重叠，空间不能重叠，它们并不是同一它们并不是同一种化合物种化合物。 这种性质称这种性质称为为“手性手性”，中，中心的碳原子称为心的碳原子称为“不对称不对称碳原碳原子子”。 两者互为旋光异构体H2CCH2XHHXCH2H2CCC高分子也有类似的旋光异构高分

25、子也有类似的旋光异构D D型型L L型型小分子旋光异构体有旋光性，即有左旋或右旋。小分子旋光异构体有旋光性，即有左旋或右旋。但高分子没有旋光性，由于发生内消旋或外消旋。但高分子没有旋光性，由于发生内消旋或外消旋。isotactic 全同立构全同立构atactic 无规立构无规立构syndiotactic 间同立构间同立构两种旋光异构单元两种旋光异构单元交替键接而成。分交替键接而成。分子链结构规整，可子链结构规整，可结晶。结晶。两种旋光异构单元两种旋光异构单元无规键接而成。分无规键接而成。分子链结构不规整，子链结构不规整，不能结晶。不能结晶。等规度等规度(tacticity): (tactici

26、ty): 全同或间同立构全同或间同立构单元所占的百分数单元所占的百分数高分子全部由一高分子全部由一种旋光异构单元种旋光异构单元键接而成。分子键接而成。分子链结构规整，可链结构规整，可结晶。结晶。单烯类高分子单烯类高分子 有三类不同旋光异构体有三类不同旋光异构体DDDDDDDDDDDD或或LLLLLLLLLLLLDLDLDLDLDLDLDLLDDLDLLDDLCH2CHRn （2 2）几何异构）几何异构CCp p键键s s键键 双烯类高分子双烯类高分子主链上存在主链上存在双键。由于取代基不能绕双双键。由于取代基不能绕双键旋转，因而当组成双键的键旋转，因而当组成双键的两个碳原子同时被两个不同两个碳

27、原子同时被两个不同的原子或基团取代时，即可的原子或基团取代时，即可形成形成顺式顺式、反式反式两种构型，两种构型，它们称作它们称作几何异构体几何异构体。cis-顺式trans-反式cis-trans-双键上基团在双双键上基团在双键一侧的为顺式键一侧的为顺式双键上基团在双双键上基团在双键两侧的为反式键两侧的为反式以丁二烯的聚合物为例以丁二烯的聚合物为例: CH2=CH-CH=CH2顺顺1，4聚丁二烯聚丁二烯反反1，4聚丁二烯聚丁二烯间同间同1，2聚丁二烯聚丁二烯全同全同1，2聚丁二烯聚丁二烯重复周期短，易重复周期短，易结晶，没有弹性结晶，没有弹性重复周期长，不易结晶，重复周期长，不易结晶，顺丁橡胶

28、顺丁橡胶 类似地：类似地： 顺式顺式1,4-聚异戊二烯占聚异戊二烯占98%的天然橡胶的天然橡胶Tg=73，柔软弹性好。，柔软弹性好。 反式反式1,4-聚异戊二烯，古塔波胶（杜仲聚异戊二烯，古塔波胶（杜仲胶）：胶）：Tg=53，室温硬韧。，室温硬韧。聚丁二烯有四种有规异构体聚丁二烯有四种有规异构体nH2CCHCHCH2CHCHCH2CHCH2CHCH2CHnn1，2加成1，4加成顺式反式全同间同无规不考虑键接方式不考虑键接方式聚异戊二烯有六种有规异构体聚异戊二烯有六种有规异构体CHCCH2nH2CCHCCH2CHCH2CHCH2Cnn1，2加成1，4加成顺式反式全同间同无规CH33，4加成CH3

29、CH3CH2CCH2CHnCH3全同间同无规3 3分子构造分子构造 分子构造指的是高分子链的几何形状。一般高分子分子构造指的是高分子链的几何形状。一般高分子链为链为线形线形，也有，也有支化支化或或交联交联结构。结构。 线形线形高分子的分子间没有化学键结合，在受热或受高分子的分子间没有化学键结合，在受热或受力时可以互相移动，因而线形高分子在适当溶剂中力时可以互相移动，因而线形高分子在适当溶剂中可溶可溶解，加热时解，加热时可熔可熔融，易于加工成形。融，易于加工成形。 交联交联高分子的分子间通过支链联结起来成为高分子的分子间通过支链联结起来成为了一个三维空间网状大分子。犹如被五花大绑似的，了一个三维

30、空间网状大分子。犹如被五花大绑似的，高分子链不能动弹。因而高分子链不能动弹。因而不溶不溶解也解也不熔不熔融，当交融，当交联度不大时只能在溶剂中溶胀。联度不大时只能在溶剂中溶胀。 支化支化高分子的性质介于线形和交联高分子之高分子的性质介于线形和交联高分子之间。间。 低密度聚乙烯是支化高分子的例子，热固性塑低密度聚乙烯是支化高分子的例子，热固性塑料是交联高分子，橡胶是轻度交联的高分子。料是交联高分子，橡胶是轻度交联的高分子。 支化与交联影响性能实例支化与交联影响性能实例LDPE、HDPE和交联和交联PE的性能和用途比较的性能和用途比较低密度聚乙烯低密度聚乙烯LDPELDPE（高压聚乙烯）（高压聚乙

31、烯） 支化破坏了分子的规整性，使其结晶度大大降低支化破坏了分子的规整性，使其结晶度大大降低高密度聚乙烯高密度聚乙烯HDPE HDPE （低压聚乙烯）（低压聚乙烯） 线型分子，易于结晶，故密度、熔点、结晶度和硬度方线型分子，易于结晶，故密度、熔点、结晶度和硬度方 面都高于面都高于LDPELDPE。交联聚乙烯交联聚乙烯有形状记忆效应。耐热性大为提高。有形状记忆效应。耐热性大为提高。瓶、管、棒等瓶、管、棒等（硬性）（硬性）95%1350.950.97低压聚乙烯低压聚乙烯LDPE薄膜（软性）薄膜（软性）6070%1050.910.94高压聚乙烯高压聚乙烯HDPE 密度密度 熔点熔点 结晶度结晶度 用途

32、用途交联聚乙烯交联聚乙烯 0.95-1.40 - - 热缩材料，电线热缩材料，电线4 4共聚物的序列结构共聚物的序列结构 高分子如果只由一种单体反应而成，称为高分子如果只由一种单体反应而成，称为均聚物均聚物，如，如果由两种以上单体合成，则称为果由两种以上单体合成，则称为共聚物共聚物。以、两种单。以、两种单体的二元共聚物为例，有以下四类。体的二元共聚物为例，有以下四类。无规共聚物无规共聚物 ABBABAAABBAB交替共聚物交替共聚物 ABABABABABAB嵌段共聚物嵌段共聚物 AAAAAABBBBBB接枝共聚物接枝共聚物 不同不同序列结构的特点序列结构的特点 无规、交替无规、交替 改变了结构

33、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因此其性能与相应的均聚物有很大差别别 嵌段、接枝嵌段、接枝 保留了部分原均聚物的结构特点，因保留了部分原均聚物的结构特点，因而其性能与相应的均聚物有一定联系而其性能与相应的均聚物有一定联系 无规共聚无规共聚 - ABAABABBAAABABBAAA- 共聚往往可改善高聚物某种使用性能共聚往往可改善高聚物某种使用性能。 例例1：PE，PP是塑料，乙烯与丙烯是塑料，乙烯与丙烯无规无规共聚的产物共聚的产物为橡胶。为橡胶。 例例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

34、乙烯与六氟丙烯但四氟乙烯与六氟丙烯无规无规共聚物是热塑性的塑料。共聚物是热塑性的塑料。 例例3 3：甲基丙烯酸甲酯与少量苯乙烯：甲基丙烯酸甲酯与少量苯乙烯无规无规共聚，改共聚，改善树脂流动性善树脂流动性交替共聚交替共聚 ABABABA BABA B 共聚往往可改善高聚物某种使用性能共聚往往可改善高聚物某种使用性能。 例例1 1：苯乙烯和丙烯腈进行交替共聚，使共聚物的苯乙烯和丙烯腈进行交替共聚，使共聚物的冲击，耐热，耐化学腐蚀都有提高，可作耐油的冲击，耐热，耐化学腐蚀都有提高，可作耐油的机械零件。机械零件。例例2 2：丁二烯和丙烯进行交替共聚，可以得到丁丙：丁二烯和丙烯进行交替共聚，可以得到丁丙

35、胶。胶。例例3 3：苯乙烯与马来酸酐交替共聚，可作共混物的：苯乙烯与马来酸酐交替共聚，可作共混物的增容剂增容剂接枝共聚接枝共聚A A A A A A A A A A A A A A A A A A ABBBBBBBBBBBBBp ABS树脂树脂（acrylonitrile-butadiene-styrene）是丙烯腈、丁二烯是丙烯腈、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。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。可以丁苯橡胶为主链，将苯乙烯和丙烯腈接在支链上；也可以可以丁苯橡胶为主链，将苯乙烯和丙烯腈接在支链上；也可以以丁腈橡胶为主链，将苯乙烯接在支链上；

36、也可以以苯乙烯以丁腈橡胶为主链，将苯乙烯接在支链上；也可以以苯乙烯丙烯腈的共聚物为主链，将丁二烯和丙烯腈接在支链上。丙烯腈的共聚物为主链，将丁二烯和丙烯腈接在支链上。ABS: Acrylonitrile-Butadiene-Styrene丙烯腈丙烯腈耐化学腐蚀耐化学腐蚀, , 高高拉伸强度和硬度拉伸强度和硬度丁二烯丁二烯弹性和高抗冲击弹性和高抗冲击性能性能苯乙烯苯乙烯流动性好，流动性好，良好的成型良好的成型性能性能CH2CHCH2CNCHCHCH2CH2CH嵌段共聚嵌段共聚 CCCCCCCCCCCCCCCCCC AA AAB BBAA A SBSSBS树脂是用阴离子聚合法制得的苯乙烯和丁二树脂

37、是用阴离子聚合法制得的苯乙烯和丁二烯的三嵌段共聚物。其分子链的中段是聚丁二烯，两烯的三嵌段共聚物。其分子链的中段是聚丁二烯，两端是聚苯乙烯，端是聚苯乙烯，SBSSBS具有两相结构，橡胶相具有两相结构，橡胶相PBPB连续相，连续相，PSPS形成微区分散在橡胶相中，起物理交联作用。在形成微区分散在橡胶相中，起物理交联作用。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的的玻璃化转变温度高于室温，分子两端的玻璃化转变温度高于室温，分子两端的PS变硬，而分变硬，而分子链中间部分子链中间部分PB的玻璃化转变温度低于室温，仍具有的玻璃化转变温度低于室温，仍具有弹性

38、，显示高交联橡胶的特性。弹性，显示高交联橡胶的特性。SBS : Styrene-Butadiene-Styrene聚苯乙烯聚苯乙烯链段链段聚丁二烯聚丁二烯链段链段热塑性弹性体热塑性弹性体 热塑性弹性体热塑性弹性体(TPE thermoplastic elastomer) )是一种在常温为橡胶高弹是一种在常温为橡胶高弹性、高温下又能塑化成型性、高温下又能塑化成型的高分子材料。它是不需的高分子材料。它是不需要硫化的橡胶，被认为橡要硫化的橡胶，被认为橡胶界有史以来最大的革命胶界有史以来最大的革命。1.5.2 1.5.2 二级结构二级结构 二级结构指的是若干链节组成的一段链或整二级结构指的是若干链节组

39、成的一段链或整根分子链的排列形状。高分子链由于单键内旋转根分子链的排列形状。高分子链由于单键内旋转而产生的分子在空间的不同形态称为而产生的分子在空间的不同形态称为构象构象( (或内或内旋转异构体旋转异构体) )，属二级结构。构象与构型的根本，属二级结构。构象与构型的根本区别在于，构象通过单键内旋转可以改变，而构区别在于，构象通过单键内旋转可以改变，而构型无法通过内旋转改变。型无法通过内旋转改变。 高分子链有高分子链有五种五种基本基本构象构象。无规线团是线形高。无规线团是线形高分子在溶液和熔体中的主要形态。分子在溶液和熔体中的主要形态。线形高分子的几何形状像煮熟的面条，线形高分子的几何形状像煮熟的面条，称称“无规线团无规线团”。1.5.3 1.5.3 三级结构和四级结构三级结构和四级结构 三级结构指在单个大分子二级结构基础上，许多三级结构指在单个大分子二级结构基础上，许多这样的大分子聚集在一起而成的结构，也叫聚集态结构或这样的大分子聚集在一起而成的结构，也叫聚集态结构或超分子结构。三级结构包括结晶结构、非晶结构、液晶结超分子结构。三级结构包括结晶结构、非晶结构、液晶结构和取向结构等。构和取向结构等。在结晶中仍然存在非晶区在结晶中仍然存在非晶区晶区晶区非晶区非晶区聚乙烯单晶聚乙烯单晶聚乙烯球晶聚