高分子材料材料的结构

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高分子材料的结构及其性能PPT(36张)

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态。 此时,只有比链段更小的结构单元如链节、侧基等能够运动。 受外力作用时,只能使主链的键长和键角有微小的改变,外力去除后形变能迅速回复,这 是一种普弹性状态。
B、高弹性 随着温度的升高,当T>Tg 时,分子的动能增加,使链段的自由旋转成为可能,此时,试
样的形变明显增加,在这一区域中,试样变成柔软的弹性体,称为高弹态。 高弹态时,弹性模量显著降低,外力去除后,变形量可以回复,有明显的时间依赖性。由
如图16-7,在间同立构高聚物中, 原子或原子团会交替分布在主链两侧; 在全同立构高聚物中,原子或原子团 则全部排列在主链同一侧;而在无规立构高聚物中,主链两侧原子分布是随机的。
这种化学成分相同,但由于不对称取代基沿分子主链分布不同的现象,就叫做 高分子的立体异构现象。
2、大分子链的构象及柔性 高聚物结构单元是通过共价键重复连接形成线型大分子,共价键的特点是键能
2、单体 高分子化合物是由低分子化合物通过聚合反应获得。
组成高分子化合物的低分子 化合物称作单体。所以我们经 常说,高分子化合物是由单体 合成的,单体是高分子化合物 的合成原料。如图16-2,聚乙 烯是由乙烯(CH2=CH2)单 体聚合而成的。 高分子化合物的相对分子质 量很大,主要呈长链形,因此 常称作大分子链或者分子链。 大分子链极长,可达几百纳米以上,而截面一般小于1nm。
物,简称高聚物材料,是以高分子化合物为主要组分的有机 材料,可分为天然高分子材料和人工合成高分子材料两大类。 天然高分子材料包括如蚕丝、羊毛、纤维素、油脂、天然橡 胶、淀粉和蛋白质等。 人工合成高分子材料包括如塑料、合成橡胶、胶粘剂和涂料 等。工程上使用的主要是人工合成的高分子材料。
一、高聚物的基本概念 1、高聚物和低聚物 高分子化合物是指相对分子质量很大的化合物,其相对分子质量在5000

高分子材料的结构及其性能

高分子材料的结构及其性能

高分子材料的结构及其性能1. 引言高分子材料是由大量重复单元构成的大分子化合物,具有重要的工程应用价值。

其结构和性能之间的关系对于材料科学和工程领域的研究至关重要。

本文将介绍高分子材料的结构特点,并探讨其与性能之间的关系。

2. 高分子材料的结构高分子材料的结构可以分为线性结构、支化结构、交联结构以及共聚物结构等。

不同结构的高分子材料具有不同的特点和应用领域。

线性结构是最简单的高分子材料结构,由一条长链构成,链上的重复单元按照一定的顺序排列。

线性结构的高分子材料具有较高的可拉伸性和延展性。

2.2 支化结构支化结构在线性结构的基础上引入了支链,可以增加高分子材料的分子间距离,提高其熔融性和热稳定性。

支化结构的高分子材料常用于塑料制品的生产。

2.3 交联结构交联结构是指高分子材料中分子之间通过共价键形成网络结构。

交联结构的高分子材料具有较高的强度和硬度,常用于橡胶制品的生产。

共聚物是指由两种或两种以上不同单体按照一定比例聚合而成的高分子化合物。

共聚物结构的高分子材料具有多种物化性质的综合优点,广泛应用于各个领域。

3. 高分子材料的性能高分子材料的性能与其分子结构密切相关,主要包括力学性能、热学性能、电学性能和光学性能等。

3.1 力学性能高分子材料的力学性能包括强度、韧性、硬度等指标。

线性结构的高分子材料通常具有较高的延展性和可拉伸性,而交联结构的高分子材料则具有较高的强度和硬度。

3.2 热学性能高分子材料的热学性能包括熔点、热膨胀系数、导热系数等指标。

分子结构的不同会对高分子材料的热学性能产生显著影响,如支化结构的高分子材料通常具有较低的熔点和较高的热膨胀系数。

3.3 电学性能高分子材料的电学性能主要包括导电性和介电性能。

共聚物结构的高分子材料常具有较高的导电性,而线性结构的高分子材料则通常具有较好的介电性能。

3.4 光学性能高分子材料的光学性能指材料对光的吸收、透过性和反射性等特性。

不同结构的高分子材料在光学性能上也会有所差异,如支化结构的高分子材料通常具有较高的透光性。

高分子材料的结构与力学性能研究

高分子材料的结构与力学性能研究

高分子材料的结构与力学性能研究高分子材料是一类重要的工程材料,具有广泛的应用领域。

它们的性能很大程度上取决于其结构与力学性能之间的关系。

因此,对高分子材料的结构与力学性能进行深入研究是十分必要的。

一、高分子材料的结构高分子材料的结构是指其中分子的组成和排列方式。

其主要由聚合物链的排列方式、分子量分布以及分子内外力结构等因素决定。

首先,聚合物链的排列方式对高分子材料的性能有显著影响。

一种常见的排列方式是线性结构,即聚合物链呈直线排列。

这种结构能够使高分子材料更加柔软、可拉伸,并具有较高的延展性。

相反,如果聚合物链呈无规则状或高度交织状排列,则高分子材料的强度和硬度会明显提升。

其次,分子量分布也是高分子结构的重要方面。

分子量分布越广,高分子材料的性能越稳定。

这是因为分子量越大,高分子材料的强度和硬度越高。

然而,如果分子量分布过窄,容易导致性能不均匀,从而影响材料的应用。

最后,分子内外力结构对高分子材料的结构和性能同样起着关键作用。

分子内的键长、键角和二面角等结构参数决定了高分子材料的刚性和柔软性。

而分子之间的力结构包括范德华力、静电力和氢键等,可以影响材料的粘合性和熔融性。

二、高分子材料的力学性能高分子材料的力学性能包括强度、硬度、韧性以及流变性等方面。

这些性能与材料的结构密切相关。

首先,强度是衡量材料抵抗外力破坏能力的重要指标。

高分子材料的强度主要取决于其内部的结构以及分子内外的各种力作用。

一般来说,高分子材料强度较低,但具有较好的拉伸性能和延展性。

其次,硬度是衡量材料抵抗表面刮擦、磨损和压缩的能力。

高分子材料的硬度主要由分子链的排列方式和分子量分布来决定。

线性排列和较窄的分子量分布会导致高分子材料较好的硬度。

韧性是衡量材料断裂前出现塑性变形的能力。

高分子材料的韧性与其延展性有关,而延展性又与聚合物链的排列方式和分子结构有关。

流变性是指高分子材料在外力作用下的变形行为。

它与材料的粘弹性和塑性变形有关。

高分子材料结构

高分子材料结构

§8 高分子材料结构8.1 高分子材料及相关的基本概念高分子材料主要是由高分子化合物组成,高分子化合物通常由一种或几种低分子化合物聚合而成,又称高聚物。

与之相关的基本概念有:单体:通过聚合反应形成高分子材料的低分子化合物,主要有:烷类(甲烷、乙烷、丙烷)、烯类(乙烯)、炔类(乙炔)等碳水化合物以及醇、醚、酸、醛、芳香烃等。

链节:高分子材料中的重复结构单元。

聚合度:高分子中的链节数目。

分子量:为链接分子量与聚合度的乘积。

聚合反应:包括加聚反应(反应过程无副产物)和缩聚反应(反应过程产生低分子化合物)。

高分子材料中的高分子链,按照化学成分的不同,可分为以下几类:a)碳链高分子:大分子主链全部由碳原子构成;b)杂链高分子:大分子主链中除了碳原子外,还包含O、N、S、P等。

c)元素有机高分子:大分子主链无碳原子,主要由Si、O、N、Al、B、P 等原子构成,且侧链为有机取代基;d)元素无机高分子:大分子主链无碳原子,且侧链无有机取代基。

8.2 高分子材料结构8.2.1 高分子链的结构高分子链的结构包括空间构型、构象和形态。

(1)空间构型:指高分子链中原子或原子团在空间的排列方式,即链结构。

当分子链的侧基为氢原子时,只有一种链结构。

当分子链侧基包含其它原子或原子团时,根据其在分子链中占据位置的不同,可分为:全同立构(其它原子或原子团只占据分子链的一侧)、间同立构(其它原子或原子团相间占据分子链的两侧)和无规立构(其它原子或原子团无规律地分布在分子链的两侧)。

图2.41 高分子链的三种空间构型a:全通立构;b:简同立构;c:无轨立构(2)构象:以单键连接的原子由于热运动,两个原子可以在保持键角、键长不变的前提下作相对旋转,称为单键内旋,由此而产生的高分子链的空间形态称为高分子链的构象。

高频率的单键内旋可以随时改变高分子链的构象,是线性分子链在空间呈卷曲状。

在拉力作用下,卷曲状的分子链可以伸展拉直,外力除去后又缩回到原来的卷曲状,从而使高分子具有柔性。

高分子材料的微观结构分析

高分子材料的微观结构分析

高分子材料的微观结构分析高分子材料(polymer)是由很多重复单元(monomer)经过聚合反应形成的巨大分子链。

其分子结构非常复杂,具有各种各样的物理、化学性质,如软硬度、透明度、耐化学腐蚀性等。

在行业中广泛应用于电子、医疗、建筑、汽车等领域。

高分子材料的研究对于优化其应用性能和开发新的高性能材料至关重要。

其中,高分子材料的微观结构分析是研究高分子材料的多种性质和性能的基础。

一、高分子材料的分子结构高分子材料的分子结构在微观层级上相当复杂。

高分子分子链通常在化学键的形成过程中形成的,这些化学键可以是共价键,如丙烯酸甲酯聚合物(poly(methyl methacrylate, PMMA)),缩合键,如聚对苯二甲酸酯(polyethylene terephthalate,PET),或共轭双键,如聚苯乙烯(polystyrene,PS)。

不同的单元在聚合过程中,不同的分子间键合方式,以及不同的化学结构都会影响高分子材料的性能。

高分子材料还可以形成横向的化学键。

例如,在聚苯亚砜(polyamide,PA)中,酰基(amide)通过一系列的氢键,形成网络结构。

在聚合物中,不同的键合方式会影响高分子材料的机械性能、热性能、耐化学腐蚀性等。

二、高分子材料的局部结构在高分子聚合体中,分子链的序列和排列方式通常是不规则和无序的。

因此,高分子材料的局部结构是非常复杂的,但是,其在局部和宏观上的链排列方式可以被视为相对有序的。

高分子链在聚合过程中通常会出现分支,较长的分支会在高分子聚合体中形成交联结构。

例如,在交联聚乙烯(cross-linked polyethylene,XLPE)中,氢键缩合成的分支机构可以导致跨链的结构,使材料具有高的耐热性和强度。

这些微观结构的差异会对高分子材料的物理、化学性质产生显著的影响。

三、高分子材料的晶体结构分析除了分子构型外,高分子的晶体结构也对高分子材料的性能产生显著的影响。

材料化学第2章高分子材料的结构

材料化学第2章高分子材料的结构

X
CH2
C n
H
有不对称碳原子,所以有旋光异构。
注:对高分子来说,关心不是具体构型(左旋或 右旋),而是构型在分子链中的异同,即:
全同(等规)、间同或无规。
34
c
aC b
高分子链上有 取代基的碳原子 可以看成是不对
d
R RR R R
称碳原子
HHHH
将锯齿形碳链 H 排在一个平面上,
RH
RH
取代基在空间有 不同的排列方式。
以大分子链中的重复单元数目表示,记作 DP
注:重复单元与结构单元的异同:
5
(1) 由一种结构单元组成的高分子
一个高分子如果是由一种单体聚合而成,其重复单 元与结构单元相同。
例如:聚苯乙烯
n CH2 CH 聚合
CH2-CH-CH2-CH-CH2-CH
缩写成
CH2 CH n
n 表示重复单元数,也称为链节数, 在此等于聚合度
(6) 单体单元(monomer unit): 与单体的化学组成完全相同只是化学结构不同的 结构单元。
4
(7) 聚合度(degree of polymerization): 聚合物分子中,结构单元的数目叫聚合度。 聚合度是衡量高分子大小的一个指标。
有两种表示法:
以大分子链中的结构单元数目表示,记作 xn
2.6 高分子材料的结构
前言 一、定义
1. 高分子化合物 是指分子量很高并由共价键连接的一类化合物 . 又称:高分子化合物、大分子化合物、高分子、
大分子、高聚物、聚合物 Macromolecules, High Polymer, Polymer
分子量:一般高达几万、几十万,甚至上百万, 范围在104~106

高分子材料的结构与性能

高分子材料的结构与性能高分子材料是指由聚合物制成的材料,聚合物是由单体分子在化学反应中结合形成的长链分子。

高分子材料具有良好的物理、化学、力学和电子性能,广泛用于制造塑料、橡胶、纤维、涂料、粘合剂等材料。

在高科技领域中,高分子表现出了许多非凡的性能特征,比如强度高、稳定性强、抗氧化、耐腐蚀。

本文将探讨高分子材料的结构与性能。

一、高分子材料的结构1.1 分子结构高分子材料是由巨分子组成的,而巨分子则是由很多分子链状连接而成的。

它们具有极高的分子质量,分子量一般在10万到100亿之间。

分子结构的简单性质(如平面或立体)对其物理性质有很大影响。

例如,苯并芘(BP)是一种由苯(B)和芘(P)连接而成的分子,它们的分子结构决定了BP材料的密度、强度和稳定性。

由于BP的共轭结构和分子链的高度结晶性,它是一种非常优秀的聚合物材料。

然而,这种材料易于光氧化和生物降解,导致其应用范围受到限制。

1.2 分子排列高分子材料分子的排列方式也决定了其性能。

高分子材料有不同的排列方式,主要包括层状排列,链状排列,聚集态等。

层状排列的材料(例如石墨烯)具有优良的导电和导热性能,链状排列的材料(例如聚丙烯)具有良好的韧性和可塑性而且内部结构没有多余的杂质和空隙,因此有很好的电气性能和高温稳定性。

1.3 聚合度聚合度是指分子链中单体单位的数目,它对高分子物质的物理和化学性质有重要影响。

聚合度较小的分子链通常很容易断裂,但与此同时,它们也更容易流动。

聚合度较大的分子链则更难流动,更难断裂,但表现了较高的强度和稳定性。

若聚合度过高,会导致过浓的材料或粘稠的物质成为一种过筛子现象,因此在工业应用中需要合理控制聚合度。

二、高分子材料的性能2.1 强度和韧性高分子材料的强度和韧性是决定其性能的重要因素。

高分子材料的强度通常表示为杨氏模量和硬度,直接影响到其耐腐蚀性、热稳定性和维持形状的能力。

韧性则是一个材料在受到冲击负载时不易断裂的能力,母材料的应力值和形状极限是材料韧性的主要影响因素。

高分子材料的结构与性质

高分子材料的结构与性质高分子材料是一类由大量重复单元组成的大分子化合物。

这些重复单元通过共价键或其他化学键相连,形成长链或网络结构。

高分子材料的结构与性质密切相关,它们的结构决定了它们的物理、化学以及力学性能。

本文将探讨高分子材料的结构与性质之间的关系。

1. 高分子的化学结构高分子材料的化学结构可以分为线性结构、支化结构和交联结构三种。

1.1 线性结构线性结构的高分子材料由直链或分支较少的链状分子构成。

它们的链状结构使得分子之间的间距较大,容易流动。

因此,线性高分子材料具有良好的可塑性和可加工性。

然而,由于链状结构的易滑动性,线性高分子材料的强度和刚性相对较低。

1.2 支化结构支化结构的高分子材料具有较多的侧基或支链。

支化结构的引入可以增加分子之间的交联点,增强高分子材料的强度和刚性。

同时,支化结构还可以减缓分子链的运动,提高高分子材料的熔点和玻璃化转变温度。

支化结构的高分子材料在保持流动性的同时,还具有较高的强韧性和抗拉强度。

1.3 交联结构交联结构是高分子材料中的三次结构,通过交联点将多个线性或支化的高分子链连接在一起,形成一个三维网络结构。

交联结构的高分子材料具有优异的机械性能,高强度、高耐磨性和高温稳定性。

然而,交联结构的高分子材料通常较脆硬,不易加工。

2. 高分子的物理性质高分子材料的物理性质主要包括熔点、玻璃化转变温度和热胀缩性。

2.1 熔点高分子材料的熔点取决于其结晶性和分子量。

结晶性较高的高分子材料通常具有较高的熔点,因为结晶部分的分子排列更加有序,分子之间的相互作用更强。

另外,分子量较高的高分子材料由于分子间的范德华力较强,也会导致较高的熔点。

2.2 玻璃化转变温度玻璃化转变温度是高分子材料从玻璃态转变为橡胶态的临界温度。

玻璃化转变温度与高分子材料的结构和分子量密切相关。

结晶度较高的高分子材料通常具有较高的玻璃化转变温度,因为结晶区域的链状排列限制了链段的运动。

另外,分子量较大的高分子材料由于分子间的交联较多,也会导致较高的玻璃化转变温度。

高分子材料的结构

C—C单键的内旋转:
碳链的各种构象
2.高分子链的柔顺性
定义:高分子能够由于构象的变化而获得的不 同卷曲程度的特性。
表示方法:利用末端矩h来衡量。
h越小,卷曲越严重。 柔顺性主要取决于末端矩和链段的长度。
影响高分子柔顺性的因素
a、主链结构
单键 含有芳杂环 含有孤立双键
b、侧基性质
侧基极性 侧基体积 侧基对称性
第三章 高分子材料的结构
❖高分子材料:是以有机高分子化合物为主要组 分(适当加入添加剂)的材料。
❖包括 天然的:如淀粉、羊毛、纤维素、天然橡胶。 人工合成的:塑料、合成橡胶、合成纤维。
❖性能特点:重量轻、耐腐蚀、电绝缘性能优良, 可塑性好、易加工成型 、原料丰富、价格低廉。 但不耐高温和容易老化。
本章内容
侧基一般是有机取代基 —H,—Cl,—OH,—CH3,
O , —C—NH2
二、结构单元的键接方式和构型
1.键接方式
一种单体的加聚形式:
两种或两种以上单体的加聚形式:
2.空间构型
高分子中结构单元由化学键所构成的空间排布称为分子 链的构型。
如 :乙烯类高分子链的立体异构
三、高分子链的几何形状
高分子链通常呈现线形、支化、交联和体型等形 态,也有星形、梳形、梯形等特殊形态。

性 聚
合合
物物
聚合物的结构
聚合物是由许多单个的高分子链聚集而成,其结构有 两方面的含义:(1)单个高分子链的结构;(2)许多高分子链聚 在一起表现出来的聚集态结构。
一级结构 结构单元的化学组成、连接顺序、

链结构
近程结构 立体构型,以及支化、交联等

二级结构 高分子链的形态(构象)以及高

高分子材料的结构与性质

高分子材料的结构与性质高分子材料是由由结构单元通过共价键连接而成的巨大分子化合物。

它们具有广泛的应用领域,如塑料、橡胶、纤维等。

高分子材料的结构和性质之间存在密切的关系,下面将对其结构和性质进行探讨。

一、高分子材料的结构类型高分子材料根据结构可以分为线性聚合物、支化聚合物、交联聚合物和共聚物等。

线性聚合物是通过链状的结构单元形成的,例如聚乙烯。

支化聚合物是由线性聚合物上分支出额外的结构单元而成的,这样可以提高材料的强度和稳定性。

交联聚合物是通过不同的链状聚合物之间的交联点连接而成的,例如橡胶。

共聚物是由两种或多种不同结构单元共同组成的,具有更为复杂的结构。

二、高分子材料的分子量高分子材料的分子量对其性质具有重要影响。

高分子材料的分子量可以通过不同的方法进行测量,如凝胶渗透色谱法(GPC)和粘度法等。

分子量的增加会导致高分子材料的物理特性发生变化,如增加材料的粘度、拉伸强度和熔点等。

分子量还与高分子材料的加工性能密切相关,较高的分子量可以提高材料的加工温度和融化流动性。

三、高分子材料的官能团高分子材料中的官能团对材料的性质也有很大影响。

官能团是指高分子链上具有活性的基团,如羟基、羧基、氨基等。

这些官能团可以通过与其他物质发生化学反应,从而改变材料的性质。

例如,聚乙烯醇具有羟基官能团,可以与其他物质形成氢键,从而改变材料的疏水性和机械性能。

四、高分子材料的结晶性高分子材料的结晶性也会影响其性质。

结晶性是指高分子材料分子之间存在有序排列而形成结晶结构的能力。

结晶性越高,高分子材料的物理性能通常越好。

例如,聚乙烯具有较高的结晶性,因此具有较高的强度和硬度。

而聚丙烯则相对较低,因此具有较好的韧性和延展性。

五、高分子材料的热性能高分子材料的热性能是指材料在高温条件下的性能表现,包括熔点、热膨胀系数和热稳定性等。

高分子材料的热性能通常与其结构和分子量密切相关。

高分子材料的熔点和热膨胀系数较高,意味着在高温条件下,材料会表现出较好的热稳定性和机械性能。

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• 反式结构重复周期为0.51nm(下图b),比较规整,易于结 晶,在室温下是弹性很差的塑料;
• 顺式结构重复周期为0.91nm(下图a),不易于结晶,是室 温下弹性很好的橡胶。
• 类似地聚1,4-异戊二烯也只有顺式才能成为橡胶(即天然橡胶 )。
2020/7/23
2020/7/23
• 3.分子构造
二级结构指的是若干链节组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而产生的分子在空间 的不同形态称为构象,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,而构型无法通过内旋 转改变。
2020/7/23
• 高分子链有五种基本构象,即无规线团、伸直链、折叠链、螺旋链和锯 齿形链。无规线团是线形高分子在溶液和熔体中的主要形态。这种形态 可以想象为煮熟的面条或一团乱毛线。
• 其中锯齿形链指的是更细节的形状,由碳链形成的锯齿形状可以组成伸 直链,也可以组成折叠链,因而有时也不把锯齿形链看成一种单独的构 象。
2020/7/23
• 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、液晶结构和取向 结构等。
2020/7/23
• 三级结构中最重要的是结晶结构。低分子化合物的结晶结构 通常是完善的,结晶中分子有序排列。但高分子结晶结构通 常是不完善的,有晶区也有非晶区。一根高分子链同时穿过 晶区与非晶区(如下图)。也就是说,结晶高分子不能100% 结晶,其中总是存在非晶部分,所以只能算半结晶高分子。
• 晶区与非晶区两者的比例显著地影响着材料的性质。纤维的 晶区较多,橡胶的非晶区较多,塑料居中。结果是纤维的力 学强度较大,橡胶较小,塑料居中。
2020/7/23
共聚物的性质一般是均聚物的综合, 例:ABS。具有坚韧、质硬、刚性好的特点。
A-丙烯腈;B-丁二烯;S-苯乙烯。
• 共聚物的性质也可与原均聚物有很大差别, 例:聚乙烯和聚丙烯都是塑料,但乙丙无规共聚物却是橡 胶(称乙丙橡胶),这是因为共聚物破坏了结晶性。
2020/7/23
• 二级结构

a) 取代基的极性:在高分子链中引进极性取代基,将增加大分子链
• 支化高分子的性质介于线形高分子和交联(网状)高分子之间 ,取决于ห้องสมุดไป่ตู้化程度。
• 例如:低密度聚乙烯是支化高分子, 橡胶是轻度交联的高分子。 热固性塑料是交联高分子,
2020/7/23
• 4.共聚物的序列结构
高分子如果只由一种单体反应而成,称为均聚物,如 果由两种以上单体合成,则称为共聚物。以●、○两种单体 的二元共聚物为例,有无规共聚物、交替共聚物、嵌段共聚 物和接枝共聚物四类。
即序列为DLDLDL时称为间同(或间规)立构。而不规则分布
时称为无规立构。下图是三类不同旋光异构体的示意图。
2020/7/23
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• (2)几何异构:烯类高分子主链上存在双键。由于取代基 不能绕双键旋转,因而内双键上的基团在双键两侧排列的方 式不同而有顺式构型和反式构型之分,称为几何异构体。 以聚1,4-丁二烯为例,有顺1,4和反1,4两种几何异构体。
• 柔顺性:大分子由于构象的变化(扩张伸长卷曲收缩)获 得不同卷曲程度的特性。

由于一个键的转动受到相邻键牵制,所以大分子链的
运动不会是单键或链节,也不是整个大分子,而是以链节
组成的链段为运动单元(链段是大分子链中能够独立运动
的最小单元)。
2020/7/23
影响大分子链柔顺性的因素:
1.主链结构: • 主链结构对大分子链柔顺性的影响最为重要。
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• 四级结构是指高分子在材料中的堆砌方式。在高分子加工
成材料时往往还在其中添加填料、助剂、颜料等外加成份。 • 有时用两种或两种以上高分子混合(称为共混)改性。这就形
成更为复杂的结构问题。这一层次的结构又称为织态结构。
2020/7/23
大分子链的柔顺性
• (1)旋光异构:碳原子的四个价键形成正四面体结构,键角 都是109°28′(图)。当四个取代基团或原子都不一样即不 对称时就产生旋光异构体,这样的中心碳原子叫不对称碳原 子。比如丙氨酸有两种旋光异构体,它们互为镜影结构,就 如同左手和右手互为镜影而不能实际重合一样(图)。
2020/7/23
2020/7/23
分子构造指的是高分子链的几何形状。一般高分子链 为线形,也有支化或交联结构(如下图)。
2020/7/23
• 线形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的溶解,加热时可 以熔融,易于加工成形。
• 交联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。高分子链不能动弹。因而不溶解也不熔融,当 交联度不大时只能在溶剂中溶胀。
2020/7/23

结构单元为
型单烯类高分子中,每一个
结构单元有一个不对称碳原子,因而每一个链节就有D型和
L型两种旋光异构体。若将C-C链放在一个平面上,则不对
称碳原子上的R和H分别处于平面的上或下侧。当取代基全
部处于平面的一侧,即序列为DDDDDD(或LLLLLL)时称为
全同(或等规)立构。当取代基相间地分布于平面上下两侧,
例如,在常见的三大类主链结构中, —Si—O—Si—O— 的柔顺性最好, —C—O—C—O—次之, —C—C—C— C—最差。 • 主链中含有孤立双键时,大分子链柔顺性较好。 例如,顺丁橡胶—[CH2—CH=CH—CH2]n— 较聚乙烯塑 料 —[CH2—CH2]n—柔顺性较好。
2020/7/23
2.取代基的特性对大分子链柔顺性的影响较大。
高分子结构

由于高分子的分子链很庞大且组成可能不均一
,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,分别称为一级结构和高级结
构(包括二级、三级和四级结构)。
2020/7/23
• 2.构型
构型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,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,即旋光异构体和几何异构体 。
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