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高分子中必須知道的一些基本概念(一)

發(fā)布日期:2018-06-06 作者:濰坊鑫洋化工有限公司 點擊:


1、 高分子化合物 High Molecular Compound

一般指眾多原子或原子團主要以共價鍵結(jié)合而成的相對分子量比較大的化合物,一般分子量在1萬到100萬之間。

 

2、 高分子 Macromolecule

由許多結(jié)構(gòu)相同的簡單的單元通過共價鍵重復(fù)連接而成的相對分子量比較大的化合物。對于大多數(shù)高分子而言,一般由相同的化學(xué)結(jié)構(gòu)重復(fù)連接而成,有時也稱之為聚合物或者高聚物。需要注意的是,高分子有時可以指一個大分子,而聚合物指的是許多大分子的聚集體。


3、 主鏈 Main Chain

貫穿于整個高分子的鏈稱為主鏈。注意:根據(jù)主鏈上原子種類的不同,可以將高分子分為碳鏈聚合物、雜鏈聚合物、元素有機聚合物。


4、 側(cè)鏈 Side Chain

主鏈兩側(cè)的鏈稱之為側(cè)鏈。


5、 側(cè)基 Side Group

主鏈兩側(cè)的基團稱之為側(cè)基。需要注意的是,有時候側(cè)基和側(cè)鏈難以區(qū)分,這時候一般將長的稱之為側(cè)鏈,短的稱之為側(cè)基;有時候也需要根據(jù)行業(yè)習(xí)慣來命名。


6、 端基 End Group

主鏈兩端的基團稱之為端基。


7、 單體 Momomer

能夠合成聚合物的小分子化合物,可以形成聚合物中結(jié)構(gòu)單元的小分子化合物。


8、 重復(fù)單元 Repeating Unit

在聚合物的大分子鏈上重復(fù)出現(xiàn)的、組成相同的最小基本單元。


9、 結(jié)構(gòu)單元 Structural Unit

高分子中多次重復(fù)的且可以表明合成高分子所用單體種類的化學(xué)結(jié)構(gòu)。這個化學(xué)結(jié)構(gòu)一般由單體演變而來,有的是電子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,有的是失去或者增加一些原子而來。


10、單體單元 Monomer Unit

聚合物中具有與單體相同化學(xué)組成而不同電子結(jié)構(gòu)的單元。

 

11、聚合度(DP、Xn) Degree of Polymerization

衡量聚合物分子大小的指標。以重復(fù)單元為基準,即聚合物大分子鏈上所含重復(fù)單元數(shù)目的平均值,以DP表示;以結(jié)構(gòu)單元為基準,即聚合物大分子鏈上所含結(jié)構(gòu)單元數(shù)目的平均值,以Xn來表示。聚合物是由一組不同聚合度和不同結(jié)構(gòu)形態(tài)的同系物組成。因此聚合度是一個統(tǒng)計平均值。

 

12、聚合物分子量 Molecular Weight of polymer

重復(fù)單元的分子量與重復(fù)單元分子量的乘積;或各結(jié)構(gòu)單元分子量與其數(shù)目乘積的和。

 

13、相對分子量 Relative Molecular Weight

重復(fù)單元的相對分子量與聚合度的乘積即為高分子的相對分子質(zhì)量。對于高分子來說,通過聚合反應(yīng)獲得每一個大分子相對分子質(zhì)量幾乎是不可能的,聚合物的分子量一般呈多分散性,也就是所謂的分子量分布。我們可以用重均分子量和數(shù)均分子量的比值來表示其分布。

 

14、數(shù)均分子量 Number-average Molecular Weight

聚合物中用不同分子量的分子子數(shù)目平均的統(tǒng)計平均分子量。一般可以用整體的質(zhì)量比此聚合物的總摩爾數(shù)來計算。具體公式如下:



15、重均分子量 Weight-average Molecular Weight

聚合物中用不同分子量的分子重量平均的統(tǒng)計平均分子量。



16、粘均分子量 Viscosity-average Molecular Weight)

用粘度法測得的聚合物的分子量。

 

17、分子量分布 Molecular Weight Distribution MWD

由于高分子一般是由不同分子量的同系物組成混合物,因此它的分子量具有一定的分布,也就是大小不均或有大有小,常常也叫多分散性。分子量分布有兩種方法:

1)分子量分布指數(shù) 即Mw/Mn的比值,可以用來表示分布的寬度,均一分子量的其分布指數(shù)等于1。合成的聚合物分布指數(shù)一般在1.5-2.0至20-50之間。比值愈大,分布越寬,分子量越不均一。

2)分子量分布曲線

分子量分布是影響聚合物性能的重要因素。低分子量部分可以使聚合物的固化溫度和強度降低,分子量過高又使高分子材料塑化成型困難。不同高分子的材料應(yīng)有合適的分子量分布,合成纖維的分子量分布較窄,而合成橡膠的分子量分布一般較寬。

 

18、分布系數(shù) Distribution Index

重均分子量和數(shù)均分子量的比值。

 

19、連鎖聚合 Chain Polymerization

在鏈引發(fā)形成的活性中心作用下,通過鏈增長、鏈中止、鏈轉(zhuǎn)移等基元反應(yīng)在極短的時間內(nèi)形成高分子的反應(yīng)。稀類單體的加聚反應(yīng)大部分屬于連鎖聚合。連鎖聚合需要活性中心,根據(jù)活性中心的不同可以分為自由基聚合、陽離子聚合和陰離子聚合。

 

20、逐步聚合 Step Polymerization

無活性中心,通過單體上所帶的能相互反應(yīng)的官能團逐步反應(yīng)形成二聚體、三聚體、四聚體等,至到最終的數(shù)小時內(nèi)形成聚合物的反應(yīng)。絕大多數(shù)的縮聚反應(yīng)都屬于逐步聚合,例如多元醇合成、聚氨酯合成等。

 

21、加聚反應(yīng) Addition Polymerization

即加成聚合反應(yīng),單體通過相互加成而形成聚合物的反應(yīng)。特點:加聚反應(yīng)一般無副產(chǎn)物。

 

22、縮聚反應(yīng) Condensation Polymerization

即縮合聚合,單體通過多次縮合而聚合成大分子的反應(yīng)。特點:一般伴隨著小分子分生成。

 

23、低聚物 Oligomer

分子量較小的聚合物,一般小于1萬。

 

24、塑料 Plastics

具有塑性行為的材料,所謂的塑性是指受外力作用時,發(fā)生形變,外力取消后,仍能保持受力時的狀態(tài)。塑料的彈性模量介于橡膠和纖維之間,受力能發(fā)生一定形變,軟塑料接近橡膠,硬塑料接近纖維。

 

25、纖維 Fiber

聚合物經(jīng)過一定的機械加工(牽引、拉伸、定型)后形成細而柔軟的細絲,形成纖維。纖維具有彈性模量大,受力時形變小,強度高等特點,有很高的結(jié)晶能力,合成纖維分子量小,一般幾萬。

 

26、熱塑性聚合物 Thermoplastics Polymer

聚合物大分子之間以分子間力聚集而成。具有加熱可熔融,并能溶于適當(dāng)溶劑中。熱塑性聚合物受熱時可塑化,冷卻時可固化成型,并且可以反復(fù)進行。

 

27、熱固性聚合物 Thermosetting Polymer

聚合物分子中存在一定數(shù)量的支鏈,形成交聯(lián)體型聚合物,許多大分子鍵合在一起,已經(jīng)無法區(qū)分單個分子量。該類聚合物受熱不軟化,也不易被溶劑溶脹。

 

28、碳鏈聚合物 Carbon-chain Polymer

主鏈上完全由碳原子組成的聚合物。

 

29、雜鏈聚合物 Hetero-chain Polymer

聚合物分子主鏈上除碳原子外還有其它原子組成,例如氧原子、氮原子等。

 

30、元素高分子 Element Organic Polymer

聚合物的大分子主鏈上沒有碳原子存在,主要由硅、硼、鋁、氧、硫、磷等組成。

 

31、無機高分子 Inorganic Polymer

主鏈和側(cè)鏈均無碳原子的高分子。

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