材料化学复习(高分子部分)

材料化学复习高分子部分1按成品的性能与用途分1.3聚合物的分类(classification)及命名(nomenclature)1.聚合物的分类橡胶(rubber)：定义：具有可逆形变的高弹性聚合物材料特点：高弹性；易形变且可逆；分子量大（几十万）。通用型橡胶：丁苯(butadienestyrene)橡胶、顺丁(cis1.4polybutadiene)橡胶、天然橡胶。特种型橡胶：丁腈(butyronitrile)橡胶、硅(silicone)橡胶、氯丁(chlorobutadine)橡胶。

分类：三大合成材料：橡胶、纤维、塑料特点：弹性模量大；形变小；强度高；分子量小（一般为几万）。分类：纤维(fiber)天然纤维（棉、毛、丝、麻等）化学纤维人造纤维合成纤维人造纤维(rayon)：将天然高分子经化学处理再加工纺制如粘胶纤维(viscosefiber)、醋酸纤维(celluloseacetate)。合成纤维(syntheticfiber)：聚合物经加工纺制而成的纤维。如涤纶(terylene)、锦纶(nylon)、腈纶(acrylon)、维尼纶

(vinylon)等。塑料(plastics)：塑性：受外力作用时，发生形变，外力取消后，仍能保持受力时的状态的行为。定义：具有塑性行为的材料特点：弹性模量介于橡胶和纤维之间；形变量中等。分类：热塑性塑料(thermoplastics)热固性塑料(thermoset)线形(linear)或支链形(branched)，可熔可溶。如聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯(polypropylene)等，强度大、具有金属某些特点的聚合物，可作为机械的零部件。如聚苯醚、聚碳酸酯等。根据受热行为分交联结构，不溶不熔。如酚醛树脂(bakelite)、环氧树脂(epoxideresin)、脲醛树脂(ureaformaldehyderesin)等。按使用性能分为通用塑料工程塑料塑料、橡胶、纤维的区分：分子量大小、形变能力等的不同，但并无严格界限。聚氯乙烯：既是典型的塑料，又可纺丝制成纤维（氯纶）

。聚丙烯：是常见的塑料制品，也可制成丙纶纤维。聚酰胺(polyamide)：既可作工程塑料使用，又可作合成纤维使用按用途细分还有：涂料(coating)、粘结剂（adhensive)等1.2按主链(mainchain)结构分1）碳链(carbonchain)聚合物：大分子主链由碳原子组成。绝大多数烯类(olefin)和二烯(diolefin)类聚合物2）杂链(heterochain)聚合物：主链上除C外还有O、N、S等杂原子。如：聚酯(polyester)、聚醚(polyether)、聚氨酯(polyurethane)、聚硫橡胶(thiorubber)等。3）元素有机聚合物（半有机高分子）：主链上无碳原子，主要由硅、铝、氧、氮、硫等元素组成，但侧基由有机基团组成，如烷基、芳基等。如：有机硅橡胶。4）无机高分子：主链和侧基均无碳原子。1.3按高聚物的热性质分类1）热固性高聚物受热变成永久固定形状的高聚物，不可再熔融或再成型。从化学结构上将，当加热时，高聚物的线型链之间形成永久的交联，产生不可再流动的坚硬体型结构，继续加热、加压只能造成链的断裂，引起性质的严重破坏。例:环氧树脂、酚醛树脂、不饱和聚酯树脂、有机硅树脂、聚氨酯等。2）热塑性高聚物在熔融状态下使它成型（塑化），冷却后定型，但是可以再加热又形成新的形状，如此反复。从结构上看，没有大分子链的严重断裂，性质也不发生显著变化。例：聚乙烯、聚氯乙烯、ABS树脂、聚酰胺。商品命名法含酰胺键—CONH—的聚酰胺类，统称尼龙。尼龙-66

——己二胺(hexanediamine)和己二酸(adipicacid)合成的产物，学名聚己二酰己二胺。尼龙-610——己二胺(hexanediamine)和癸二酸(sebacicacid)合成的产物，学名聚癸二酰己二胺。尼龙-6——是己内酰胺(caprolactam)或ω-氨基已酸的产物，学名：聚己内酰胺。尼龙-66：表示原料中胺和酸的碳原子数，前胺后酸。AdditionPolymerizationCondensationPolymerization烯类单体双键(doublebond)加成官能团(functionalgroup)之间的缩合形成以碳链为主的大分子，称加聚物形成的大多为杂链聚合物，称缩聚物分子量是单体分子量的整数倍分子量不再是单体分子量的整数倍加聚物结构单元组成与其单体相同，电子结构有所改变有低分子产生，缩聚物的结构单元比单体少若干原子加聚与缩聚的区别

ChainPolymerizationStepPolymerization需活性中心：自由基、阳离子或阴离子无特定的活性中心，往往是带官能团单体间的反应单体一经引发，迅速连锁增长，由链引发、增长及终止等基元反应组成，各步反应速率和活化能差别很大反应逐步进行，每一步的反应速率和活化能大致相同体系中只有单体和聚合物，无分子量递增的中间产物体系由单体和分子量递增的一系列中间产物组成转化率随着反应时间而增加，分子量变化不大分子量随着反应的进行缓慢增加，转化率在短期内很高连锁聚合与逐步聚合的比较自由基聚合和离子聚合