聚酯液晶高分子的制备研究
高分子化合物的合成和反应、结构与性能间的关系
重复单元
－C－O－CH2－CH2－O］ nH O
结构单元
单体单元 ≠ 结构单元 ≠重复单元＝链节 结论
重复单元≥结构单元
返回Biblioteka 聚合度（Degree of polymerization）
聚合度单个聚合物分子所含单体单元的数目。 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
侧基（侧链、支链）
是由小分子氯乙烯通过双键打开连接而成的。小分子氯乙 烯称为单体。
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什么是单体？
聚 合 反 应 小 分 子 高 分 子
Polymerization
单 体
Monomer
单体 ——能够进行聚合反应，并构成高分子基本结构组成 单元的小分子。 *注：书P8 1.3.2 中（3）“原料”不准确
塑料
纤 维 性 质 和 用 途
以聚合物为基础，加入（或不加）各种助剂 和填料，经加工形成的塑性材料或刚性材料。
纤细而柔软的丝状物，长度至少为直径的 100倍。 具有可逆形变的高弹性材料。 涂布于物体表面能成坚韧的薄膜、起装饰和 保护作用的聚合物材料 能通过粘合的方法将两种以上的物体连接在 一起的聚合物材料
或少一个链节不会影响其基本性能时，称为高分子。
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1.2
高分子的分类
（1）根据高分子主链结构分类
碳链高分子：主链（链原子）完全由C原子组成。 主链元素 （链原子） 组成 杂链高分子：链原子除C外，还含O,N,S等杂原子。 元素有机高分子：链原子由Si,B,Al,O,N,S,P等杂原子组 成。 无机高分子：无论在主链还是侧链上均没有碳元素。 如玻璃、陶瓷等。不在本课程讨论之列。
[ CH2 CH ]n [ CH2 Cl CH ]m O C CH3 O
高分子聚合物的主要表征方法
摘要本文主要综述了高分子聚合物及其表征方法和检测手段。
首先，从不同角度对高分子聚合物进行分类，并对高分子聚合物的结构，生产，性能做了一个简单的介绍。
其次，阐述了表征和检测高分子聚合物的常用方法，例如：凝胶渗透色谱、核磁共振（NMR）、红外吸收光谱（IR）、激光拉曼光谱（LR）等。
最后，介绍了检测高分子聚合物的常用设备，例如：偏光显微镜、金相显微镜、体视显微镜、X射线衍射、扫描电镜、透射电镜、原子力显微镜等。
关键词：聚合物；表征方法；检测手段；常用设备ABSTRACTThis paper mainly summarizes the polymer and its detection means.First of all, this paper made a simple introduction of the polymer structure, production performance. Secondly, it describes the detection methods of polymers, such as: gel permeation chromatography, nuclear magnetic resonance (NMR), infrared absorption spectroscopy (IR), laser Raman spectroscopy (LR).Finally, it describes the common equipment used to characterize and detection of polymers, such as: polarizing microscope, metallographic microscope, microscope, X ray diffraction, scanning electron microscopy, transmission electron microscopy, atomic force microscopy.Key words：Polymer; Characterization; Testing means; common equipment高分子聚合物及其表征方法和测试手段1 前言纵观人类发现材料和利用材料的历史，每一种重要材料的发现和广泛利用，都会把人类支配和改造自然的能力提高到一个新水平，给社会生产力和人类生活水平带来巨大的变化，把人类的物质文明和精神文明向前推进一步，所以说材料是人类社会进步的里程碑。
中国LCP超级工程塑料-5G领域领用广泛
中国LCP超级工程塑料，5G领域领用广泛LCP被誉为超级工程塑料，是英文LiquidCrystalPolymer（液晶聚合物）的缩写，其属于芳香族聚合物，又可分为溶致型LCP和热致型LCP。
前者在溶剂中呈现液晶态，固态的溶致型聚合物典型例子便是大明鼎鼎的防弹衣用材料-芳纶-由杜邦发明，商品名：凯夫拉（Kevlar）工程塑料行业的LCP是指热致型LCP，本色的液晶高分子聚合物呈现白色或者浅黄色颗粒及粉末状，液晶态下分子之间具有异常规整的纤维状结构，制品强度很高，且在成型过程中高度取向，所以具有线膨胀系数小，成型收缩率低和非常突出的强度和弹性模量以及优良的耐热性，具有较高的负荷变形温度（有些高达300℃以上）。
一、LCP：超级工程塑料，5G领域领用广泛LCP树脂的耐气候性、耐辐射性良好，具有优异的自熄性，不添加任何阻燃剂即可达到UL94V-0级水平。
LCP主要应用于汽车、电气、电子等需要高流动性、耐高温焊接（SMT）、耐油耐热、耐辐射等极端环境下部件。
LCP树脂的典型优点、缺点LCP：超级工程塑料，5G领域领用广泛液晶聚合物（LCP，Liquidcrystalpolymer）是在一定条件下能以液晶相态存在的高分子，与其他高分子相比，它有液晶相所特有的分子取向序和位置序，与其他液晶化合物相比，它又有高分子量和高分子化合物特性。
这些特征赋予高分子液晶高强度、高模量、耐高温、低膨胀系数、低成型收缩率、低密度、良好的介电性、阻燃性和耐化学腐蚀性等一系列优异的综合性能，是名副其实的超级工程塑料，可以广泛应用于电子电气、航天航空、国防军工、光通信、汽车、机械、化工等等领域。
LCP按着介晶基元所在的位置可以分为主链型和侧链型，介晶基元大多由芳环（苯环）构成，主链型LCP有聚酰胺类、聚酯类、聚醚类、聚噻唑、聚唑咪等，侧链型LCP典型的有聚异氰酸酯类、聚偶氮类、聚二甲基硅氧烷类、聚丙烯酸酯类等。
按着液晶态形成方式，LCP分为溶致型LCP（LLCP）和热致型LCP（TLCP），作为工程塑料用途的LCP基本是TLCP，生产企业一般按着变形温度将TLCP分为三型：I型的热变形温度在300摄氏度以上，II型的变形温度在240-280摄氏度，III型的变形温度在210摄氏度以下。
DSC
表征聚合物相容性
液晶多相转变，测定比热和氧化诱导期等
聚合物P1与聚合物P2不相容 二者共混物表现出各自的Tg
焓 变 化 率 Tg1 Tg2
吸热
温度
聚合物P1与聚合物P2相容性 DSC用Tg表征
P1 P1+P2不相容
焓变化率随温度变化的关系曲线
焓 变 化 率
mW
焓 变 化 率
mW
吸热
放热
温度(ºC)
温度(ºC)
7.1.4 DSC图示坐标
DSC纵坐标：
样品焓变化率（dH/dt）(mW) 样品热流率（ dQ/dt ）(mW) 样品池电热丝与参比池电热丝电功率差 （⊿W）(mW)
DSC横坐标：
温度 ( K 或 C ) 时间 （min)
Exothermic
n –Avrami指数 （与成核和晶体生长有关）
t0
t t (min)
t∞
Avrami方程两边取两次对数： ln[-ln(1- (Xt/Xt∞)]=lnK+nlnt 以ln[-ln(1- (Xt/Xt∞)]对lnt作图，则可求得K及n
一种热致型芳香共聚酯液晶高分子 DSC图
不同纺速对PET卷绕丝冷结晶的影响
P1+P2部分相容
P1+P2相容很好 P1+P2相容
Endo
P2
Temperature
不同共聚组成的 （-蒎烯/异丁烯）共聚物DSC图
平衡熔点
实际中，结晶温Tc＜熔融温Tm
Tc降低，Tm相应降低，且（Tm - Tc ）增大 Tc升高，Tm相应升高，且（Tm - Tc ）减小 理论上， Tc=Tm时，Tm为“平衡熔点”
7 功能高分子材料的制备
这些可聚合功能性单体中的可聚合基团一般为双键、羟
基、羧基、氨基、环氧基、酰氯基、吡咯基、噻吩基等 基团。
丙烯酸分子中带有双键，同时又带有活性羧基。经过
自由基均聚或共聚，即可形成聚丙烯酸及其共聚物，可 以作为弱酸性离子交换树脂、高吸水性树脂等应用。这 是带有功能性基团的单体聚合制备功能高分子的简单例 子。
这种方法制备的功能高分子类似于用共混方法制备 的高分子材料，但是均匀性更好。 此方法的优点是方法简便，功能小分子的性质不受
聚合物性质的影响，因此特别适宜酶等对环境敏感材料
的固化。 缺点是在使用过程中包络的小分子功能化合物容易 逐步失去，特别是在溶胀条件下使用，将加快固化酶的 失活过程。
b）以微胶囊的形式将功能性小分子包埋在高分子 材料中 微胶囊是一种以高分子为外壳，功能性小分子为 核的高分子材料，可通过界面聚合法、原位聚合法、 水（油）中相分离法、溶液中干燥法等多种方法制备。
比如，某些酶的固化，某些金属和金属氧化物
的固化等。与化学法相比，通过与聚合物共混制备 功能高分子的主要缺点是共混物不够稳定，在使用 条件下（如溶胀、成膜等）功能聚合物容易由于功 能性小分子的流失而逐步失去活性。
7.1.3 功能高分子材料的其他制备技术 （1）功能高分子材料的多功能复合 将两种以上的功能高分子材料以某种方式结合，将
7.1.1 功能性小分子的高分子化 许多功能高分子材料是从相应的功能小分子化合物 发展而来的，这些已知功能的小分子化合物一般已经具
备了我们所需要的部分主要功能，但是从实际使用角度
来讲，可能还存在许多不足，无法满足使用要求。对这 些功能性小分子进行高分子化反应，赋予其高分子的功 能特点，即有可能开发出新的功能高分子材料。
通过上述聚合法制备功能高分子材料的主要优点是 可以使生成的功能高分子功能基分布均匀，聚合物结构 可以通过聚合机理预先设计，产物的稳定性较好。 其缺点主要包括：在功能性小分子中需要引入可聚合 基团，而这种引入常常需要复杂的合成反应；要求在反 应中不破坏原有结构和功能；当需要引入的功能基稳定 性不好时需要加以保护；有时引入功能基后对单体聚合 的活性会有影响。
LCP材料介绍,LCP是什么材料
路板、人造卫星电子部件、喷气发动机零件、汽车机械零件、医疗方面； c、LCP 加入高
填充剂或合金（PSF/PBT/PA）： 作为集成电路封装材料、 代替环氧树脂作线圈骨架
的封装材料； 作光纤电缆接头护套和高强度元件； 代替陶瓷作化工用分离塔中的填
充材料。
代替玻璃纤维增强的聚砜等塑料（宇航器外部的面板、汽车外装的制动系
c、LCP 加入高填充剂或合金（PSF/PBT/PA）：
作为集成电路封装材料、 代替环氧树脂作线圈骨架的封装材料； 作光纤电缆接头护
套和高强度元件； 代替陶瓷作化工用分离塔中的填充材料。 代替玻璃纤维增强的聚
砜等塑料（宇航器外部的面板、汽车外装的制动系统）。
LCP 已经用于微波炉容器，可
以耐高低温。LCP 还可以做印刷电路板、人造卫星电子部件、喷气发动机零件：用于电子电气
温度 200-300℃，其电性能不受影响。间断使用温度可达 316℃左右。
e、LCP 具有突出的耐腐蚀性能，LCP 制品在浓度为 90%酸及浓度为 50%碱存在下不会受到侵
蚀，对于工业溶剂、燃料油、洗涤剂及热水，接触后不会被溶解，也不会引起应力开裂。
2、应用
a、电子电气是 LCP 的主要市场：电子电气的表面装配焊接技术对材料的尺寸稳定性和耐热性
有很高的要求（能经受表面装配技术中使用的气相焊接和红外焊接）；
b、LCP：印刷电路板、人造卫星电子部件、喷气发动机零件、汽车机械零件、医疗方面；
地址:广东省东莞市大朗镇富民中路 328 号盈丰大厦 8 楼 801 室 技术顾问：罗先生 MP：13760305549 公司网址：
东莞市德迅塑胶有限公司
和汽车机械零件或部件；还可以用于医疗方面。
LCP 可以加入高填充剂作为集成电路封
导热高分子材料的制备及其应用研究进展
导热高分子材料的制备及其应用研究进展摘要：导热高分子材料是当前我国工业生产领域应用极为广泛的核心材料之一，针对导热高分子材料的制备方法及其应用领域展开研究有助于明确其未来发展方向，助推导热高分子材料的进一步优化与发展。
因此，本文以导热高分子材料为出发点，通过文献研究法对当前导热高分子材料的研究现状先来分析，详细梳理了导热高分子材料的种类及其制备方法，以期为后续的材料研究提供一定的参考依据。
关键词：导热高分子材料；制备研究；应用研究引言：随着我国国民经济的飞速发展，经济社会对工业生产行业的要求也越来越高，工业产品越来越像智能化和微型化方向发展，这就对工业生产材料提出了新的要求，生产材料质量与性能的不足将会严重至于我国工业生产领域的进一步发展。
而导热高分子材料正是工业生产材料的重要组成部分，其在整个工业生产领域中都起着至关重要的作用。
基于此，针对导热高分子材料的制备方法及其发展与应用方向展开研究是及其必要的。
一、导热高分子材料的制备（一）本征型导热高分子材料的制备本征型导热聚合物是导热高分子材料的主要类型之一。
本征型导热高分子材料通过机械压力和化学键力改变高分子材料原有的分子结构，解决分子链无规则缠绕以及无序非晶结构等问题，使高分子材料能导热，从而制备出的一种具备导热性能的高分子材料。
本征型导热高分子材料在优化高分子材料本身的导热性能的同时，还可以进一步强化材料质量与材料性能，使高分子材料具备更优秀的力学性能和化学性能，从而使其可以被应用于更专业的生产领域中。
具体而言，本征型导热高分子材料的种类有以下几类：第一，热塑性导热高分子材料，热塑性导热高分子材料多为线性或含有少量支链的高分子材料，这使得其分子链结构更为稳定有序，热量可以在各分子间快速传递，其传递效率要远高于其他高分子材料。
但热塑性导热高分子材料也有一定缺点，由于其分子量过于稳定，其在分子链垂直方向的导热效率较低，要发挥热塑性导热高分子材料的热量传递优势，就必须对其分子链结构进行优化，以确保其导热性能有效发挥。
高分子物理教案(4)_聚集态2
▪ 缨状胶束模型： ▪ 折叠链模型： ▪ 插线板模型（Flory) ▪ 准晶模型
1、缨状微束模型
晶区与非晶区互相穿插，晶 区尺寸远小于链长。一根分 子链同时穿过几个晶区和非 晶区。晶区无规取向。
在拉伸中晶束发生取向，因 而在x 射线衍射图中出现园 环褪化为圆弧的现象；而 拉伸时非晶链的取向，提供 了聚合物的光学双折射性。
片晶的方向沿球晶的半 径方向，片晶平面垂直 于半径方向。分子链垂 直于片晶平面 。
弥散环
（3）纤维晶
在外力场作用下, 如剪切力场下,分 子链取向下结晶 分子链的方向平行于纤维轴 纤维的长度远大于分子链的长度
（4）串晶
在外力场作用下, 结晶
（5）树枝状晶体
四、晶态结构模型
两相结构模型: 结晶聚合物中晶区与非晶区同时存在。在晶区分子链相互
授课学时数 2 8 6 4 8 8 3 5 6 6 56
主要参考书
高分子物理，何曼君，复旦大学出版社，2001 高分子物理，金日光，化学工业出版社，2004 Polymer Physics，Gedde Ulf W，Chapman & Hall, 1995
第四章 高聚物的聚集态结构
第一节 聚合物的晶态结构 一、晶体结构的基本概念 1、晶体的结构表征
▪ 根据“两相模型”假定计算结晶度应注意下面几方面问题： (1) 样品可以划分为“明显”的结晶及非晶相 (即“两相”模型)； (2) 假定两相与它们理想状态－结晶，非晶相具有相同性质， 界面的
影响可忽略；
结晶度对材料性能的影响
▪ 热性能 ▪ 溶解性能，耐溶剂性能 ▪ 渗透性 ▪ 密度与光学性能 ▪ 力学性能