本帖最后由 華工引路人 于 2021-12-19 09:44 編輯
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更新時間：每周一、周三、周五 相關(guān)科目：804高分子物理 相關(guān)知識點：高分子科學(xué)史、高分子鏈的結(jié)構(gòu)
#1、高分子科學(xué)史 1839年美國科學(xué)家goodyear發(fā)明了天然橡膠的硫化。 1855年英國科學(xué)家parks由硝化纖維+樟腦制得了賽璐璐塑料。 1883年法國科學(xué)家de Chardonnet發(fā)明了人造絲，使人們進入到有目的的使用和改性天然高分子。 1920年德國科學(xué)家staudinger提出了高分子長鏈結(jié)構(gòu)的概念，將“高分子”這個概念引入科學(xué)領(lǐng)域之中，并確立了高分子溶液的粘度和分子量之間的關(guān)系，獲得了1953年的諾貝爾獎。 德國科學(xué)家k.ziegler和意大利科學(xué)家g.natta發(fā)明了乙烯、丙烯的配位聚合，獲得了1963年的諾貝爾獎。 Flory提出了聚合反應(yīng)原理和高分子物理性質(zhì)與結(jié)構(gòu)的關(guān)系，獲得了1974年的諾貝爾獎。 日本科學(xué)家白川英樹，美國科學(xué)家alan g.macdiarmid和alan j.heeger通過對導(dǎo)電聚合物的發(fā)現(xiàn)和進展獲得了2000年的諾貝爾獎。
#2、高子鏈的結(jié)構(gòu) 高分子鏈結(jié)構(gòu)分為鏈結(jié)構(gòu)和凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)兩部分。鏈結(jié)構(gòu)是指單個高分子的結(jié)構(gòu)和形態(tài)，包括近程結(jié)構(gòu)（化學(xué)組成、構(gòu)型、構(gòu)造、共聚物的序列結(jié)構(gòu)），遠程結(jié)構(gòu)（分子的大小、尺寸、構(gòu)象和形態(tài)）。凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)是指高分子鏈凝聚在一起形成的高分子材料本體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，包括晶態(tài)結(jié)構(gòu)、非晶態(tài)結(jié)構(gòu)、液晶態(tài)結(jié)構(gòu)、取向結(jié)構(gòu)、多組分結(jié)構(gòu)。
2.1 近程結(jié)構(gòu) 化學(xué)組成：碳鏈高分子、雜鏈高分子、元素有機高分子和無機高分子。
構(gòu)型：分子間由化學(xué)鍵所固定的原子在空間的幾何排列。要想破壞構(gòu)型必須經(jīng)過化學(xué)鍵的斷裂和重組。根據(jù)構(gòu)型可分為三種，旋光異構(gòu)、幾何異構(gòu)和鍵接異構(gòu)。旋光異構(gòu)又可以分為全同立構(gòu)、間同立構(gòu)和無規(guī)立構(gòu)。由于內(nèi)消旋或者外消旋作用，即使等規(guī)度較好的高分子一般也不會有旋光性。幾何異構(gòu)分為順式和反式異構(gòu)，二者在雙鍵兩側(cè)排列方式不同，一般由合成方法所決定。鍵接異構(gòu)，聚合過程可能的鍵接方式有頭－頭、頭－尾、尾－尾。
分子構(gòu)造：指聚合物分子的各種形狀。例如，一維高分子、二維高分子、三維高分子、支化高分子、交聯(lián)高分子。高分子鏈的支化具有星型、梳型和無規(guī)支化以及樹狀支化等等，支化程度越高，支鏈結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，對高分子材料的使用性能影響也就越大。支化結(jié)構(gòu)表征的內(nèi)容包括支鏈的化學(xué)結(jié)構(gòu)、支化點密度或兩個支化鏈間的平均分子量。支化破壞了分子的規(guī)整度，使高分子的密度、結(jié)晶度、硬度等均下降，但是較長支鏈對聚合物機械性能的影響并不是很大，對溶液性質(zhì)和熔體流動性影響較大。交聯(lián)高分子具有三維空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，交聯(lián)度，交聯(lián)點密度。支化高分子能夠溶解在某些溶劑中，而交聯(lián)高分子是在任何條件下不溶不熔，僅僅在交聯(lián)度小時，可輕度溶脹。橡膠的硫化使高分子產(chǎn)生硫橋，使高分子之間不再產(chǎn)生滑移，具有大的可逆彈性變形，交聯(lián)度小的橡膠彈性較好，交聯(lián)度大的橡膠彈性較差，交聯(lián)度過大則失去彈性而變脆。
共聚物的序列結(jié)構(gòu)：共聚物是由兩種以上單體聚合而得到的高分子，類型包括交替共聚物、無規(guī)共聚物、嵌段共聚物和接枝共聚物。共聚物的結(jié)構(gòu)表征和平均組成的測定由化學(xué)法(元素分析、官能團測定等)、光譜法(紅外、紫外、核磁共振等)、放射性、分級法、凝膠滲透色譜法、折光指數(shù)及濁度滴定法來測定。接枝聚合物用接枝點密度、支鏈長度和接枝率表征（類比支化高分子和交聯(lián)高分子）。常用的工程塑料ABS樹脂除共混型外，大多數(shù)是由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯組成的三元接枝共聚物。后者以丁苯橡膠為主鏈，將苯乙烯、丙烯腈接在支鏈上；或以丁腈橡膠為主鏈，將苯乙烯接在支鏈上；還可以以苯乙烯丙烯腈的共聚物為主鏈，將丁二烯和丙烯腈接在支鏈上等。分子結(jié)構(gòu)不同，材料的性能也有差異。總之，ABS三元接枝共聚物兼有三種組分的特性，其中丙烯腈組分有氰基，能使聚合物耐化學(xué)腐蝕，提高制品的拉伸強度和硬度；丁二烯組分使聚合物呈現(xiàn)橡膠狀彈性，這是制品沖擊強度提高的主要因素；苯乙烯組分的高溫流動性好，便于成型加工，且可改善制品的表面光潔度。因此，ABS 為質(zhì)硬、耐腐蝕堅韌、 抗沖擊的熱塑性塑料。又如，用陰離子聚合法制得的苯乙烯與丁二烯的三嵌段共聚物稱為SBS樹脂，其分子鏈的中段是聚丁二烯，兩端是聚苯乙烯。由于聚丁二烯在常溫下是一種橡膠，而聚苯乙烯是硬性塑料，二者是不相容的，因此具有兩相結(jié)構(gòu)。聚丁二烯段形成連續(xù)的橡膠相，聚苯乙烯段形成微區(qū)分散在橡膠相中且對聚丁二烯起著物理交聯(lián)作用。所以，SBS是一種加熱可以熔融、室溫具有彈性，亦可用注塑方法進行加工而不需要硫化的橡膠，又稱熱塑性彈性體。
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