第七章有機(jī)高分子化合物

棉、麻、絲、毛、角、膠、塑料、橡膠、纖維┄它們是人們越來越熟悉的有機(jī)或高分子材料。無論是天然的或合成的這類材料，在人們的生活和工程技術(shù)中都占有越來越重要的地位。1

高分子化合物是相對分子質(zhì)量大的有機(jī)化合物。它的分子中可含幾千、幾萬、甚至幾十萬個原子，分子量可以大到幾萬、幾十萬、幾百萬不等。第一節(jié)高分子化合物的基本概念高分子化合物習(xí)慣上指有機(jī)高分子化合物。分為天然高分子化合物和合成高分子化合物。21高分子化合物的組成：特定結(jié)構(gòu)單元多次重復(fù)而成:聚合度—CH2—CH2—2相對分子質(zhì)量:⑴

高分子化合物的相對分子質(zhì)量應(yīng)為：M=鏈結(jié)化學(xué)式量×n但，同種高聚物，其聚合度并不相同。3聚乙烯鏈節(jié)n

因此，每一個大分子的相對分子質(zhì)量都不相同。⑵

高聚物的相對分子質(zhì)量只有平均意義。常用數(shù)均摩爾質(zhì)量表示。⑶

由于聚合度不同引起的高聚物相對分子質(zhì)量各不相同的現(xiàn)象—高聚物相對分子質(zhì)量的多分散性⑷

高聚物—鏈節(jié)相同而聚合度不同的混合物。4第二節(jié)高分子化合物的制備一加聚反應(yīng)

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不飽和的低分子化合物相互加成，或易開環(huán)的環(huán)狀化合物相互作用形成高聚物的反應(yīng)，如：nCH2=CH2→聚乙烯聚氧化乙烯62加聚物可能是線狀也可能是體型結(jié)構(gòu)；3

加聚反應(yīng)可分為：均聚，共聚（又分接枝、鑲嵌共聚）。二縮聚反應(yīng)

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低分子化合物（至少有兩個可反應(yīng)的官能團(tuán)）相互作用形成高聚物時，同時析出小分子物質(zhì)的反應(yīng)。如：7nHO-R-OH+nHOOC-R′-COOH→二元醇

二元酸HOR-OCO-R′-COnOH

+(n-1)H2O聚酯2

縮聚反應(yīng)可以得到體型高聚物；3

縮聚反應(yīng)可分為：（按產(chǎn)物）體型縮聚，線型縮聚；（按單體）均縮，混縮，共縮。8第三節(jié)高分子化合物的結(jié)構(gòu)和性能一高分子化合物的結(jié)構(gòu)1線型結(jié)構(gòu)。分子易蜷曲，制品有彈性(熱塑性)；

大分子被化學(xué)鍵交聯(lián)起來，不易蜷曲，制品無彈性和塑性（熱固性）。52體型(網(wǎng)狀)結(jié)構(gòu)。

二高分子鏈的柔順性

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高聚物的相對分子質(zhì)量很大，所以，分子間力很強(qiáng)。因此，高聚物無氣態(tài)，機(jī)械強(qiáng)度較高。92

高分子鏈中有許多C-C鍵，此單鍵可按鍵角自由旋轉(zhuǎn)。因此，高分子的形狀便有無數(shù)可能（構(gòu)象）——高分子鏈的柔順性。3高聚物的聚集態(tài)有：

①晶態(tài)—大分子排列有序；10②非晶態(tài)—大分子排列無序；③取向態(tài)—大分子經(jīng)拉伸后定向排列。

高聚物整體無序，但在小區(qū)域內(nèi)有不同狀態(tài)：晶區(qū)和非晶區(qū)。三高分子化合物的力學(xué)狀態(tài)線性、非晶態(tài)高聚物恒壓下的形變-溫度曲線：11

一個大分子可穿過幾個不同的區(qū)域。高聚物中晶區(qū)多稱結(jié)晶度大，力學(xué)性能強(qiáng)。分子動能大。大分子可運(yùn)動，具有流動性和可塑性，不會復(fù)原，屬塑性變形。是高聚物的工藝狀態(tài)；

分子動能不大，大分子不動，鏈段可動。121粘流態(tài)：T>Tf

，2高彈態(tài)：Tf>T>Tg

，受外力，大分子或蜷曲或伸展；除去外力，分子復(fù)原，屬高彈形變。高聚物柔軟，有彈性。是橡膠的使用狀態(tài).

溫度低，動能小。大分子不能運(yùn)動，只能振動；鏈段也不能運(yùn)動。分子的形態(tài)和位置固定。受外力，只產(chǎn)生微小變形—普彈形變。是塑料的使用狀態(tài)。133玻璃態(tài)：T<Tg

，

⑴

玻璃態(tài)（對塑料）、高彈態(tài)（對橡膠）是使用狀態(tài)，粘流態(tài)是工藝狀態(tài)。

⑵

塑料的Tg應(yīng)高于室溫。

Tg是塑料使用的最高溫度；

橡膠的Tg應(yīng)低于室溫。

Tg是橡膠使用的最低溫度。⑶

為便于加工，Tf應(yīng)低些。如塑料，Tf-Tg差應(yīng)小;

為利于使用，Tf應(yīng)高些。如橡膠。144討論討論題：以下三種溫度-形變曲