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合工大高分子化學(xué)課件
合工大高分子化學(xué)課件
1高分子化合物的定義：由結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的相同單元通過(guò)共價(jià)鍵重復(fù)連接相對(duì)分子量大分子鏈長(zhǎng)的化合物。
2.分子量的多分散性：聚合物的相對(duì)分子質(zhì)量不均一的特性為多分散性。
3.數(shù)均分子量:通常采用聚合物的稀溶液測(cè)定，如用冰點(diǎn)降低、沸點(diǎn)升高、滲透壓法和端基滴定法來(lái)測(cè)定的相對(duì)分子質(zhì)量為數(shù)均分子量。（W/N W為總質(zhì)量 N為分子個(gè)數(shù)）
6. 逐步聚合的實(shí)施方法：熔融縮聚；溶液縮聚；界面縮聚 ；乳液縮聚
1. 三個(gè)基元反應(yīng)：鏈引發(fā)、鏈增長(zhǎng)、鏈終止
2.自由基聚合：用自由基引發(fā)，使鏈增長(zhǎng)（鏈生長(zhǎng)）自由基不斷增長(zhǎng)的聚合反應(yīng)。
3.（1）引發(fā)劑效率：用于引發(fā)聚合的引發(fā)劑占引發(fā)劑分解或消耗的百分率。
（2）低于1的原因：引發(fā)劑分解產(chǎn)生的初級(jí)自由基，只有一部分用來(lái)引發(fā)單體聚合，還有一部分引發(fā)劑由于誘導(dǎo)分解或蘢蔽效應(yīng)伴隨的副反應(yīng)而消耗，使引發(fā)劑的使用效率降低。
�。�3）引發(fā)劑的選擇：1.根據(jù)聚合方法選擇.本體，溶液，懸浮聚合時(shí)，選用油溶性引發(fā)劑，而乳液聚合則選擇水溶性引發(fā)劑。2.根據(jù)聚合溫度選擇活化能或t1/2適當(dāng)?shù)囊l(fā)劑，使自由基形成速率和聚合速率適中。一般選擇半衰期與聚合時(shí)間同數(shù)量級(jí)或相當(dāng)?shù)囊l(fā)劑。3.選擇適當(dāng)?shù)囊l(fā)劑量，引發(fā)劑濃度不僅影響聚合速率，還影響產(chǎn)物的相對(duì)分子質(zhì)量。
3.動(dòng)力學(xué)方程的推導(dǎo)用到三個(gè)假設(shè)：1.鏈轉(zhuǎn)移不影響聚合速率，鏈終止反應(yīng)為雙基終止。2.鏈自由基的活性與鏈長(zhǎng)無(wú)關(guān)。3.單體消耗速率就是聚合物生成速率，鏈增長(zhǎng)反應(yīng)消耗的單體遠(yuǎn)大于鏈引發(fā)。
4.聚合是在穩(wěn)態(tài)下進(jìn)行。
4.自動(dòng)加速的原因：體系黏度增加 效果：隨反應(yīng)的進(jìn)行，鏈自由基的終止速率受到了抑制。
5. 動(dòng)力學(xué)鏈長(zhǎng)：每個(gè)活性中心從引發(fā)到終止所消耗的單體分子個(gè)數(shù)。
6.自由基聚合反應(yīng)的實(shí)施方法主要有本體聚合、溶液聚合、懸浮聚合、乳液聚合。
1.聚合物化學(xué)反應(yīng)分類(lèi)：聚合度變大、變小、不變，
2聚合物的老化：聚合物的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生一系列的變化以致最后會(huì)喪失使用價(jià)值。
聚合物的降解3個(gè)過(guò)程：解聚，無(wú)規(guī)則斷鏈，側(cè)基脫除。
1.鏈結(jié)構(gòu)的三個(gè)層次：1.化學(xué)組成2.結(jié)構(gòu)單元的鏈接方式3.支化和交聯(lián)。
2.高分子物質(zhì)只存在液態(tài)和固態(tài)，沒(méi)有氣態(tài)。為何？
要想形成氣態(tài)，首先要克服液體分子間的作用。但是高分子的分子量太大了，分子間作用力強(qiáng)。有
這能量克服分子力的話，早就已經(jīng)分解掉了。所以高分子不太可能有氣體. 3取向：聚合物在外力作用下，分子鏈，鏈段和結(jié)晶聚合物中的'晶粒等取向單元沿著外力作用方向擇優(yōu)排列。
取向的應(yīng)用：在合成纖維生成中采用高速牽伸工藝使分子鏈取向而使纖維拉伸強(qiáng)度大幅度提高。
4.怎樣保證纖維既有較高的強(qiáng)度又有較好的彈性? 在成型加工時(shí)，可以利用分子鏈取向速度的不同，用慢的取向過(guò)程使整個(gè)分子鏈獲得良好的取向,以達(dá)到高強(qiáng)度。然后再很短的時(shí)間內(nèi)用熱空氣或水蒸氣很快吹一下（熱處理），使鏈段解取向，使之具有彈性。
5. 為什么大多數(shù)合成纖維都是用結(jié)晶性高聚物制得的？
�。�1）分子鏈的對(duì)稱(chēng)性好（2）分子鏈的規(guī)整性好（3）分子鏈的柔性好（4）有共聚結(jié)構(gòu)
6.三態(tài)兩區(qū)特點(diǎn)：
（1）玻璃態(tài)：分子鏈幾乎無(wú)運(yùn)動(dòng)，聚合物類(lèi)似玻璃，通常為脆性的，模量為10^4-10^11 Pa （2）玻璃化轉(zhuǎn)變：整個(gè)大分子鏈還無(wú)法運(yùn)動(dòng)，但鏈段開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，模量下降3-4個(gè)數(shù)量級(jí)，聚合物行為與皮革類(lèi)似。 （3）高彈態(tài)：鏈段運(yùn)動(dòng)激化，但分子鏈間無(wú)滑移，受力后能產(chǎn)生可以回復(fù)的大形變，稱(chēng)之為高彈態(tài)，為聚合物的特有的力學(xué)狀態(tài)。模量進(jìn)一步降低，聚合物表現(xiàn)出橡膠行為。（4）粘流轉(zhuǎn)變：分子鏈重心開(kāi)始出現(xiàn)相對(duì)位移，模量再次急速下降，聚合物既呈現(xiàn)橡膠彈性，又呈現(xiàn)流動(dòng)性。對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)溫度Tf稱(chēng)為粘流溫度。（5）粘流態(tài)：大分子鏈?zhǔn)芡饬ψ饔脮r(shí)發(fā)生位移，且無(wú)法回復(fù)。行為與小分子液體類(lèi)似。
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