有機高分子化合物

有機高分子化合物

化學術語
有機高分子化合物,由千百個原子彼此以共價鍵結合形成相對分子質量特别大、具有重複結構單元的有機化合物。
    中文名:有機高分子化合物 外文名: 适用領域: 所屬學科: 本質:由千百個原子彼此共價鍵結合形成 特點:相對分子質量特别大、 也稱:高分子

物理意義

有機高分子化合物是光子流過分子,産生的負墒與擴散運動的平衡态。

特征

組成上

高分子是以一定數量的結構單元重複組成,例如:聚乙烯單體可以相同,可以不同(由同學回想哪些高分子的單體相同?哪些高分子的單體不同?)

相對分子質量

高分子的相對分子質量很大(相對分子質量低于l000的為小分子)如澱粉相對分子質量由幾萬到幾十萬不等,核蛋白相對分子質量可達幾千萬。其相對分子質量的計算如下:高分子的相對分子質量=鍊節的量×聚合度有n值不同的結構單元組成,因此實際測得的相對分子質量為平均相對分子質量。

如何組成

在高分子化合物的結構中原子間、鍊節間是以共價鍵結合。澱粉、纖維素是C—C、C—O單鍵,蛋白質是C—C,C—N單鍵,聚乙烯是C—C單鍵,這些鍵可以自由旋轉,所以高分子是蜷曲的長鍊,彈性就可以證明了這一點,小分子短就不會具備這種性質。

長鍊分子怎樣組成物質

①線型結構(直鍊或帶支鍊),如澱粉、纖維素、聚乙烯等。它們分子間主要是靠分子間作用力結合。其強度是化學鍵和分子間力的共同表現。因此相對分子質量越大,鍊越長,這些作用力也越大,強度就強。這是它們不同于小分子物質的特點。

②體型結構(網狀結構),這種結構表現為鍊上有能夠反應的官能團。高分子鍊之間除分子間力外,還可以産生化學鍵(産生交聯),因而使得這類化合物具有強度高、耐磨、不易溶解等不同于線型結構高分子的性質。橡皮筋是橡膠中(主要成份是聚異戊二烯)加了少量3%的硫,由于交聯較少,仍保留有線型結構的特點,而硬橡皮則是在橡膠中加入了30%的硫,由于交聯多,因而具有了典型的網狀結結構。此外如酚醛樹脂也是體型結構的高分子化合物。

生成反應類型

生成有機高分子化合物的反應類型主要有三種:1、加聚反應;2、縮聚反應;3、特殊的開環縮合反應。

加聚反應中有三種情況

1、單烯烴的加聚反應;

形成的高分子化合物的結構簡式為:.........-CH2-CH2CH2-CH2-........

2、共轭二烯的1、4加成聚合;

形成的高分子化合物的結構簡式為:.........-CH2-CH2=CH2-CH2-........

3、醛類中C=O雙鍵的加成。

形成的高分子化合物的結構簡式為:.........-CH2-O-........

縮聚反應中有四種情況

1、二酸和二醇的縮聚反應;

形成的高分子化合物的結構簡式為:.........-O-CH2-CH2-O-OC-CH2-CH2-CO-........

2、二酸和二胺縮聚反應;

形成的高分子化合物的結構簡式為:.........-NH-CH2-CH2-NH-OC-CH2-CH2-CO-........

3、羟基酸的縮聚反應。

形成的高分子化合物的結構簡式為:.........-O-CH2-CO-........

4、氨基酸的縮聚反應。

形成的高分子化合物的結構簡式為:.........-NH-CH2-CO-........

開環縮合反應有如下幾種情況

1、環醚類在一定條件下開環,然後再縮合生成高分子化合物;

2、環酯類在一定條件下開環,然後再縮合生成聚酯類高分子化合物;

3、環肽類在一定條件下開環,然後再縮合生成多肽高分子化合物;

​高分子材料

橡膠

橡膠是一類線型柔性高分子聚合物,橡膠是一種有彈性的碳氫化合物異戊二烯聚合,未經加工時以乳劑的形态存在。橡膠乳劑可以從一些植物的樹液中取得,也可以是人造的。也是很普遍的高分子材料之一。

其分子鍊間次價力小,分子鍊柔性好,在外力作用下可産生較大形變,除去外力後能迅速恢複原狀。橡膠屬于完全無定型聚合物,它的玻璃化轉變溫度(Tg)低,分子量往往很大,大于幾十萬。由于橡膠的分子鍊可以交聯,交聯後的橡膠受外力作用發生變形時,具有迅速複原的能力,并具有良好的物理力學性能和化學穩定性。所以橡膠是橡膠工業的基本原料,廣泛用于制造輪胎、膠管、膠帶、電纜及其他各種橡膠制品。

橡膠按原料分為天然橡膠和合成橡膠。

從橡膠的結構來看的話我們不難發現從線性結構來分析未硫化橡膠的普遍結構。由于分子量很大,無外力作用下,呈細團狀。當外力作用,撤除外力,細團的糾纏度發生變化,分子鍊發生反彈,産生強烈的複原傾向,這便是橡膠高彈性的由來。

用型橡膠的綜合性能較好,應用廣泛。

主要有:①天然橡膠。從三葉橡膠樹的乳膠制得,彈性好,強度高,綜合性能好。②異戊橡膠。全名為順-1,4-聚異戊二烯橡膠,由異戊二烯制得的高順式合成橡膠,因其結構和性能與天然橡膠近似,故又稱合成天然橡膠。③丁苯橡膠。簡稱SBR,其綜合性能和化學穩定性好。④順丁橡膠。與其他通用型橡膠比,硫化後的順丁橡膠的耐寒性、耐磨性和彈性特别優異,動負荷下發熱少,耐老化性能好,易與天然橡膠、氯丁橡膠、丁腈橡膠等并用。

随後我們介紹一下特種橡膠。特種型橡膠指具有某些特殊性能的橡膠。

主要有:

①氯丁橡膠。簡稱CR,由氯丁二烯聚合制得。具有良好的綜合性能,耐油、耐燃、耐氧化和耐臭氧。但其密度較大,常溫下易結晶變硬,貯存性不好,耐寒性差。

②丁腈橡膠。簡稱NBR,由丁二烯和丙烯腈共聚制得。耐油、耐老化性能好,可在120℃的空氣中或在150℃的油中長期使用。此外,還具有耐水性、氣密性及優良的粘結性能。

③矽橡膠。主鍊由矽氧原子交替組成,在矽原子上帶有有機基團。耐高低溫,耐臭氧,電絕緣性好。

④氟橡膠。分子結構中含有氟原子的合成橡膠。通常以共聚物中含氟單元的氟原子數目來表示,如氟橡膠23,是偏二氟乙烯同三氟氯乙烯的共聚物。氟橡膠耐高溫、耐油、耐化學腐蝕。

⑤聚硫橡膠。由二鹵代烷與堿金屬或堿土金屬的多硫化物縮聚而成。有優異的耐油和耐溶劑性,但強度不高,耐老化性、加工性不好,有臭味,多與丁腈橡膠并用。此外,還有聚氨酯橡膠、氯醇橡膠、丙烯酸酯橡膠等。

塑料

我們都知道生活中由于塑料的輕便和便宜,随處可以用到塑料。下面就介紹一下塑料的各種特性和用途。

塑料為合成的高分子化合物,可以自由改變形體樣式。塑料是利用單體原料以合成或縮合反應聚合而成的材料,由合成樹脂及填料、增塑劑、穩定劑、潤滑劑、色料等添加劑組成的,它的主要成分是合成樹脂。

廣義的塑料定義指具有塑性行為的材料,所謂塑性是指受外力作用時,發生形變,外力取消後,仍能保持受力時的狀态。塑料的彈性模量介于橡膠和纖維之間,受力能發生一定形變。軟塑料接近橡膠,硬塑料接近纖維。狹義的塑料定義是指以樹脂(或在加工過程中用單體直接聚合)為主要成分,以增塑劑、填充劑、潤滑劑、着色劑等添加劑為輔助成分,在加工過程中能流動成型的材料。

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