9.3.2 高分子链的结构层次在线视频

我们现在这一节讲

高分子链的结构层次

我们知道

我们利用高分子

或者是集合物材料

肯定利用它的

那作为材料

它是一个体的形式

只有它一个体积的形式

才能发挥出高分子材料

它固有的性能出来

那么它体的形式

跟它的结构有关系

那么要研究高分子材料的结构

必须从高分子链开始研究起

所以我们就研究高分子链的

结构图象 近程结构

高分子链的二次结构

远程结构

高分子链的三次结构

凝聚态结构

高分子链的化学结构

讲共聚和枝化

那么我们第一个图给出了

长丝状高分子的结构形态

那么结构形态

就是代表高分子的

它是一个链状的

一个主链 一个主链

平常作为一个

如果它组成一个固体形态

它是这些高分子团起成为一团

像一碗面条一样

那么不同链之间

它有一定的

化学键的作用

我们看看我们讲

聚乙烯的时候

讲过高密度聚乙烯

和低密度聚乙烯

还是线性低密度聚乙烯

你看第一张图

就是高密度聚乙烯

第二张图是低密度聚乙烯

第三是现行低密度聚乙烯

那么高密度聚乙烯 注意

它利用的压力比较小

低密度聚乙烯

它反应压力比较大

条件比较苛刻

因此它分出好多叉来

我们过去讲过

我们可以看到

如果是低密度聚乙烯

因为它长出好多杈来

它肯定结晶状态不够好

结晶状态不够好

那么链跟链之间的强度

结合强度比较低

因为高密度聚乙烯

它都有个锯齿

锯齿之间互相粘合

它就变成高密度聚乙烯了

我们可以想想

高密度聚乙烯

它的结晶状态好

它的强度比较高

那么低密度聚乙烯

由于它长出好多杈来

它的结晶度比较差

它的密度比较低

但是它的透明性非常好

它的透明性非常好

所以从高分子链

就可以看出来了

高分子材料或者聚合物材料

跟它的链状结构

也是有直接关系的

那么我们看

高分子链单个高分子的

几种构象示意图

那么高分子链可以是伸展链的

我们刚才讲了

高密度聚乙烯就是这种

但是它也不是说是这么

完全是伸直的

它是团聚在一块的

可以是无规线团

可以是折叠链可以是螺旋链

那么根据高分子链的结构形态

还可以是线型的可以是枝化的

可以是梳状的可以是星形的

可以是交联的可以是体型的

注意 刚才讲了

高密度聚乙烯

它是一条链状的

低密度聚乙烯是分叉分出来了

如果分叉如果有了规律性

它都跑到一边去

跑到同一边一个链的同一侧

那么就是梳形的

像梳头的梳子一样

如果在一点

在一点分叉 分出各种杈

那么这种就是星形的

那么杈跟杈之间

或者是通过某种交联的方法

使它高分子链互相交联起来

那么这就是交联形的

如果交联的很多就变成体状的

那么这些结构形态

跟高分子的性能

肯定有直接的关系

肯定有直接的关系

那么下面讲了高分子材料

叫三维的结构形式

三维的结构形式

三维的结构形式就是

有无规线团细胞状的结构

有线粘粒状的结构

有缨状胶束的结构

有折叠链的结构

还有双螺旋的结构等等

这都是三维形

三维的形状

那么你可以看到

它如果要发生结晶

它如果要发生结晶

肯定在一个局部范围之内

它的排列是有序化的

如果你根本实现不了

三维的有序化

它不可能发生结晶

都不可能发生结晶

所以我们看高分子材料

跟我们讲的金属材料

或者是陶瓷材料相比

它的结晶化程度

肯定是比较低的

而且它的结晶化的情况

跟我们一般的金属

或者无机非金属材料

它那个结晶化它是不一样的

那金属多晶材料

一个一个晶粒

晶粒之间有晶界

那么有机材料

它的晶化

它往往是一个小区域

一个小区域 一个小区域

一个小区域的

在结晶化小区域之间

是非晶材料 是非晶材料

那么如果它是完全是

非结晶化的

那么一般来讲它的透明性

就比较好的

如果完全变成晶化以后

它的透明性也可能是比较好的

但是就处在晶化

和非晶化之间

晶化的颗粒又比较小的时候

这样就光的散射作用

就比较厉害了

那么这样得到的

高分子材料

往往是透明性不好的

往往是透明性不好的

那么下边图

就是低密度聚乙烯

流延膜状的球晶结构

你们看 低密度聚乙烯

我们知道

它的结晶化是比较差的

低密度聚乙烯

它分了好多杈出来

那么它的结晶化

往往是一个球状一个球状

一个球状一个球状的

它不像我们说的

一般的金属材料

或陶瓷材料

完整一个晶粒完整一个晶粒

晶粒之间有晶界

它不是这种概念

那么我们说

对于二元共聚物单体的

连接方式

我们着眼于就是主链上

就是二元的了

注意 是二元的了

二元共聚物单体的连接方式

有以下四种图中所示的四种

一种是无规共聚的

一种是交替共聚的

一个是嵌段共聚的

还有一个是接枝共聚的

我再强调一遍

一个是无规的

什么叫无规

就是AB 比方说黑的是A

白的是B 注意

A和B之间它来置换

或者排列的次序

它完全是个无规的

在某一个位置上

可能是A可能是B

不确定的到底是A到底是B

不确定的

我们把它叫做无规共聚

还有叫做交替共聚

就是有一个A有一个B

有一个A有一个B

有一个A有一个B

它是交替共聚

第三者是嵌段共聚

就是说一段A一段B

一段A一段B一段A一段B

到底A多长B多长

根据你需要来要求

叫做嵌段共聚

第四种叫做接枝共聚

主链是黑的

长出那个枝来是白的

长出那个枝来是白的

一般来讲嵌段共聚

和接枝共聚要采取特殊的工艺

和方法那才能达到什么

达到共聚的效果

我们讲到了

我们再回头看一看

我们当时讲的ABS塑料

ABS塑料我讲过了

一个是苯乙烯 一个是什么

丙烯氰 还有一个

是丁二烯来组成的

那么我们再回头看看

回头看看

注意 苯乙烯的特点

是什么

苯乙烯的特点是什么

它是一个成型性非常好

非常透明电气性也非常好

那么丙烯腈它是什么

它是因为有了氰基的官能团

氰基的官能团里面有氮

氮氢之间所组成的

因此它耐热性非常好

刚性非常好

它的耐热性非常好

那么B它就是个丁二烯

丁二烯就是个橡胶

它是个橡胶

柔软性比较好

耐冲击性比较好

那么我们三者可以给它共聚

那么这种共聚是无规共聚

这种共聚是无规共聚

注意 无规共聚

你看如果说是我们

苯乙烯再跟丙烯腈

结合到一块去

它透明性非常好

谁的透明性

是苯乙烯的透明性

谁的耐热性

是丙烯氰的耐热性

耐化学药品性 耐热性

那么我们可以组成AS树脂

AS树脂 AS树脂是什么

丙烯腈 苯乙烯树脂

树脂它又透明又

耐化学性能非常好

耐热性又非常好

用在什么地方

最拿手用的地方

就是打火机 打火机的

放燃料的那个小盒

我们大家伙都有

吸烟的都有打火机

打火机里面放燃料的那个小盒

又透明 又耐热

又耐化学性稳定性非常好

这是它的用途

那么这张图当中

S那个地方叫GPPS

GPPS代表什么

就是通用的苯乙烯

就是苯乙烯

这是聚苯乙烯 聚苯乙烯

那么聚苯乙烯就是

大量的用的那个透明性非常好

电气性能非常好的聚苯乙烯

那么聚苯乙烯

HIPS就是什么

就是耐冲击性的 高强韧性的

那么它的耐冲击性

跟高强韧性它是怎么来的

在这里边加了 什么

加了丁二烯

我们知道丁二烯是个橡胶

它柔韧性非常好

加到里面去 注意

它是个无规共聚的

这是无规共聚的

那么加到里边

就是HIPS

HIPS代表什么

是高耐冲击性的

或者是强韧性的聚苯乙烯

GPPS是一般用途的

聚苯乙烯

那显然加上一点B

无规共聚就改善了它

苯乙烯的性能

实现了HIPS

那么如果S这一点

是按照你的需求

我选择SBA这三种

选择合适的成分

就可以达到你的所需要的目的

所以ABS具有源于其组成的

硬韧刚的特性

综合机械性能良好尺寸稳定

容易电镀和易于成型

耐热性较好

在负40度的低温下

仍具有一定的机械强度

它的性能可以通过

改变单体的含量来调整

丙烯腈的增加

可提高塑料的耐热性

耐蚀性和表面硬度

丁二烯可以提高弹性和韧性

苯乙烯则可以改善

电气性能和成型性

我们看表当中

GPPS用在什么地方

HIPS AS塑料 ABS塑料

用在什么地方

你们看

一般的普通的聚苯乙烯

透明家庭用品

什么磁带光盘 玩具

塑料模型等等这些

通用的 价格比较便宜

透明性非常好

成型性非常好

这是它的特点

那么如果里边加上一个

丁二烯以后

耐冲击性了

耐冲击性的聚苯乙烯

它就是丁二烯

苯乙烯的聚合物

叫做HIPS

这就是需要你

不是能够玩具用的了

它性能要求比较高了

电视机外壳 吸尘器外壳

空调机外壳 OA设备外壳

便携家用电器用品的外壳

手机的外壳这些也是

它既透明又耐冲击

掉在地上也不会摔坏

这就是

AS塑料我刚才讲了

在苯乙烯上加上什么

加上丙烯腈它的耐热

又耐腐蚀 你看最好的用途

是打火机的外壳

电器制品透明罩

电器制品透明面板

各种机器的外壳 梳子

牙刷手柄 食品用的密封容器

要到了ABS

那强度就更高了

电器制品外壳

电冰箱的内槽 各种把手

汽车前的格子窗

汽车车轮罩等等这些东西

我们从这张表当中

就可以看到

就是说高分子材料

和聚合物材料

它改性的余地是相当大的

通过无规共聚就可以

做成ABS塑料进行改性