什么是高分子化學(xué)
作者:訪客發(fā)布時(shí)間:2021-10-06分類:聚合物瀏覽:85
高分子化學(xué)是研究高分子化合物的合成、化學(xué)反應(yīng)、物理化學(xué)、物理、加工成型、應(yīng)用等方面的一門新興的綜合性學(xué)科。合成高分子的歷史不過(guò)80年,所以高分子化學(xué)真正成為一門科學(xué)還不足六十年,但它的發(fā)展非常迅速。目前它的內(nèi)容已超出化學(xué)范圍,因此,現(xiàn)在常用高分子科學(xué)這一名詞來(lái)更合邏輯地稱呼這門學(xué)科。狹義的高分子化學(xué),則是指高分子合成和高分子化學(xué)反應(yīng)。人類實(shí)際上從一開(kāi)始即與高分子有密切關(guān)系,自然界的動(dòng)植物包括人體本身,就是以高分子為主要成分而構(gòu)成的,這些高分子早已被用作原料來(lái)制造生產(chǎn)工具和生活資料。
高分子化學(xué)是高分子科學(xué)的三大領(lǐng)域之一,它包括高分子化學(xué)、高分子物理和高分子工藝。高分子化學(xué)是研究高分子化合物的合成、化學(xué)反應(yīng)、物理化學(xué)、物理、加工成型、應(yīng)用等方面的一門新興的綜合性學(xué)科。
高分子化學(xué)包括塑料、合成纖維、合成橡膠三大領(lǐng)域。如今,建立了頗具規(guī)模的高分子合成工業(yè),生產(chǎn)出五彩繽紛的塑料、美觀耐用的合成纖維、性能優(yōu)異的合成橡膠。高分子合成材料,金屬材料、和無(wú)機(jī)非金屬材料并列構(gòu)成材料世界的三大支柱。
分類:
縮合聚合
一個(gè)縮聚反應(yīng)生成高分子取決于單體的官能度(單體反應(yīng)基團(tuán)的平均數(shù)),官能度至少要等于2,才能生成線性高分子,官能度大于2可能生成支鏈或交聯(lián)的高分子。縮聚反應(yīng)在反應(yīng)過(guò)程中要縮去某些小分子,經(jīng)常是水,如聚酯及聚酰胺就是這類反應(yīng)的典型產(chǎn)物。從化學(xué)平衡的角度看這些小分子要除去,分子量才能變得大,但是技術(shù)上很難達(dá)到。故縮聚物的分子量一般在2萬(wàn),而下面要提及的加聚物的分子量一般在20萬(wàn)。實(shí)現(xiàn)縮聚的方法很多,如熔融聚合、溶液聚合、界面縮聚等。
加成聚合
。在反應(yīng)動(dòng)力學(xué)上與縮合聚合完全不同,加聚反應(yīng)不生成任何小分子副產(chǎn)物。加聚反應(yīng)的單體一般是烯烴類的化合物,在引發(fā)劑的引發(fā)下發(fā)生聚合,一般的引發(fā)劑為自由基型、離子型及金屬絡(luò)合物等。加聚反應(yīng)一般分為3個(gè)階段:鏈引發(fā)、鏈增長(zhǎng)、鏈終止階段。縮聚和加聚的方法可分別得到兩種類型的高分子,縮合型和加成型。值得提及的是縮聚反應(yīng)亦可制取加聚型的高分子,反之亦然。無(wú)論是哪種類型的高分子,如果合成中包括一種單體,那么得到的高分子稱之為均聚物。如果高分子是由兩種或兩種以上的單體所得,這樣的高分子稱之為共聚物。共聚物又分交替共聚物、無(wú)規(guī)共聚物、接枝及嵌段共聚物。共聚能改變高分子的性質(zhì),如力學(xué)性能和染色性能等。
一般說(shuō)來(lái)高分子是穩(wěn)定的,但在光、空氣、水等的環(huán)境中會(huì)逐漸發(fā)生斷鏈,致使聚合物的聚合度降低,通常稱之為降解。這些反應(yīng)是破壞性的,但不能說(shuō)是不需要的,如農(nóng)用薄膜,報(bào)廢之后就很希望它們迅速地降解。另外一些高分子反應(yīng)是很有用的,特別是當(dāng)缺少某些單體,常通過(guò)處理預(yù)制的高分子所得到。尤其是功能高分子常涉及到的高分子反應(yīng)。
標(biāo)簽:高分子化學(xué)什么
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