当前课程知识点:材料学概论 > 第9讲 高分子及聚合物材料(一) > 9.2 聚合物的合成 > 9.2.3 缩聚反应和聚合物实例——共缩聚
以上讲的是加聚反应
加聚反应
里边大部分反应是均加聚
也有是共加聚
现在我们讲缩聚反应
什么叫缩聚反应
就是说两种或两种以上的
简单的分子量比较低的聚合
聚合反应
它是要
它有副产品
刚才那个加聚反应它没有副产品
它没有副产品
缩聚反应它一定有副产品
那么我可以举一个例子
这样说
比方说大家伙
同学们每人发一条线
发一条线
使这条线
你跟你系到一块儿
你跟你系到一块儿
你跟你系到一块儿
大家伙集成了
绾一个结绾一个结绾一个结
聚合在一块了
但是绾了结以后
它有很长的线头
要拿一个剪刀来
把线头给它剪掉
把线头剪掉
把线头剪掉
刚才那个加聚反应
它就是加在一块就行了
没有副产品
缩聚反应
就是你系在一块有线头
把线头剪掉
把线头剪掉
把线头剪掉
显然剪掉的是低分子的
剪掉的线头是什么
是水是醇啊等等这些东西
把它叫做什么
叫缩聚反应
一定缩出东西来
缩出副产品出来
缩出副产品出来
那么缩聚里边
也有均缩聚和共缩聚
但是平常我们所用到
绝大部分都是共缩聚
刚才那个加聚反应
就是均加聚
缩聚反应都是共缩聚
共缩聚就是参加缩聚的
它不是一样的东西
这是刚才讲的加聚反应
这是缩聚反应
缩聚反应比方说
酯和丁二醇
形成聚酯的那个反应
是对苯二酸甲酯
加上乙二醇
经过缩聚以后
共缩聚以后变成聚酯
聚酯
就是尼龙
尼龙
那么它缩聚了一个什么
缩聚了一个甲醇副产品
它副产品
注意我们举例子
是聚酯纤维的缩聚反应
它是个共缩聚
我们生产涤纶
过去叫的确良
现在叫涤纶
就是共缩聚反应
它是由谁
又对苯二甲酸酯跟乙二醇
那么它要产生缩聚反应
对苯二甲酸酯它甲基要缩出来
那么乙二醇
那个羟基要缩出来
这两种变成甲醇
最后变成聚酯纤维
就是涤纶
那么这种反应是己二胺与脂肪酸
缩聚为尼龙66
己二胺
左边
右边脂肪酸
它这儿缩出一个氢原子
这边缩出一个羟基
那最后
生成水
得到己二胺 己二酸酯
就是尼龙66
我们看苯酚用甲醛
缩聚为苯酚甲醛
就是酚醛树脂我们平常说的
酚醛树脂
那两边是苯酚
中间是甲醛
最后通过缩聚变成
缩聚出水来
变成苯酚甲醛
苯酚甲醛
那么尿素与甲醛缩聚为脲醛树脂
两边是尿素
中间甲醛
经过加热催化
缩聚出水来
变成脲醛分子
这是什么
共缩聚反应
三聚氰胺与甲醛
缩聚为蜜胺甲醛树脂
中间是甲醛
两边是三聚氰胺
三聚氰胺前几年
三聚氰胺变到奶粉里边去了
因为这里边含氮量比较
含氮量比较高
它是个有机材料
那有机材料根本就吸收不了
最后弄到肾里边去了
最后好多孩子得病了
甚至死亡了
这就是
甲醛
中间是甲醛
两边是三聚氰胺
连续缩出水来
变成蜜胺甲醛分子
那么从刚才讲的
我们就看到聚合物当中
常见的一些官能团
常见的一些官能团
注意
常见的官能团是甲醛
苯酚 环氧基 烃键
酯键 酰胺键 胺酯键
亚胺键
这是醚键 有机硅
砜基 硫醚基
注意看
主链 有的主链
全部是
如果说是你是侧基上还好办
如果是在主链上
除了碳原子变的别的
加上别的
你比方说氧 硅 硫
多个硫进去
甚至是主链上加上苯环
对有机分子的影响
是非常大的
性能影响是非常大的
我们刚才在影响有机分子的
性能
一个是链长
再有是侧基
有没有分叉
然后是不是集合起来
包括我们刚才讲的
左手型右手型它的排列
包括是全同立构
间同立构
无规立构
左手基 右手基
等等这些
包括主链上
再出来别的东西
对聚合物的性能都有影响
那么通过我们以上讲述
我们看到聚合物材料
有哪些优点
有哪些缺点
我们看有哪些优点
有哪些缺点
第一个缺点它的质量很轻
化学性能相当稳定
平常稳定性也比较好
通过改变它的侧基
或者改变主链
很容易改变它的性能
这都是它的优点
量轻 化学性能稳定
它有很好的塑性
通过改变它的成分
改变它的(特基)
很容易调整它的结构
这都是有机材料的
特点
这有机材料
那么现在成为结构材料
一个很重要的组成部分
我们日常生活当中
几乎全部都跟
有机材料有关系
我们开始讲的它五大用途
塑料 橡胶 纤维
粘结剂 涂料
这五大用途都是有
都是跟它的性能有关系
当然它也有缺点
有机材料有哪些缺点
强度不够
强度不够是它的键所决定的
它主链上是共价键
主链上是共价键
而且它盘在一块的
侧链是二级键
或者是一般的
一般的什么
二次键或者是氢键
它的氢键
它的强度不够
这是第一条
第二条是容易老化
老化也是跟它的
它的有关系的
它不耐热
不耐热
有玻璃转化温度
你看它的缺点
我再说一遍它的缺点
它的强度比较低
弹性
它的强度比较低
它是不耐热 容易老化
这些优点和缺点
我讲的都是跟它的什么
它的结构有关系
它的结构我们刚才讲的
从成分组织结构来找它
当然有机材料
还有一个优点什么
它的价格非常便宜
品种多样
价格便宜等等
优点和缺点都跟它的结构
都有关系
-1.1 材料的定义和分类,选择材料的标准
-1.1 材料的定义和分类,选择材料的标准--作业
-1.2 材料的作用
--1.2.7 “制造材料者制造技术”,材料可以“以不变应万变”
-1.2 材料的作用--作业
-1.3 材料科学与工程四面体
-1.3 材料科学与工程四面体--作业
-1.4 材料与创新
--1.4.2 “9.11事件”世贸大厦垮塌和“3.11大地震”福岛核事故都涉 及材料
-1.4 材料与创新--作业
-本讲作业--作业
-2.1 元素在周期表中的位置决定于其核外电子排布
--2.1.3 原子的核外电子排布(1)——量子数和电子轨道
--2.1.4 原子的核外电子排布(2)——电子排布的三个准则
-2.1 元素在周期表中的位置决定于其核外电子排布--作业
-2.2 元素周期表反映元素的规律性
--2.2.1 核外电子排布的应用(1)——碳的sp3、sp2、sp杂化
--2.2.2 核外电子排布的应用(2)——四面体键的奇妙之处
--2.2.3 核外电子排布的应用(3)——电子授受及元素氧化数变化
--2.2.4 核外电子排布的应用(4)——过渡族元素和难熔金属
-2.2 元素周期表反映元素的规律性--作业
-2.3 过渡族元素、稀土元素和镧系元素
-2.3 过渡族元素、稀土元素和镧系元素--作业
-本讲作业--作业
-3.1 材料性能与组织结构的关系
-3.1 材料性能与组织结构的关系--作业
-3.2 从轨道能级到能带——绝缘体、导体和半导体
-3.2 从轨道能级到能带——绝缘体、导体和半导体--作业
-本讲作业--作业
-4.1 高炉炼铁和转炉炼钢
-4.1 高炉炼铁和转炉炼钢--作业
-4.2 金属材料的组织结构
-4.2 金属材料的组织结构--作业
-4.3 铸锭及其组织
-4.3 铸锭及其组织--作业
-本讲作业--作业
-5.1 金属材料的加工
-5.1 金属材料的加工--作业
-5.2 钢材的热处理
--5.2.4 钢的淬火(quenching)(1)——加热和急冷的选择
--5.2.5 钢的淬火(quenching)(2)——增加淬透性和防止淬火开裂
-5.2 钢材的热处理--作业
-5.3 钢的强化机制
--5.3.6 合金钢(2)——高速钢、不锈钢、弹簧钢和轴承钢
-5.3 钢的强化机制--作业
-本讲作业--作业
-6.1 粉体材料的性能
--6.1.1 粉体及其特殊性能(1)——小粒径和高比表面积
--6.1.2 粉体及其特殊性能(2)——易流动性和高分散性
--6.1.3 粉体及其特殊性能(3)——低熔点和高化学活性
--6.1.4 粉体的特性及测定(1)——粒径和粒径分布的测定
--6.1.5 粉体的特性及测定(2)——密度及比表面积的测定
--6.1.6 粉体的特性及测定(3)——折射率和附着力的测定
-6.1 粉体材料的性能--作业
-6.2 粉体的加工与处理
-6.2 粉体的加工与处理--作业
-6.3 粉体的应用
--6.3.3 粉体精细化技术——粒度精细化及粒子形状的改善
-6.3 粉体的应用--作业
-6.4 纳米材料
-6.4 纳米材料--作业
-本讲作业--作业
-7.1 陶瓷材料的定义和分类
-7.1 陶瓷材料的定义和分类--作业
-7.2 坯体成型
--7.2.2 陶瓷成型工艺(1)——旋转制坯成型和注浆成型
--7.2.3 陶瓷成型工艺(2)——干压成型、热压注成型和等静压成型
--7.2.4 陶瓷成型工艺(3)——挤压成型、注射成型和流延成型
-7.2 坯体成型--作业
-7.3 陶瓷烧结
-7.3 陶瓷烧结--作业
-7.4 陶瓷材料的结构
-7.4 陶瓷材料的结构--作业
-7.5 结构陶瓷
--7.5.1 结构陶瓷及应用(1)——Al2O3和Zr02
--7.5.2 结构陶瓷及应用(2)——TiO2、BeO和AlN
-7.5 结构陶瓷--作业
-7.6 功能陶瓷
--7.6.4 功能陶瓷及应用(3)——微波器件、传感器和超声波马达
-7.6 功能陶瓷--作业
-本讲练习--作业
-8.1 玻璃的发展简史
-8.2 玻璃的定义和特征
-8.3 玻璃的加工
-8.1-8.3 小节练习--作业
-8.4 建筑及高铁用玻璃
--8.4 建筑及高铁用玻璃--作业
-8.5 高技术玻璃
-8.5 高技术玻璃--作业
-本讲练习--作业
-9.1 何谓高分子和聚合物
-9.1 何谓高分子和聚合物--作业
-9.2 聚合物的合成
-9.2 聚合物的合成--作业
-9.3 从结构层次看聚合物
-9.3 从结构层次看聚合物--作业
-本讲练习--作业
-10.1 高分子材料性能与加工
--10.1.8 聚合物的成形加工及设备(1)——压缩模塑和传递模塑
--10.1.9 聚合物的成形加工及设备(2)——挤出成型和射出成型
--10.1.10 聚合物的成形加工及设备(3)——塑料薄膜和纤维丝制造
-10.1 高分子材料性能与加工--作业
-10.2 胶粘剂和涂料
-10.2 胶粘剂和涂料--作业
-本讲练习--作业
-11.1 复合材料的定义和分类
-11.1 复合材料的定义和分类--作业
-11.2 增强材料和基体材料
-11.2 增强材料和基体材料--作业
-11.3 复合材料的应用
-11.4 天然复合材料
-11.5 生物材料
-11.3-11.5 节练习--作业
-本讲练习--作业
-12.1 磁性的来源
--12.1.2 过渡金属元素3d壳层的电子结构与其磁性的关系
-12.1 磁性的来源--作业
-12.2 磁性材料的分类
-12.2 磁性材料的分类--作业
-12.3 磁畴和磁滞回线
-12.3 磁畴和磁滞回线--作业
-12.4 软磁材料与硬磁材料
-12.4 软磁材料与硬磁材料--作业
-本讲练习--作业
-13.1 薄膜的定义和薄膜形成的必要条件
-13.1 薄膜的定义和薄膜形成的必要条件--作业
-13.2 薄膜制备——PVD法
-13.2 薄膜制备——PVD法--作业
-13.3 薄膜制备——CVD法
-13.3 薄膜制备——CVD法--作业
-13.4 薄膜的加工
--13.4.2 反应离子刻蚀(RIE)和反应离子束刻蚀(RIBE)
-13.4 薄膜的加工--作业
-13.5 薄膜材料的应用
-13.5 薄膜材料的应用--作业
-本讲作业--作业