从聚乙烯和聚丙烯材料的发展看高聚物的构型和结构

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从聚乙烯和聚丙烯材料的发展看高聚物的构型和结构

各位同学,我们知道共聚物分为无规共聚、交替共聚、接枝共聚和嵌段共聚,这属于高聚物结构的内容;而按照聚合物空间排列,聚合物分为无规立构、全同立构和间同立构,这属于高聚物构型的内容,二者不可混淆。

在合成高分子材料中,聚丙烯和聚乙烯的种类是比较多的,而且,随着科学的发展,这两种传统的高分子材料也在种类和用途上不断创新。

1.PP、APP和PPR

最常见的聚丙烯(PP)是通过配位聚合合成的等规立构聚丙烯,当初Ziegler和Natt的初衷是想得到一种可以作为橡胶材料的PP,可是实际得到的聚丙烯却是一种性能优异的塑料,通过本章的内容我们知道由于这种聚丙烯的构型是等规立构的,容易结晶,所以,常温下是塑料。实际上在这种聚丙烯材料出现以前,人们已经用传统的自由基聚合得到了PP,但是这种PP常温下是蜡状固体,无法作为高分子材料使用,因此当时得到的丙烯单体一般就烧掉了。现在我们知道这种自由基聚合得到的PP由于是无规立构聚丙烯(APP,Atactic Polypropylene),结构不规整,难于结晶,故机械性能和耐热性较差。实际上在采用配位聚合工业生产PP时也副产一部分APP,现在人们利用其柔性和润滑性,已经开发出了其多种工业用途,变废为宝。

(1)用于APP(塑性体)改性沥青以及改性沥青防水卷材生产。它的特点是改性沥青的沥青制品 内容过长,仅展示头部和尾部部分文字预览,全文请查看图片预览。 .PE的种类——均聚聚乙烯和共聚聚乙烯的结构和构型

在配位聚合反应出现以后,聚乙烯(PE)的种类主要分为低密度聚乙烯(LDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)和线性低密度聚乙烯(LLDPE)三种。LDPE由自由基聚合反应得到,由于自由基聚合容易发生链转移反应而得到支化度比较高的聚合物,因此,LDPE是高支化的PE,结晶度比较低,密度比较小,其结构上是支化高分子,构型上是无规聚合物;HDPE是用配位聚合反应得到的,支某某很少,结构上是线型的,构型上是等规立构的,结晶度比较高,密度大;而LLDPE是乙烯与丁烯-1、己烯-、辛某某-1等进行无规共聚得到的,聚合工艺与HDPE一样,因此其结构是线型无规共聚的,而构型上是等规立构的。

随着科学的发展,又出现了一种称为中密度聚乙烯(MDPE)的聚乙烯新品种,MDPE是在合成过程中用乙烯与α烯烃共聚,控制密度而成。其生产合成工艺采用LLDPE的方法。α烯烃常用丙烯、1-丁烯等,其用量的多少影响着密度大小,一般烯烃用量为5%(质量分)左右。MDPE分子主链中平均每1000个碳原子中引入20个甲基支某某,或13个乙基支某某,其性能变化由支某某多少及长短不同而定。因此其构型和结构都类似于LLDPE,只是改变了共聚单体的种类,就是采用了丙烯。与上述的PP-R有些类似,只不过,前者以丙烯单体为主,乙烯占少量,而后者以乙烯为主,丙烯和丁烯-1少量。

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