第二十二章合成高分子化合物有机高分子化合物有天然与合课件.ppt
《第二十二章合成高分子化合物有机高分子化合物有天然与合课件.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第二十二章合成高分子化合物有机高分子化合物有天然与合课件.ppt(42页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、 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 有机高分子化合物有天然与合成之分,如蛋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,合成纤维及合成橡天然高分子化合物;而塑料,合成纤维及合成橡胶则属于人工合成的,所以叫做合成高分子材料。胶则属于人工合成的,所以叫做合成高分子材料。严格讲,高分子化合物与高分子材料是有区严格讲,高分子化合物与高分子材料是有区别的。我们常说的高分子材料实际上是由高分子别的。我们常说的高分子材料实际上是由高分子化合物经过加工和加入某些添加物而制成的。自化合物经
2、过加工和加入某些添加物而制成的。自2020世纪世纪7070年代以来,高分子材料的功能化已成为年代以来,高分子材料的功能化已成为高分子的重要发展方向,尤其是耐高温、耐辐射、高分子的重要发展方向,尤其是耐高温、耐辐射、高强度的高分子以及具有物理、化学、生物功能高强度的高分子以及具有物理、化学、生物功能的高分子材料发展最为迅速。的高分子材料发展最为迅速。第一节第一节 基本概念基本概念 一、一、高分子化合物的涵义高分子化合物的涵义 1.1.分子量在分子量在5,0005,000以上的大分子。以上的大分子。2.2.高分子化合物有较好的强度和弹性。高分子化合物有较好的强度和弹性。二、高分子化合物的组成二、高
3、分子化合物的组成 高高分分子子化化合合物物的的化化学学组组成成一一般般都都比比较较简简单单。高分子的分子量高分子的分子量 =聚合度聚合度*链节数链节数 几几种种低低分分子子和和高高分分子子化化合合物物的的相相对对分分子子质质量量见见P325P325表表22-122-1。聚乙烯聚乙烯 写成写成 1.1.从从分分子子量量和和组组成成看看,高高分分子子的的分分子子量量很很大大,具具有有“多散性多散性”。2.2.从分子结构看有:从分子结构看有:线型结构:分子中的原子由共价键相互结合成一条线型结构:分子中的原子由共价键相互结合成一条很长的蜷曲状态很长的蜷曲状态“链链”。体型结构:分子链与分子链之间有许多
4、化学链交联起体型结构:分子链与分子链之间有许多化学链交联起来,形成网格一样的结构。来,形成网格一样的结构。3.3.从从性性能能上上看看,通通常常处处于于固固体体状状态态,有有较较好好的的机机械强度,绝缘性能,耐腐蚀性能,可塑性,高弹性。械强度,绝缘性能,耐腐蚀性能,可塑性,高弹性。4.4.从从用用途途上上看看,一一般般可可作作为为结结构构材材料料,供供各各方方面面使使用。用。三、高分子化合物的特点三、高分子化合物的特点 四、高分子化合物的分类四、高分子化合物的分类 1.1.按按来来源源分分类类:天天然然高高分分子子(天天然然橡橡胶胶、纤纤维维素素、淀淀粉粉)、合合成成高高分分子子(合合成成橡橡
5、胶胶、合合成成纤纤维维、塑料)。塑料)。2.2.按工艺性质和应用分类:塑料、橡胶、纤维按工艺性质和应用分类:塑料、橡胶、纤维。3.3.按高分子主链结构分类按高分子主链结构分类 :碳链高分子化合:碳链高分子化合物、物、杂链高分子化合物、元素有机高分子化合物和无杂链高分子化合物、元素有机高分子化合物和无机高分子化合物等。机高分子化合物等。4.4.按合成高分子化合物的反应类型分类:加聚按合成高分子化合物的反应类型分类:加聚物、缩聚物物、缩聚物 5.5.按按应应用用功功能能分分类类:特特殊殊高高分分子子、功功能能高高分分子子、仿仿生生高高分分子子、生生物物高高分分子子、医医药药高高分分子子、高高分子试
6、剂、高分子催化剂、通用高分子等。分子试剂、高分子催化剂、通用高分子等。通用高分子通用高分子用量最大,面也广。用量最大,面也广。四烯:四烯:聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯。烯。四纶:四纶:涤纶、锦纶、腈纶、维纶。涤纶、锦纶、腈纶、维纶。四胶:四胶:丁苯橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶丁苯橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶 、乙、乙丙橡胶。丙橡胶。常见的高分子材料详见常见的高分子材料详见P342P342表表22-322-3。五、高分子化合物的命名五、高分子化合物的命名 1.1.高分子命名一般习惯上用俗名。如纤维、淀高分子命名一般习惯上用俗名。如纤维、淀粉等。粉等。2.2.在单体前
7、加个在单体前加个“聚聚”字。如聚氯乙烯、聚字。如聚氯乙烯、聚乙烯等。聚合物也常用英文缩写符号表示,见乙烯等。聚合物也常用英文缩写符号表示,见P342P342表表22-322-3。3.3.缩聚反应制得的高聚物,在原料后加缩聚反应制得的高聚物,在原料后加“树树脂脂”二字。如酚醛树脂、环氧树脂等。二字。如酚醛树脂、环氧树脂等。4.4.商品名称:商业上常给高分子物质以商品商品名称:商业上常给高分子物质以商品名称,见名称,见P342P342表表22-322-3。如腈纶、的确良(聚对苯二。如腈纶、的确良(聚对苯二甲酸乙二酯纤维)、电木(酚醛树脂)等。甲酸乙二酯纤维)、电木(酚醛树脂)等。第二节第二节 高分
8、子的结构和性能的关系高分子的结构和性能的关系 一、高分子化合物的基本结构及其性能特点一、高分子化合物的基本结构及其性能特点 1 1线型结构:线型结构:又称链状高聚物,是由许多链相又称链状高聚物,是由许多链相互联成一条长链的高聚物。互联成一条长链的高聚物。特点特点:具有高弹性、可塑性、在溶剂中能溶解,:具有高弹性、可塑性、在溶剂中能溶解,加热能熔融,硬度和脆度较小。有独立存在的分子。加热能熔融,硬度和脆度较小。有独立存在的分子。2 2交联结构(体型结构):交联结构(体型结构):一般是由多官能团一般是由多官能团单体相互作用,使主链与主链之间以共价键相连接,单体相互作用,使主链与主链之间以共价键相连
9、接,形成三维空间的立体结构。形成三维空间的立体结构。特点:特点:没有弹性和可塑性;不能溶解和熔融;没有弹性和可塑性;不能溶解和熔融;只能溶胀,硬度和脆度较大。不能反复熔化,只能只能溶胀,硬度和脆度较大。不能反复熔化,只能一次加工成型。一次加工成型。3.3.支化结构支化结构 大分子链中具有较多支链的结大分子链中具有较多支链的结构为线性结构(见构为线性结构(见P328P328图图22-122-1)。)。特点:特点:支化高分子的化学性质与线性高分子支化高分子的化学性质与线性高分子相似,但支链对物理机械性能的影响较大,使其相似,但支链对物理机械性能的影响较大,使其结晶度大大降低,熔点、相对密度和硬度都
10、较低。结晶度大大降低,熔点、相对密度和硬度都较低。二、高分子化合物的聚集状态及性能二、高分子化合物的聚集状态及性能 聚集状态指高分子链之间的排列和堆砌状态,聚集状态指高分子链之间的排列和堆砌状态,也是影响高聚物性能的因素之一。也是影响高聚物性能的因素之一。常分为晶相高聚物和非晶相高聚物。常分为晶相高聚物和非晶相高聚物。三、高分子的热运动及物理状态三、高分子的热运动及物理状态 具有相同结构的高聚物由于分子的运动状态具有相同结构的高聚物由于分子的运动状态不同,可以表现出不同的宏观物理性质。不同,可以表现出不同的宏观物理性质。1.1.高分子的热运动特点高分子的热运动特点 线性大分子链是柔顺的,通常情
11、况下分子链线性大分子链是柔顺的,通常情况下分子链处于卷曲状态(单键能自由旋转的结果)。这种处于卷曲状态(单键能自由旋转的结果)。这种卷曲的大分子链具有两种运动单元:链段(由若卷曲的大分子链具有两种运动单元:链段(由若干链节组成)和整个大分子链(见干链节组成)和整个大分子链(见P329P329图图22-222-2)。)。2.2.高分子的物理状态及性能高分子的物理状态及性能 线性非晶态高聚物具有三种不同的物理状态:线性非晶态高聚物具有三种不同的物理状态:玻璃态、高弹态和黏流态。玻璃态、高弹态和黏流态。玻璃态:形变困难,硬度大。玻璃态:形变困难,硬度大。高弹态:形变很容易,具有高弹性。高弹态:形变很
12、容易,具有高弹性。黏流态:形变能任意发生,具有流动性。黏流态:形变能任意发生,具有流动性。第三节第三节 高分子合成高分子合成 一、链式聚合(加聚反应)一、链式聚合(加聚反应)由许多相同或不同单体在一定条件下,通过互由许多相同或不同单体在一定条件下,通过互相加成形成的高分子化合物的反应相加成形成的高分子化合物的反应叫加聚反应叫加聚反应。由一种单体发生的加聚反应称为均聚反应。由一种单体发生的加聚反应称为均聚反应。由两种以上的单体共同聚合称为共聚反应。由两种以上的单体共同聚合称为共聚反应。1 1加聚反应的特点加聚反应的特点 单体是带有不饱和键的化合物。单体是带有不饱和键的化合物。反反应应过过程程中中
13、没没有有低低分分子子化化合合物物析析出出,生生成成高高分分子子化化合合物物的的化化学学组组成成与与单单体体相相同同,其其分分子子量量为为单单体分子量的整数倍。体分子量的整数倍。是通过一连串单体分子间的相互加成反应是通过一连串单体分子间的相互加成反应来完成的。来完成的。一般是放热的链锁反应。一般是放热的链锁反应。属于不可逆的链锁反应。属于不可逆的链锁反应。2 2加聚反应的历程:加聚反应的历程:游离基历程游离基历程 链引发链引发 链增长链增长 链终止链终止离子历程离子历程正离子聚合反应正离子聚合反应 负离子聚合反应负离子聚合反应 配位聚合配位聚合 是烯类单体在金属有机络合是烯类单体在金属有机络合物
14、催物催化下引起的聚合反应。化下引起的聚合反应。全同构型:全同构型:所有的取代基都有规则的排在同一所有的取代基都有规则的排在同一边的叫边的叫。间同构型:间同构型:取代基交替排列在上下方,叫取代基交替排列在上下方,叫。无规构型:无规构型:取代基排列没有规则,叫取代基排列没有规则,叫。特点:特点:反应产物是没有支链的线型结构的高分反应产物是没有支链的线型结构的高分子。能控制分子结构的空间构型,得到分子结构规子。能控制分子结构的空间构型,得到分子结构规整的聚合物。整的聚合物。二、逐步聚合反应(缩聚反应)二、逐步聚合反应(缩聚反应)由一种或两种以上的单体,通过缩合形成高由一种或两种以上的单体,通过缩合形
15、成高分子化合物,同时脱去水、卤化氢或醇等小分子分子化合物,同时脱去水、卤化氢或醇等小分子的反应叫的反应叫。1 1缩聚反应的特点缩聚反应的特点 所用单体至少有两个相互作用的官能团。所用单体至少有两个相互作用的官能团。缩聚反应是通过一连串的缩合反应来完成的。缩聚反应是通过一连串的缩合反应来完成的。反应过程中有小分子析出,高聚物的化学反应过程中有小分子析出,高聚物的化学组成与单体不同。组成与单体不同。缩聚一般是不可逆的。缩聚一般是不可逆的。缩聚物的分子量不是很大(与加聚物比较)缩聚物的分子量不是很大(与加聚物比较)。反应不是瞬间完成的,高聚物的分子量随反应不是瞬间完成的,高聚物的分子量随时间的增长而
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 第二十二 合成 高分子化合物 有机 天然 课件
限制150内