高分子材料高分子材料的基本概念什么是高分子高分子

聚合物晶态总是包含一定量的非晶相，

100%

结晶的情况是很罕见的。

（

2

）

.

聚合物聚集态结构不但与大分子链本身的 结构有关，而且强烈地依赖于外界条件。

四、聚合与高分子化学反应

聚合反应 主要有两类：一是不饱和乙烯类单体及环状化合物，通过自身的加成聚合反应而成高聚物，称为加聚反应；

其反应一般按链式反应机理进行。

另一种是含有两个或两个以上官能团 ，

通过缩合聚合反应而成高聚物，

称为缩聚反应。其按逐步反应 机理进行。

此外，由两种或多种单体进行的加聚反应称为共聚 合反应；有三种原料进行的缩合聚合反应称为共缩聚，它们的产物

都是共聚物。

1.

自由基聚合特点：

(1)

可概括为慢引发、快增长、速终止；

(2)

聚合体系中只有单体和聚合物组成；

(3)

单体转化率随聚合时间的延长 而逐渐增大；

(4)

小量

(0.01-0.1%)

阻聚剂足以使自由基聚合终止。

2

．本体聚合：只有单体本身在引发剂或热、光、辐射的作用下进行 的聚合。

3

．溶液聚合：单体和引发 剂溶于适当溶剂中进行的聚合方法。

4

．悬浮聚合：单体以小液滴状悬浮在水中的聚合。

5

．乳液聚合：单体在水介质中由乳化剂分散成乳液状进行的聚合。

< /p>

6

．

缩聚反应由含有两个或两个以上官能 团的单体分子间逐步缩合聚合形成聚合物，

同时析出低分子副产物的化学反应，

是合成聚合物的重要反应之一。特点：

（

1

）

.

每一高分子 链增长速率较慢，

增长的高分子链中的官能团和单体中的官能团活性相同，

所以每一个单体可以与任

何一个单体或高分子链反应，每一步反应的结果，都 形成稳定的化合物，因此链逐步增长，反应时间长。

（

2

）

.

由于分子链中 官能团和单体中官能团反应能力相同，所以，在聚合反应初期，单体很快消失，生成了许多两个或

两个以上的单体分子组成的二聚体、三聚体和四聚体等，即反应体系中存在分子量大小不等的缩聚物。< /p>

四、药用高分子材料通论

的药用辅料与高分子药物，以及与药物接触的包装储运高分子材料。

第二章

一、高分子的分子运动

1.

高分子运动特点：

（一）运动单元的多重性：

1.

整链的运动

:

以高分子链为一个整体作质量 中心的移动，即分子链间的相对位移。

2.

< br>链段的运动：由于主链

σ

键的 内旋转，使分子中一部分链段相对于另一部分链段而运动，但可以保持分子质量中心

不变 （宏观上不发生塑性形变）

。

高弹性 ：链段运动的结果（拉伸

—

回复）

；流 动性：链段协同运动，引起分子质心位移。

3.

链节的运动

:

指高分子主链上几个化学键（相当于链 节）的协同运动，或杂链高分子的杂链节运动

4.

:

侧基、支链相对于主链的摆动 、转动、自身的内旋转。

（二）

、分子运动的时间依赖性

: < /p>

物质从一种平衡状态在外场作用下，通过分子运动（低分子是瞬变过程，高分子是速度过程 需要时间）达到与外界相

适应的另一种平衡状态。

（三）

、分子运动的温度依赖性

1.

活化运动单元：温度升高，增加了分子热运动的能量，当达到某 一运动单元运动所需的能量时，

就激发这一运动单元

的运动。< /p>

2.

增加分子间的自由空间：

温度升高，

高聚物发生体积膨胀，自由空间加大。

当自由空间增加到某种运动单元所需的大

小时，这一运动单元便可自由运动。

2

、高分子的玻璃化转变

玻璃态、高弹态和粘流态称为聚合物的力学三态。

表现为质硬而脆，这种力学状态与无机玻璃相似，称为玻璃态。随着温度的 升高，形变逐渐增大，当温度升高到某一

程度时，形变发生突变，进入区域

II

，这时即使在较小的外力作用下，也能迅速产生很大的形变，并且当外力 除去后，

形变又可逐渐恢复。这种受力能产生很大的形变，除去外力后能恢复原状的性能 称高弹性，相应的力学状态称高弹态。

由玻璃态向高弹态发生突变的区域叫玻璃化转变区 ，

玻璃态开始向高弹态转变的温度称为玻璃化转变温度，

以

Tg

表示。

当温度升到足够高时，聚合物完 全变为粘性流体，其形变不可逆，这种力学状称为粘流态。高弹态开始向粘流态转变

的温 度称为粘流温度，以

T

f

表示，其间的 形变突变区域称为粘弹态转变区。

二、溶解与高分子溶液

(

)

、高聚物的溶解

1.

非晶态高聚物的溶解

条件：足够量的溶剂、一定量的非晶态高聚物

溶解过程

:

溶胀到无限溶胀。

（溶解过程的关键步骤是溶胀。其中无限溶 胀就是溶解，而有限溶胀是不溶解。

）

2.

结晶（晶态）高聚物的溶解

非极性结晶高聚物的溶解

条件：足够量的溶剂，一定量的非极性结晶高聚物，并且加热 到熔点附近。

溶解过程：加热使结晶熔化，再溶胀、溶解。

极性溶解高聚物的溶解

条件：足够量的强极性溶剂，一定量的极性结晶高聚物，不用 加热。

溶解过程：通过溶剂化作用溶解。

（二）

、溶剂的选择

1.

极性相似原则

2.

溶剂化原则

3.

溶解度参数相近原则

三、高聚物的力学性能

1.

应力：单位面积上的内力为应力，其值与外加的应力相等。

应变：当材料受到外力作用而又不产生惯性移动时，其几何形状和尺寸 会发生变化，这种变化称为应变或形变。

3

< br>．弹性模量：是单位应变所需应力的大小，是材料刚度的表征。

4.

硬度：是衡量材料抵抗机械压力能力的一种指标。

5.

强度：是材料抵抗外力破坏的能力。

6.

高聚物力学性能的最大特点是高弹性和粘弹性

:

1

）

.

处于高弹态的高聚物表现出的独特的力学性能。

< br>是由于高聚物极大的分子量使得高分子链有许多不同的构

象，而构象的改变导致高 分子链有其特有的柔顺性。链柔性在性能上的表现就是高聚物的高弹性。橡胶就是具有高弹

性的材料。弹性形变的本质也就是高弹性变的本质。

2

）

.

粘弹性：指高聚物材料不但具有弹性材料的一般特性，同时还具有粘性流体的一些特性。

力学松弛：高聚物的力学性能随时间的变化统称力学松弛。最基本 的有：蠕变、应力松弛、滞后、力学损耗。

蠕变：在一定的温 度和恒定的外力作用下（拉力，压力，扭力等）

，材料的形变随时间的增加而逐渐增大的 现象。

应力松弛：对于一个线性粘弹体来说，在应变保持不变 的情况下，应力随时间的增加而逐渐衰减，这一现象叫应力松

弛。

滞后现象：高聚物在交变力作用下，形变落后于应力变化的现象。

< br>

力学损耗：由于力学滞后而使机械功转换成热的现象。

第三章

一、凝胶与功能水凝胶（这节要多看书多理解）书

p63

1.

凝胶是指溶胀的三维网状结构高分子，即聚合物分子间相互连接 ，形成空间网状结构，而在网状结构的孔隙中又填

充了液体介质。

影响胶凝作用的因素：浓度、温度、电解质。

2

．凝胶的性质

（

1

）触变性

（

2

）溶胀性

（

3

）脱水收缩性

（

4

）透过性

3.

凝胶的分类

< br>(1)

物理凝胶：由非共价键（氢键或范德华力）相互连接，形成网状结构。由于 聚合物分子间的物理交联使其具有可

逆性，只要温度等外界条件改变，物理链就会破坏， 凝胶可重新形成链状分子溶解在溶剂中成为溶液，也称为可逆凝

胶。

(2)

化学凝胶：是高分子链之间以化学键形成的交联 结构的溶胀体，加热不能溶解也不能熔融，结构非常稳定，也称

为不可逆凝胶。