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第四章 高聚物及非晶态结构

              4.1 高分子的结构(5)

    橡胶的硫化是使聚异戊二烯分子间产生硫桥。
       
    未经硫化的橡胶,分子之间容易滑动,受力后橡胶会产生永久变形,不能回复原状,因而没有使用价值。而橡胶经过硫化后,高分子主链之间通过硫桥相联结,分子之间不能滑动,具有很好的可逆弹性变形,所以橡胶一定要经过硫化形成交联结构后才能使用。但是交联的程度又不宜过大,否则就会失去弹性,也无使用价值,一般橡胶的含硫量在5%以下。
    网状高分子的交联程度通常用交联度来表征。而交联度又通常用相邻两交联点之间的链的平均分子量表示,或者用交联点密度表示。交联点密度定义为交联的结构单元占总的结构单元的分数,即每一结构单元的交联几率。
    网状高分子具有优良的耐热性、耐溶剂性能及尺寸稳定性等,可用作特种高分子材料,如耐烧蚀的酚醛树脂可作火箭的外壳材料。经过辐射交联或化学交联后的聚乙烯具有较高的软化点及强度。
  5) 共聚物的结构
    从一种单体经聚合而得到的聚合物称为均聚物,绝大多数情况下它的单体单元与结构重复单元是一致的。由两种或两种以上的单体聚合而得到的高聚物称为共聚物。共聚物一词在历史上是指由能够均聚的单体聚合而生成的聚合物。因此,一般由二元酸和二元醇缩聚形成的聚酯不叫共聚物,因为这两种单体都不能在聚酯化作用条件下进行均聚。根据单体单元在共聚物中的键接方式,共聚物可分为无规共聚物、交替共聚物、嵌段共聚物和接枝共聚物。下面以二元共聚物为例进行说明。
    (1)无规共聚物:共聚物中不同单体单元的排列是完全无规的,例如
         ~~ABBBAABABBABAAABABABBA~~
    以75%的丁二烯和25%的苯乙烯共聚可以得到无规共聚的丁苯橡胶;聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)是一种很好的塑料,但由于分子链上带有极性的酯基,分子间作用力比聚苯乙烯的大,因而高温流动性差,不宜采取注塑成型法加工。为了改善其高温流动性,可以聚合过程中加入少量的苯乙烯进行共聚,这样得到的PMMA可用注塑法生产各种制品;又如苯乙烯与少量的丙烯腈共聚,能够提高聚苯乙烯的冲击性能、耐热性能及耐化学腐蚀性能等。
    (2)交替共聚物:两种单体单元交替排列在主链中的共聚物,例如
          ~~ABABABABABABABABABABABABABAB~~
    交替共聚物是近年来研究得较多的一类共聚物。例如将苯乙烯与马来酸酐共聚得到交替共聚物;以丙烯与丁二烯进行交替共聚可以获得很好的橡胶产品,其性能与聚异戊二烯相似,但是单体的来源及价格则比异戊二烯方便低廉,是生产合成橡胶的一种很有前途的方法;丁二烯与丙烯腈进行共聚可得到交替共聚丁腈橡胶,它比一般的丁腈橡胶具有更好的耐油性和弹性。

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