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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)簡單的相同單元通過共價鍵重復(fù)連接相對分子量大分子鏈長的化合物。
2.分子量的多分散性：聚合物的相對分子質(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定，如用冰點降低、沸點升高、滲透壓法和端基滴定法來測定的相對分子質(zhì)量為數(shù)均分子量。（W/N W為總質(zhì)量 N為分子個數(shù)）
6. 逐步聚合的實施方法：熔融縮聚；溶液縮聚；界面縮聚 ；乳液縮聚
1. 三個基元反應(yīng)：鏈引發(fā)、鏈增長、鏈終止
2.自由基聚合：用自由基引發(fā)，使鏈增長（鏈生長）自由基不斷增長的聚合反應(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)生的初級自由基，只有一部分用來引發(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，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間同數(shù)量級或相當(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)物的相對分子質(zhì)量。
3.動力學(xué)方程的推導(dǎo)用到三個假設(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無關(guān)。3.單體消耗速率就是聚合物生成速率，鏈增長反應(yīng)消耗的單體遠大于鏈引發(fā)。
4.聚合是在穩(wěn)態(tài)下進行。
4.自動加速的原因：體系黏度增加 效果：隨反應(yīng)的進行，鏈自由基的終止速率受到了抑制。
5. 動力學(xué)鏈長：每個活性中心從引發(fā)到終止所消耗的單體分子個數(shù)。
6.自由基聚合反應(yīng)的實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：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)會發(fā)生一系列的變化以致最后會喪失使用價值。
聚合物的降解3個過程：解聚，無規(guī)則斷鏈，側(cè)基脫除。
1.鏈結(jié)構(gòu)的三個層次：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。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度大幅度提高。
4.怎樣保證纖維既有較高的強度又有較好的彈性? 在成型加工時，可以利用分子鏈取向速度的不同，用慢的取向過程使整個分子鏈獲得良好的取向,以達到高強度。然后再很短的時間內(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）分子鏈的對稱性好（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：
（1）玻璃態(tài)：分子鏈幾乎無運動，聚合物類似玻璃，通常為脆性的，模量為10^4-10^11 Pa （2）玻璃化轉(zhuǎn)變：整個大分子鏈還無法運動，但鏈段開始運動，模量下降3-4個數(shù)量級，聚合物行為與皮革類似。 （3）高彈態(tài)：鏈段運動激化，但分子鏈間無滑移，受力后能產(chǎn)生可以回復(fù)的大形變，稱之為高彈態(tài)，為聚合物的特有的力學(xué)狀態(tài)。模量進一步降低，聚合物表現(xiàn)出橡膠行為。（4）粘流轉(zhuǎn)變：分子鏈重心開始出現(xiàn)相對位移，模量再次急速下降，聚合物既呈現(xiàn)橡膠彈性，又呈現(xiàn)流動性。對應(yīng)的轉(zhuǎn)溫度Tf稱為粘流溫度。（5）粘流態(tài)：大分子鏈?zhǔn)芡饬ψ饔脮r發(fā)生位移，且無法回復(fù)。行為與小分子液體類似。
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