结晶性聚合物与无定形聚合物的区别
（发布时间：2008-8-7 10:56:58 点击：983）
结晶性聚合物内部大部分大分子分子排列很规则，如：PE PP POM Nylon等模塑条件及后处理对聚合物的结晶度有很大影响。
无定形聚合物分子排列与结晶体相比不规则，分子链也随机排列，如：ABS PS PVC PMMA PC 及K料等等。
结晶性聚合物的典型特点：
a.熔融需要的热量较高，源于其结构的规则化，因此，每磅料所需的热量比无定型聚合物高。
b.收缩率大，因为结晶体的规则结构使其占据较少的空间，明显的体积减小表现在发生变化的开端及结晶度，数量的变化上。
c.易发生翘曲，由于其易受模塑条件影响的特点
d.明显的结晶熔融点(Tm)
e.无明显的玻璃态转变点(Tg)
f.结晶体导热性几乎是非晶体的两倍，所以啤件内部热量的传导结晶体聚合物较无定型聚合物容易得多。
无定型聚合物的典型特点： a.熔融需要的潜热较低 b.收缩率小 c.发生翘曲少
d.无明显的结晶熔融点(Tm)
e.明显的玻璃态转变点（Tg）
f.导热率低
晶体与非晶体之间最大的区别就是有固定的熔点,严格来说所有的塑料都是非晶体,但是结晶性塑料的结晶度要比无定形塑料高,所以在凝固的过程中出现了一些与晶体相似的特征,无定形塑料相对而言只不过结晶度略低罢了.
正文
非晶高聚物在升温或降温过程中可以在流动态－橡胶态-玻璃态之间进行转变和松弛,此时在动态力学性能上（如耗能切变模量、耗能拉伸模量、力学损耗）会出现粘弹内耗峰；当主链中或侧基上有极性基团时，则在动态介电性能上（如介电损耗）会出现介电内耗峰；在温度坐标上多个内耗峰便可构成内耗谱。典型的粘弹和介电内耗谱如图所示。图中分为四个区域（不包括化学转变）。
非晶高聚物的转变和松弛
玻璃化转变或α松弛即橡胶态与玻璃态之间的转变（图中第Ⅲ区），是由较长链段运动的冻结或解冻所引起的，每个链段约包括10～20个链节。运动冻结时的玻璃化温度以Tg表示。玻璃化转变的内耗峰比其他的都高大，故可作为主转变，以与其他次转变相区别，并可将Tg作为参比温度。
当结晶性高聚物的熔体冷却时，长程分子链段运动被冻结住，即能形成玻璃态,这种玻璃态在X射线衍射图上不显示长程有序，因此不是结晶。
某一给定高聚物的分子量较小时，Tg值依赖于分子量，若分子量高到某一限值时，Tg 值即趋于恒定，故这种转变或松弛是链段运动而不是整链运动。对结构不同的高聚物，决定Tg值高低的主要因素是链间的作用力和主链的柔曲性。作用力大或链僵硬，都能使Tg增高。交联使Tg增高,增塑剂使Tg降低,无规共聚物的Tg在其相应的均聚物的Tg之间。所测得的Tg的高低还依赖于测试频率,这是松弛的特征,而不是热力学上的二级转变。高分子链完全停止运动时的温度称为T2,其值比Tg要低50°C左右。Tg值为180～450K时，活化能为80～500千焦／摩尔。
许多高聚物在玻璃化温度时具有一些共同的特征，如处于等粘度状态（粘度为1010～1012泊）,等自由体积状态（如Δα·Tg≈0.113，式中Δα为液态的与玻璃态的热膨胀系数之差），以及等熵、等热焓、等扩散状态等等。这方面的研究发展了相应的玻璃化
转变理论，如自由体积理论、热力学理论、圆珠－弹簧模型分子理论等。
在玻璃态中发生的次转变和松弛在 T＜Tg的温区中（图中第Ⅱ、Ⅰ区）,按温度下
降顺序可称为β、γ、δ、ε等松弛。其运动单元比主转变的为小，对内耗峰的贡献也低，活化能也依次降低。
液态中的转变
20世纪70年代中期,在T＞Tg的温区中（图中第Ⅳ区），还发现从某一种液态转变为另一种液态的转变，其温度用T11表示，这是由颇长的链段乃至整个链的运动所引起的，是流动的前奏，T11(K)与Tg(K)之比值在1.1～1.2之间。
1.交联度
在支化的高分子中，支链之间没有化学键的结合。在理论上它们结构上仍近似与线型
高分子：可以溶解和熔融。但当同一或不同高分子的侧链之间形成化学键连接后，高
分子形成类似网络状的结构。网络的大小取决于高分子支链之间以化学键交联的数量。高分子可以通过交联形成超分子的独立网络。两个独立互穿的网络叫做互穿网络，非
交联的高分子与交联的网络互穿称为半互穿网络。高分子交联后，分子的旋转和运动
受到极大的限制，并由此提高高分子聚合物在宏观上的强度和刚度。此外，交联的高
分子材料还拥有“记忆”效应。当含有足够高交联程度的聚合物受拉伸长时，交联的链段阻止链间的滑移，链段仅能伸直；但当外力去除后，链段回复至原位。硫化橡胶是高分子交联后性质变化并具有“记忆”效应的一个直观的例子。
高分子的交联程度用交联度表示。交联度通常被定义为：相临两个交联点的平均相对分子量。
2.交联度的试验分析方法
2.1溶胀平衡法
交联聚合物因其内部的网络在溶剂中不能溶解，但能产生一定程度的溶胀，溶胀程度取决于网络的交联程度。溶剂分子进入高分子聚合物交联而成的三维网络时，将引起三维分子网的伸展而使交联体系体积膨胀。交联网的伸展导致交联点间高分子链构象熵的降低，从而使交联网产生弹性收缩力，这种收缩力的大小取决于交联聚合物中两交联点间高分子链段的平均分子量
值。当溶剂的溶胀力和交联链段的收缩力相平衡时，体系达到了溶胀平衡状态，测出这时的溶胀度Q值，即可计算出聚合物交联点间的高分子链段的平均分子量
值。显然，值越大，表明该交联聚合物的交联程度越小（交联密度越小）。
溶胀平衡实验应在恒温条件下进行。
2.2 动态扭振法
用动态扭振法，（使用“树脂固化测定仪”（HLX-Ⅱ）），对正在进行固化反应的树脂以一定速率施以小角度扭振，测定为维持这种扭振所必须施加的扭矩的变化，随着固化反应的进行，树脂的模量变大，施加的扭矩也随之增加，直至施加扭矩不再增加为止。随测试时间的增加而得出的扭矩的变化图可以被视为树脂的固化曲线图。
动态扭振法适于测定热固性高分子聚合物的固化过程，并可以间接地评价热固性聚合物的交联度。
所用仪器：树脂固化测定仪 HLX-Ⅱ
（3）红外光谱表征支化度
在烯烃聚合物中端基CH3的红外吸收峰和链段中CH2的吸收峰位置稍有不同，比较CH3和CH2吸收峰的强度，可半定量估算烯烃聚合物的支化度。用红外吸收光谱测定聚合物的端基基团的吸收峰及其强度，推算出高分子的支化度。
（4）裂解色谱－质谱联用表征支化度
根据裂解色谱－质谱法对高分子热分解产物成份的鉴定，推算高分子的支化度。
所用仪器
测溶胀用：普通玻璃仪器及恒温槽，天平
测交联固化反应用：“树脂固化测定仪”（HLX-Ⅱ）
测支化度用：红外光谱仪（FTIR）
裂解色谱－质谱仪（PGC-MS）
通常，高聚物材料的蠕变受高分子的分子量、链缠结、交联和交联程度、结晶和结晶度、温度以及高分子材料本身结构的影响。分子量低、结晶度高则高聚物材料的蠕变小;高分子链相互缠结和交联的高聚物耐蠕变性能和，且交联程度越高耐蠕变性能越好。
通常，高聚物材料的蠕变受高分子的分子量、链缠结、交联和交联程度、结晶和结晶度、温度以及高分子材料本身结构的影响。分子量低、结晶度高则高聚物材料的蠕变小;高分子链相互缠结和交联的高聚物耐蠕变性能和，且交联程度越高耐蠕变性能越好。
2.列举改善下列高分子材料力学性能的主要途径 (1)提高结构材料的抗蠕变性能； (2)
减小橡胶材料的滞后损失； (3)提高材料的拉伸强度； (4)提高材料的冲击强度。
答：(1)提高结晶度，提高交联度；
(2)提高交联网络的完善程度，降低永久形变；
(3)填充高模量填料，提高结晶度，引入氢键或刚性基团 (4)将塑料与橡胶共混，或与
纤维复合。
3.讨论下述因素对蠕变实验的影响。 a.相对分子质量；b.交联；c.缠结数
解：a.相对分子质量：低于Tg时，非晶聚合物的蠕变行为与相对分子质量无关，高于Tg时，非晶或未交联的高聚物的蠕变受相对分子质量影响很大，这是因为蠕变速率首先决定于聚合物的黏度，而黏度又决定于相对分子质量。根据3.4次规律，聚合物的
平衡零剪切黏度随重均相对分子质量的3.4次方增加。于是平衡流动区的斜率 0/ l
随相对分子质量增加而大为减少，另一方面永久形变量( 0/ l)ts也因此减少。相对
分子质量较大（黏度较大）蠕变速率较小（图）。
b．交联：低于Tg时，链的运动很小，交联对蠕变性能的影响很小，除非交联度很高。但是，高于Tg时交联极大地影响蠕变，交联能使聚合物从黏稠液体变为弹性体。对于理想的
14/15页
弹性体，当加负荷时马上伸长一定量，而且伸长率不随时间而变化，当负荷移去后，
该聚合物能迅速回复到原来长度。当交联度增加，聚合物表现出低的“蠕变”（图）。轻度交联的影响就好像相对分子质量无限增加的影响，分子链不能相互滑移，所以 l
变成无穷大，而且永久形变也消失了。进一步交联，材料的模量增加，很高度交联时，材料成为玻璃态，在外力下行为就像虎克弹簧。
c. 缠结数：已发现低于一定相对分子质量时，黏度与相对分子质量成比例。因为这一
相对分子质量相应的分子链长已足以使聚合物产生缠结。这种缠结如同暂时交联，使
聚合物具有一定弹性。因此相对分子质量增加时，缠结数增加，弹性和可回复蠕变量
也增加。但必须指出聚合物受拉伸，缠结减少，因此实验时间愈长则可回复蠕变愈小。
通用塑料一般是指产量大、用处广、成型性好、价值贵重的塑料，如聚乙烯、聚丙烯、电木等。通用塑料有五大品种，即聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯及ABS。它
们都是热塑性塑料，人们日常生活中使用的许多制品都是由这些通用塑料制成.
工程塑料是可作为工程结构材料和代替金属制造机器零部件等的塑料.例如聚酰胺,聚碳酸酯,聚甲醛,ABS树脂,聚四氟乙烯,聚酯,聚砜,聚酰亚胺等.工程塑料具有密度小,化学稳定性高,机械性能良好,电绝缘性优越,加工成型容易等特点,广泛应用于汽车,电器,
化工,机械,仪器,仪表等工业,也应用于宇宙航行,火箭,导弹等方面。
被当做通用性塑胶者容纳聚碳酸酯(Polycarbonate, PC)、聚醯胺(锦纶, Polyamide, PA)、聚缩醛(Polyacetal, Polyoxy Methylene, POM)、变性聚苯醚(Poly Phenylene Oxide, 变性PPE)、聚酯(PETP，PBTP)、聚苯硫醚(Polyphenylene Sulfide, PPS)、聚芳基酯，而热硬化性塑胶则有不饱满聚酯、酚塑胶、环氧塑胶等。拉伸强度均超过
50MPa，抗拉强度在500kg/cm2以上，耐冲击性超过50J/m，弯曲惯性率在
24000kg/cm2，负载挠曲量度超过100℃，其角度、老化性优。聚丙烯若好转角度及
耐寒性，则亦可列入工程塑胶的范围。于是，电动喷雾器较特殊者为强度弱、耐热、
耐食物性优的氟素塑胶，耐热性优的矽溶融化合物、聚醯胺醯亚胺、聚醯亚胺、Polybismaleimide、Polysufone(PSF)、PES、丙烯塑胶、变性蜜胺塑胶、BT Resin、PEEK、PEI、液晶塑胶等。因为化学结构不同，故耐食物性、摩擦特性、发电机特性等也有若干差异。且因成形性的不同，故有适用于任何成形方式者，亦有只能以某种成
形方式加工者，造成使用上的受限。热硬化型的工程塑胶，其耐冲击性较差，因此大
多添加玻璃纤维。电动喷雾器工程塑胶除了聚碳酸酯等耐冲击性大者外，通常具有延长率小、硬、脆的性质，但若添加20~30%的玻璃纤维，则可有所好转。
实验二--乌氏粘度计测定聚合物的特性粘度
实验二乌氏粘度计测定聚合物的特性粘度 一、实验目的 粘度法是测定聚合物分子量的相对方法，此法设备简单，操作方便，且具有较好的精确度，因而在聚合物的生产和研究中得到十分广泛的应用。 通过本实验要求掌握粘度法测定高聚物分子量的基本原理、操作技术和数据处理方法。 二、实验原理 分子量是表征化合物特征的基本参数之一。但高聚物分子量大小不一，参差不齐，一般在103～107之间，所以通常所测高聚物的分子量是平均分子量。测定高聚分子量的方法很多，本实验采用粘度法测定高聚物分子量。 高聚物在稀溶液中的粘度，主要反映了液体在流动时存在着内摩擦。在测高聚物溶液粘度求分子量时，常用到下面一些名词。 如果高聚物分子的分子量愈大，则它与溶剂间的接触表面也愈大，摩擦就大，表现出的特性粘度也大。特性粘度和分子量之间的经验关系式为： 式中，M 为粘均分子量；K为比例常数；alpha是与分子形状有关的经验参数。K和alpha值与温度、聚合物、溶剂性质有关，也和分子量大小有关。K 值受温度的影响较明显，而alpha值主要取决于高分子线团在某温度下，某溶剂中舒展的程度，其数值解与0.5～1 之间。K 与alpha 的数值可通过其他绝对方法确定，例如渗透压法、光散射法等，从粘度法只能测定[η]。 在无限稀释条件下 因此我们获得[η]的方法有二种；一种是以ηsp/C对C 作图，外推到C→0 的截距值；另一种是以lnηr/C对C作图，也外推到C→0 的截距，两根线会合于一点。方程为：
测定粘度的方法主要有毛细管法、转筒法和落球法。在测定高聚物分子的特性粘度时，以毛细管流出发的粘度计最为方便若液体在毛细管粘度计中，因重力作用流出时，可通过泊肃叶公式计算粘度。 (m=1)。 对于某一只指定的粘度计而言，（4）可以写成下式 省略忽略相关值，可写成： 式中，t 为溶液的流出时间；t0为纯溶剂的流出时间。 可以通过溶剂和溶液在毛细管中的流出时间，从(6)式求得ηr，再由图求得[η]。 三、实验主要仪器设备和材料 主要仪器：恒温玻璃水浴（包括电加热器、电动搅拌器、温度计、感 温元件和温度控制仪）、三管乌式粘度计、秒表、洗 耳球、 250ml 三角烧瓶、20ml移液管、40 ml砂芯 漏斗 主要原料：溶剂（分析纯）和聚合物自选 四、实验方法、步骤及结果测试 1. 试样准备： 按溶剂选择原则选择待测高聚物的溶剂。从手册查所选高聚物/溶剂对在特定温度下Mark-Houwink方程中的K和α值。 预先在容量瓶内配制精确体积的溶液。浓度选择要使溶液和纯溶剂流经乌氏粘度计上两刻度线之间C球的时间比约为1.2～2.0。 2. 温度调节：
塑料分类特点及用途 PP,行业术语叫聚丙烯，韩国的便宜，质量好。 PE，叫聚乙烯，国内的也不错。今年经济危机，国内的价格也很便宜啊。 您是问这些材料外观上怎么区分，还是成分怎么区分 PP 聚丙烯 ,日常常见的产品有洗脸用的盆,水桶,椅子,桌子,洗衣机外壳,塑料风扇外壳等,这类塑料的特性和聚乙烯特别类似,只不过韧性要差些.但是可以根据产品的需要添加增韧的化工助剂. PP：易燃，离开明火继续燃烧，火苗上黄下蓝，熔融滴落石油味 PP 的气味有股石油燃烧的味道。塑料桶，塑料盆，文件夹，饮水管等等一般塑料制品用5来表示。 PP主要用于做扇子、袋子，凳子等等 PE 聚乙烯 ,分高密度聚乙烯和低密度聚乙烯,日常常见的产品高密度聚乙烯的有装 啤酒瓶的箱子,酸奶瓶子,低密度聚乙烯主要有塑料膜,水管,这类塑料产品手感比较滑,而且细腻,有韧性,点燃容易燃烧,有石蜡的味道. PE：易燃，离开明火继续燃烧，火苗上黄下蓝，熔融滴落，石蜡味 PE 的气味有股蜡烛燃烧的味道。产品有矿泉水瓶盖，PE保鲜模，奶瓶等等，一般塑料制品会用 2和4来表示 PE材料比水轻，比较好分辨，酒吧用的欢乐拍，冲气用的玩具，大部分都是采用这个材质 PVC 聚氯乙烯 PVC：不易燃，离火即灭，火苗上黄下绿伴有白烟，软化而不熔融，刺激性酸味用眼跟手是感觉不出来的。 PVC 的气味有股刺鼻的HCL味道。塑料袋，包装袋，排水管等等，一般会用3来表示。PVC也做袋子和扇子，相对于PP料，比较硬，脆，稍微温度高一点，热天就会很软，冬天就会变得很脆很硬，软化点比较低 PVC,阻燃性能好,多用于电线外皮,电话卡,输液管,等产品,离火即灭,有特殊的臭味 PS 聚苯乙烯 PS 的气味跟ABS 有稍微的区别，也有黑烟产生。多闻两下，就能区分出来。打印机外壳，电器外壳等。一般塑料制品用6来表示。 PS酒瓶开瓶器都用这种材质，质地比较PS硬 PS,改性塑料,产品主要有磁带盒,儿童玩具等.抗冲击性差,点燃易燃烧,有特殊的臭味 ABS 丙烯腈/丁二烯/苯乙烯共聚物 ABS：易燃，离开明火继续燃烧，产生黄色火苗伴有黑烟软化烧焦橡胶味 ABS 的气味很浓的烧焦味道，而且还有黑烟产生。电脑摄像头的支架，照相机的外壳，电脑外壳等。一般会用7，或着直接写ABS。 ABS一般用来做一些塑料架子，不易变形
聚己内酯多元醇PCL 聚己内酯多元醇Polycaprolactone(简称PCL)，是由ε-己内酯在金属有机化合物（如四苯基锡）做催化剂，二羟基或三羟基做引发剂条件下开环聚合而成，属于聚合型聚酯，其分子量与歧化度随起始物料的种类和用量不同而异。 1.PCL的基本特性 PCL是一种脂肪族直链聚酯，Tg为60℃，非常柔软，具有极大的伸展性，而且和尼龙相近，数值较大。PCL升温时的DSC的发热最大值约在6 0℃，与此相比，降温时的吸热最大值约在30℃，二者相差极大。因此，不仅在低温下可以成型，溶解后在接近室温的温度下也可以成型。 PCL和以下树脂具有良好的相容性：PE、PP、ABS、AS、PC、PVA C、PVB、CN、PEO、PVE、PA、SMA、PB、PIS、天然橡胶等。 在各种溶剂中的溶解性良好，在芳香族碳氢化合物、几种酮类以及极性溶剂中能很好地溶解。另外，由于是脂肪族聚酯，所以燃烧热较小，对垃圾焚烧处理具有较大意义。 2.PCL应用 目前，分子量在几千以下的PCL有以下用途。 ①在聚氨酯体系的弹性体、弹性纤维、乳胶、墨水附着剂等原料方面用作低聚物和变性剂，可提高韧性、低温特性、反应性等机能性。 ②在树脂改性方面，可以用来改善丙烯酸、聚脂、乙烯基等树脂的柔韧性、流动性、低温耐冲击性、成型性等。 ③在涂料方面，用作汽车底漆、中涂、表面涂层，各种建材用的溶剂和乳胶涂料等的改性剂，可以提高涂膜的韧性、改善低温特性、反应性、提高交联密度。 ④在粘合剂方面，用聚己内酯多元醇制得的聚氨酯胶粘剂比起用其他聚醚和聚酯为原料生产的有更好的色泽、水解稳定性和均匀性。 ⑤在聚氨酯人造皮革（PU革）方面，PCL比普通的多元醇合成的PU 革有更好的耐光老化、耐热老化、耐水老化性能。 ⑥在皮革涂饰剂方面，可与聚醚等合成水性聚氨酯，涂膜柔软,耐熨烫、
结晶性聚合物与无定形聚合物的区别 （发布时间：2008-8-7 10:56:58 点击：983） 结晶性聚合物内部大部分大分子分子排列很规则，如：PE PP POM Nylon等模塑条件及后处理对聚合物的结晶度有很大影响。 无定形聚合物分子排列与结晶体相比不规则，分子链也随机排列，如：ABS PS PVC PMMA PC 及K料等等。 结晶性聚合物的典型特点： a.熔融需要的热量较高，源于其结构的规则化，因此，每磅料所需的热量比无定型聚合物高。 b.收缩率大，因为结晶体的规则结构使其占据较少的空间，明显的体积减小表现在发生变化的开端及结晶度，数量的变化上。 c.易发生翘曲，由于其易受模塑条件影响的特点 d.明显的结晶熔融点(Tm) e.无明显的玻璃态转变点(Tg) f.结晶体导热性几乎是非晶体的两倍，所以啤件内部热量的传导结晶体聚合物较无定型聚合物容易得多。 无定型聚合物的典型特点： a.熔融需要的潜热较低 b.收缩率小 c.发生翘曲少 d.无明显的结晶熔融点(Tm) e.明显的玻璃态转变点（Tg） f.导热率低 晶体与非晶体之间最大的区别就是有固定的熔点,严格来说所有的塑料都是非晶体,但是结晶性塑料的结晶度要比无定形塑料高,所以在凝固的过程中出现了一些与晶体相似的特征,无定形塑料相对而言只不过结晶度略低罢了. 正文 非晶高聚物在升温或降温过程中可以在流动态－橡胶态-玻璃态之间进行转变和松弛,此时在动态力学性能上（如耗能切变模量、耗能拉伸模量、力学损耗）会出现粘弹内耗峰；当主链中或侧基上有极性基团时，则在动态介电性能上（如介电损耗）会出现介电内耗峰；在温度坐标上多个内耗峰便可构成内耗谱。典型的粘弹和介电内耗谱如图所示。图中分为四个区域（不包括化学转变）。 非晶高聚物的转变和松弛
何谓聚合物？ 聚合物依其来源分为天然聚合物和合成聚合物： 天然聚合物 合成聚合物 天然聚合物大部分存在于生物体中，而且是生命所必须的。这些天然聚合物有的是重要营养素，例如蛋白质、淀粉；有的是可应用于日常用品，例如天然橡胶、纤维素；有的在生物体 内能支配我们的遗传，例如核酸 合成聚合物通常为高分子量有机化 合物，其结构较天然聚合物简单，通常最多含两个不同单元。如耐纶、聚氯乙烯（PVC ）、新平橡胶等 聚合物均由许多小单元连接构成，有的成为很长的链状，也有由链状构成网状，比较如下：
常见塑料的性质和用途 塑料制品是目前在我们的日常生活中，最常使用的聚合高分子有机化合物，主要含有C、H、O三种元素。一般的塑料容器材质分为以下几类，分别是：
塑料由于不易在自然情况下分解，常被称为千年公害。有些被人随意丢弃在路边，造成景观的破坏；有些被人露天燃烧，造成空气的污染。塑料的回收工作是当务之急。 塑料种类很多，一般并不易分辨。因而在容器上标明号码，就是便用户做回收分类之用。如美国塑料工业协会（SPI）提倡一种顺时针三角形的号码标识（如图），在塑料回收的三角图形中有1至7的阿拉伯数字，显示塑料材质。不过目前国内只有1号中的保特瓶和6号中的保丽龙餐具在做回收。 保鲜膜 虽然保鲜膜的特性：（1）水蒸气不容易穿透保鲜膜，因此食物如果以保鲜膜包裹，比较不会因水分散失而干燥变硬。（2）高温时会熔化。（3）不溶于水但容易溶于丙酮等有机溶剂；而且只要轻轻一撕，就能为料理食物带来极大的便利，只是愈来愈多的研究发现，便利之下所带来的代价可能超乎你我的想象唷……。为了全家人的健康，千万不可用保鲜膜包着食物，进微波炉加热烹煮！因为有些塑料膜含有干扰内分泌的物质，会扰乱人体内的荷尔蒙，引起妇女乳癌、新生儿先天缺陷、男性精虫数减低，甚至精神疾病。 根据《纽约时报》的报导，美国的环保署已开始过滤几千种化学物质，试图把可能会造成内分泌失调的凶手找出来，再进一步深入研究。荷尔蒙随血液运送到人体各部，牵制人体新陈代谢、生长、生育等功能，过多时会扳动破坏已调整好的内分泌系统。最有名的人造荷尔蒙包括戴奥辛、DDT杀虫剂及多氯联苯。动物实验证明有害数据显示，有些聚氯乙烯塑料包装产品，含有
高分子聚合物又称高分子化合物，是天然高分子和合成高分子化合物的总称，是由一种（均聚物）或几种（共聚物）结构单元用共价键连接在一起的、分子量很高的、比较规则的连续序列所构成的化合物。 高分子聚合物或其预聚体均称为合成树脂，高分子聚合物是通过聚合反应而制得的，且大多数是由人工合成制得的，故人们又称其为高分子合成材料。 高分子聚合物可以抽丝做成合成纤维，做成高弹性的合成橡胶，也可以通过加工成型形成刚性材料—塑料，这就是所谓的三大合成材料，高分子聚合物还可以用来生产涂料、胶黏剂和密封材料。 （一）高分子聚合物的分类 高分子聚合物根据其来源，可分为天然聚合物、人工合成聚合物、半合成聚合物等几类；根据其使用性能，可分为纤维、橡胶、塑料、涂料和胶黏剂等几类；根据分子量大小的不同，可以把聚合物分为齐聚物、低聚物和高聚物；其重复单元的种类仅为一种的称为均聚物，可分为线型聚合物、接枝共聚物、嵌段共聚物（又称镶嵌共聚物）、网状聚合物等；从高分子化学角度着眼，一般以有机化合物分类为基础，根据其主链结构，可分为热塑性聚合物和热固性聚合物二类。 （二）高分子聚合物的特性 合成高分子聚合物的化学组成比较简单，许多小分子化合物如果它们带有两个以上的可反应基团（功能基），则这类小分子化合物即可发生聚合反应，生成高分子聚合物（这类小分子化合物称为单位）。例如聚氯乙烯则是由氯乙烯结构单元重复而成，若聚合物的分子量已经很高，再增加几个机构单元并不显著影响其物理机械性能者，称高聚物；泛指的聚合物多是单体通过聚合形成的高聚物；若聚合物的聚合度很低（几至几十），再增加几个结构单元对其性能有明显影响者，则称为低聚物或齐聚物。 聚合物通常是由分子量不等的许多大分子链组成，这是在单体进行聚合的过程中，由于许多因素的影响，而使生成的聚合物是许多结构和性质相类似而聚合度不完全相等的混合物所致。这些聚合物称为同系聚合物，因此高分子聚合物是不同分子量的同系聚合物，这种特点称为多分散性，多异高分子聚合物的分子量也只能用平均分子量来表示，这是聚合物的又一特征。 潍坊市凯鑫防水材料有限公司
聚己内酯多元醇PCL 1 聚己内酯多元醇Polycaprolactone(简称PCL)，是由ε-己内酯在金属有2 机化合物（如四苯基锡）做催化剂，二羟基或三羟基做引发剂条件下开环3 聚合而成，属于聚合型聚酯，其分子量与歧化度随起始物料的种类和用量4 不同而异。 5 1.PCL的基本特性 6 PCL是一种脂肪族直链聚酯，Tg为60℃，非常柔软，具有极大的伸展7 性，而且和尼龙相近，数值较大。PCL升温时的DSC的发热最大值约在6 8 0℃，与此相比，降温时的吸热最大值约在30℃，二者相差极大。因此，不9 仅在低温下可以成型，溶解后在接近室温的温度下也可以成型。 10 PCL和以下树脂具有良好的相容性：PE、PP、ABS、AS、PC、PVA 11 C、PVB、CN、PEO、PVE、PA、SMA、PB、PIS、天然橡胶等。 12 在各种溶剂中的溶解性良好，在芳香族碳氢化合物、几种酮类以及极13 性溶剂中能很好地溶解。另外，由于是脂肪族聚酯，所以燃烧热较小，对14 垃圾焚烧处理具有较大意义。 15 2.PCL应用 16 目前，分子量在几千以下的PCL有以下用途。 17 ①在聚氨酯体系的弹性体、弹性纤维、乳胶、墨水附着剂等原料方面 18 用作低聚物和变性剂，可提高韧性、低温特性、反应性等机能性。 19 ②在树脂改性方面，可以用来改善丙烯酸、聚脂、乙烯基等树脂的柔 20 韧性、流动性、低温耐冲击性、成型性等。 21 ③在涂料方面，用作汽车底漆、中涂、表面涂层，各种建材用的溶剂 22 和乳胶涂料等的改性剂，可以提高涂膜的韧性、改善低温特性、反应性、23 提高交联密度。 24 ④在粘合剂方面，用聚己内酯多元醇制得的聚氨酯胶粘剂比起用其他 25 聚醚和聚酯为原料生产的有更好的色泽、水解稳定性和均匀性。 26 ⑤在聚氨酯人造皮革（PU革）方面，PCL比普通的多元醇合成的PU 27 革有更好的耐光老化、耐热老化、耐水老化性能。 28 ⑥在皮革涂饰剂方面，可与聚醚等合成水性聚氨酯，涂膜柔软,耐熨烫、 29 30
聚合物的结构特点及其对聚合物材料性能特点的决定性作用摘要高分子物理的基本任务之一就是探求高聚物的结构与性能, 揭示结构与性能之间的内在联系及其基本规律。高聚物结构与性能的关系应该包含3个层次: 通过分子运动联系的分子结构与材料性能关系、通过产品设计联系的凝聚态结构与制品性能关系和通过凝聚态物理知识联系的电子态结构与材料功能关系。传统教材上仅讲授结构与性能关系,有相当的局限性, 需要在研究生阶段补充有关凝聚态结构与制品性能关系和电子态结构与材料功能关系的课程。 关键词高分子物理结构性能高聚物 作为化学学科重要分支之一的高分子科学,其基本任务之一就是探求高聚物的结构与性能关系,揭示结构与性能之间的内在联系及其基本规律, 以期对高聚物材料的合成、加工、测试、选材和开发提供理论依据。 一、聚合物的结构特点 高分子（macromolecule）也常称聚合物（polymer），通指由许多单元组成的大分子，这些单元可以是具有相似或完全相同的结构，或是由完全不同但能互相生成共价键的有机化合物相互之间连接形成长链结构。高分子由小分子经聚合反应生成，聚合生成高分子的小分子被称为单体（monomer)。 从链的形状来说,高分子可以分为三类：直链高分子，支化高分子，和交联高分子。直链高分子的结构最简单，它是由许多单体分子一个接一个连接而成的长链分子；如果这条长链带有与其相比较短的分枝，它就被称为支化高分子；如果高分子链与链之间由支链连接起来而形成网状，就成为交联高分子。 同低分子化合物相比，高分子化合物的结构有以下特点：
1、分子量高 高分子聚合物与低分子化合物相比较，一个非常突出的特点，就是分子量非常高。 2、线链状结构 高分子可看成是数目庞大的低分子以共价键相连接而形成的。如果把低分子抽象为一个“点”，那么绝大多数高分子则抽象为由千百万个“点”连接而成的“线”或“链”。而且，人们通过长期的实践和研究，证明高分子是链状结构。一般合成高分子是由单体通过聚合反应连接而成的链状分子，称为高分子链，除真正的线状链外，还可能形成支链、网链等。而较大尺寸的高分子的分子运动行为就可通过“链”的运动来描述。 3、分子量和分子量尺寸的多分散性 高分子化合物实际上是一种具有相同的化学组成(链节结构相同)，而分子链长度不等（每个分子的链节数目不同）的同系高分子的混合物。也就是说，构成高分子化合物的每个分子的分子量不完全一样（即分子量的不均一性），即分子量是一个平均值，这种特性就称为分子量的多分散性。除有限的几种天然高分子外，其他高分子的分子量都是不均一的。也可理解为分子量相同的不同分子之间在同一时刻可具有不同的尺寸。这就决定了高分子的分子量和分子尺寸只能是某种意义上的统计平均值。 二、聚合物结构与性能的关系 高分子材料是由相对分子质量比一般有机化合物高得多的高分子化合物为主要成分制成的物质。一般有机化合物的相对分子质量只有几十到几百，高分子化合物是通过小分子单体聚合而成的相对分子质量高达上万甚至上百万的聚合
高分子及高分子聚合物特性综述 年级：11级物理（2）班 姓名：彭传梦 学号：20111041214
摘要:聚合物（英语：Polymer）是指具有非常大的分子量的化合物，分子间由结构单位 （structural unit）、或单体经由共价键连接在一起。这个字眼（polymer）是出自于希腊字：polys代表的是多，而meros 代表的是小单位（part），所以很多小单位连结在一起的这种特别的分子，我们称之为聚合物[2]。需要更多的资讯，可以参考塑胶、DNA和高分子。 关键字：高分子聚合物应用有机合成无机合成聚合物反应机理导电聚合物 引言：大多数聚合物的研究都会被分类在聚合物科学中，其次被分类在包含了化学（特别是与有机化学），物理学和工程学的材料科学的研究中。聚合物科学粗略分成两门次学科 总括来说，聚合物科学的领域包含了合成、化学处理和自然聚合物的改造。虽然如此，但有关于生物上常见的聚合物，包括它们的结构、功能及合成方法等却多属于生物学、生化学及生物物理学的范畴当中。这些学科应用了不少聚合物科学中的专有名词，特别是在讨论有关合成脱氧核糖核酸及多糖的反应机理的时候。当一些分子拥有非常广泛、或特别的生物上的功能时，它们就很少会使用聚合物科学的字汇去形容。例如蛋白质就很少会以共聚物去称呼。 聚合物的合成，聚合物有三种重要的合成方式： 1.在工厂或实验室的有机合成 2.在细胞和器官中的生物合成 3.化学方式改良天然聚合物 在1907年，利奥·具克兰透过精确地控制温度及压力，把苯酚及甲醛聚合，成为第一个完全用合成方式制造的聚合物，酚醛树脂。其后华莱士·卡罗瑟斯（Wallace Carothers）于1920年展示了聚合物可透过由构成它们的单体合成，例如自然界中的多糖就可由单糖单体聚合而成，由此聚合物合成就得到长足的发展。大部份市面上重要的聚合物都是透过有机合成的反应机理，大容量地合成的。 实验室中的合成方法大致上可分成两个类别： 1.卡罗瑟斯分类法 加成聚合反应 2.聚合反应机理分类法 连锁聚合反应 逐步聚合反应 卡罗瑟斯分类法受到早年聚合科学家的广泛应用，因为这个分类只集中在单体及生成物的关系上。实际上由卡罗瑟斯提出，并一直沿用多年。但这个分类却忽略了聚合过程中的反应机理，致使部份聚合物无法被正确分类（例如聚酯本身就可以同时透过缩合聚合、加成聚合及开环聚合等方法达成）。因此后来的聚合科学家多用聚合反应机理分类法
第一章高分子聚合物结构特点与性能复习思考题 一、选择题 1．与低分子相比，聚合物的高分子结构（）。 A．原子数量多很多，分子长度差不多，分子量大很多 B．原子数量多一点，分子长度差不多，分子量大很多 C．原子数量多很多，分子长度长很多，分子量大很多 D．原子数量差不多，分子长度差不多，分子量也差不多 2．与低分子相比，聚合物的高分子结构（）。 A．降低塑料成本，改进塑料性能B．它决定了塑料的类型和基本性能 C．它具有使塑料性能稳定的作用D．它可以增加塑料的流动性 3．聚合物不存在（）。 A.固态 B. 液态 C. 晶态 D. 气态 4．按照树脂的分子结构及其特性分为热塑性塑料和热固性塑料，热塑性塑料是（）。 A．树脂是线型或带支链型结构；具有可塑性，其热变形过程是可逆的；成型过程只有物理变化B．体型网状结构；一经成型后，不再具有可逆性；成型过程既有物理变化也有化学变化C．线型或带支链型结构；一经成型后，不再具有可逆性，生产废料不能回收 D．体型网状结构；具有可塑性，其变形过程是可逆的；成型过程只有物理变化 5．题5图所示聚合物的分子结构属于（）。 A. 线型 B. 支链型 C. 体型 D.不确定 6.用来表示粘流温度的符号是( )。 A.θ g B. θ s C. θ b D. θ f 7.用来表示热分解温度的符号是( )。 A. θ b B. θ f C. θ d D. θ a 8．用来表示玻璃化温度的符号是( )。题5图 A.θ g B. θ s C. θ b D. θ f 9．用来表示热分解温度的符号是( )。 A.θ g B. θ s C. θ b D. θ f 10．塑料使用的下限温度是( )。 A. 玻璃化温度 B. 粘流温度 C. 脆化温度 D. 热分解温度11．热塑性塑料在常温下，呈坚硬固态属于（）。 A、玻璃态 B、高弹态 C、粘流态 D、气态 12．结晶度是指聚合物中的结晶区在聚合物中所在的( )。 A. 体积百分数 B.重量百分数 C.面积百分数 D.前三者均对 13.聚合物成型过程的物理变化是( )。 A．结晶 B．取向 C．结晶和取向 D.降解 14．分子取向作用会使塑料力学性能各向异性，下面结论哪个正确？（）A．顺着分子定向的方向上的机械强度大于与其垂直方向上的，伸长率则相反B．顺着分子定向的方向上的机械强度小于与其垂直方向上的，伸长率相等C．顺着分子定向的方向上的机械强度和伸长率总是大于与其垂直方向上的D．顺着分子定向的方向上的机械强度与其垂直方向上几乎相等，伸长率不同15.聚合物成型过程的化学变化有( )。
聚合物的流变性能 一概述 注塑中把聚合物材料加热到熔融状态下进行加工。这时可把熔体看成连续介质，在机器 某些部位 上，如螺杆，料筒，喷嘴及模腔流道中形成流场。在流场中熔体受到应力，时间，温度 的联合作用发生形变或流动。这样聚合物熔体的流动就和机器某些几何参数和工艺参数发生密切 的联系。 处于层流状态下的聚合物熔体，依本身的分子结构和加工条件可分近似牛顿型和非牛顿型 流体它们的流变特性暂不予祥细介绍。 1 关于流变性能 （1）剪切速率，剪切应力对粘度的影响 通常，剪切应力随剪切速率提高而增加，而粘度却随剪切 速率或剪切应力的增加而下降。 剪切粘度对剪切速率的依赖性越强，粘度随剪切速率的提高而讯 速降低，这种聚合物称作剪 性聚合物，这种剪切变稀的现象是聚合物固有的特征，但不同聚合物 剪切变稀程度是不同的，了 解这一点对注塑有重要意义。 （2）离模膨胀效应 当聚合物熔体离开流道口时，熔体流的直径，大于流道出口的直径，这种现象称为离模膨胀 效应。 普遍认为这是由聚合物的粘弹效应所引起的膨胀效应，粘弹效应要影响膨胀比的大小，温 度，剪切速率和流道几何形状等都能影响熔体的膨胀效应。所以膨胀效应是熔体流动过程中的弹 性反映，这种行为与大分子沿流动方向的剪切应力作用和垂直于流动方向的法向应力作用有关。 在纯剪切流动中法向效应是较小的。粘弹性熔体的法向效应越大则离模膨胀效应越明显。流 道的影响；假如流道长度很短，离模效应将受到入口效应的影响。这是因为进入浇口段的熔体要 收剑流动，流动正处在速度重新分布的不稳定时期，如果浇口段很短，熔体料流会很快地出口， 剪切应力的作用会突然消失，速度梯度也要消除，大分子发生蜷曲，产生弹性恢复，这会使离模 膨胀效应加剧。如果流道足够长，则弹性应变能有足够的时间进行弹性松驰。这时影响离模膨胀 效应的主要原因是稳定流动时的剪切弹性和法向效应的作用。 （3）剪切速率对不稳定流动的影响 剪切速率有三个流变区：低剪切速率区，在低剪切速率下被破坏的高分子链缠结能来得及恢 复，所以表现出粘度不变的牛顿特性。中剪切区，随着剪切速率的提高，高分子链段缠结被顺开 且来不及重新恢复。这样就助止了链段之间相对运动和内磨擦的减小。可使熔体粘度降低二至三 个数量级，产生了剪切稀化作用。在高剪切区，当剪切速率很高粘度可降至最小，并且难以维持 恒定，大分子链段缠结在高剪切下已全部被拉直，表现出牛顿流体的性质。如果剪切速率再提 高，出现不稳定流动，这种不稳定流动形成弹性湍流熔体出现波纹，破裂现象是熔体不稳定 要标志。 当剪切速率达到弹性湍流时，熔体不仅不会继续变稀，反而会变稠。这是因为熔体发生破 裂。 4）温度对粘度的影响 粘度依赖于温度的机理是分子链和“自由体积”与温度之间存在着关联。当在玻璃化温度以 下时，自由体积保持恒定，体积随温度增长而大分子链开始振动。当温度超过玻璃化温度时，大 链段开始移动，链段之间的自由体积增加，链段与链段之间作用力减小，粘度下降。不同的聚合 物粘度对温度的敏感性有所不同。 （5）压力对粘度的影响 聚合物熔体在注塑时，无论是预塑阶段，还是注射阶段，熔体都要经受内部静压力和外部动 压力的联合作用。保压补料阶段聚合物一般要经受 1500~2000kgf/cm2 压力作用，精密成型可高达 4000kgf/cm2, 在如此高的压力下，分子链段间的自由体积要受到压缩。由于分子链间自由体积减 小，大分第四节 的重