應用物理化學第五章表面活性劑與高分子

應用物理化學第五章表面活性劑與高分子第1頁，課件共116頁，創(chuàng)作于2023年2月本章重點、難點表面活性劑溶液及重要作用表面活性劑的HLB值高分子的溶解第五章表面活性劑與高分子第2頁，課件共116頁，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)表面活性劑分類與命名第3頁，課件共116頁，創(chuàng)作于2023年2月1.定義:少量存在就能大大降低表面張力的物質(zhì)。2.結(jié)構(gòu)特點：兩種基團：親水基團疏水(親油)基團聚氧乙烯壬基苯酚醚-5溶液表面張力與其濃度的關系表面活性劑的分子結(jié)構(gòu)一、表面活性劑的定義第4頁，課件共116頁，創(chuàng)作于2023年2月3.表面活性劑降低表面張力的原因表面活性劑溶液的表（界）面張力隨其濃度的變化范圍（25oC）第5頁，課件共116頁，創(chuàng)作于2023年2月按照電學性質(zhì)分類1陰離子型2陽離子型3非離子型4兩性型按照分子量大小分類1低分子型2高分子型2023/7/11二、表面活性劑的分類第6頁，課件共116頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/7/111.陰離子型表面活性劑（1）鹽型這類表面活性劑的分子由有機酸根與金屬離子組成。第7頁，課件共116頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）酯鹽型這類表面活性劑的分子中有酯的結(jié)構(gòu)（標有*的部分），也有鹽的結(jié)構(gòu)（標有·的部分）。第8頁，課件共116頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/7/112.陽離子型表面活性劑（1）胺鹽型第9頁，課件共116頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/7/11（2）季銨鹽型（3）吡啶鹽型第10頁，課件共116頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/7/113.非離子型表面活性劑（1）酯型山梨糖醇酐脂肪酸酯（斯盤型）第11頁，課件共116頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/7/11（2）醚型聚氧乙烯烷基醇醚（平平加型）聚氧乙烯烷基苯酚醚（OP型）第12頁，課件共116頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/7/11（3）胺型聚氧乙烯脂肪胺（4）酰胺型聚氧乙烯酰胺第13頁，課件共116頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/7/114.兩性表面活性劑（1）陰離子-非離子型（2）陽離子-非離子型（3）陽離子-陰離子型第14頁，課件共116頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/7/11按照分子量大小分類，表面活性劑可分為低分子表面活性劑和高分子表面活性劑。低分子表面活性劑高分子表面活性劑第15頁，課件共116頁，創(chuàng)作于2023年2月1.陰離子表面活性劑的命名十八酸鈉十二烷基磺酸鈉十二醇硫酸酯鈉鹽/十二烷基硫酸鈉十二醇磷酸酯二鈉鹽/十二烷基硫酸鈉三、表面活性劑的命名第16頁，課件共116頁，創(chuàng)作于2023年2月2.陽離子表面活性劑的命名氯化十二烷基三甲基銨/十二烷基三甲基氯化銨氯化十二烷基銨/十二烷基氯化銨/十二烷基胺鹽酸鹽第17頁，課件共116頁，創(chuàng)作于2023年2月C12H25-O-[-CH2CH2O-]10-H聚氧乙烯十二醇醚-103.非離子表面活性劑的命名第18頁，課件共116頁，創(chuàng)作于2023年2月二[聚氧乙烯基]十二烷基甲基氯化銨4.兩性表面活性劑的命名聚氧乙烯基十二醇醚硫酸酯鈉鹽5.高分子型表面活性劑的命名按高分子命名按習慣商品名稱命名第19頁，課件共116頁，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)表面活性劑溶液與作用第20頁，課件共116頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/7/11一、表面活性劑溶液1.極稀溶液溶液中表面活性劑單分子界面吸附層中的表面活性劑分子第21頁，課件共116頁，創(chuàng)作于2023年2月溶液中表面活性劑的締合分子溶液中表面活性劑單分子界面吸附層中的表面活性劑分子2.稀溶液第22頁，課件共116頁，創(chuàng)作于2023年2月3.較濃溶液膠束：溶液中表面活性劑分子的結(jié)合體臨界膠束濃度(cmc)：表面活性劑在溶液中開始明顯生成膠束的濃度膠束膠束（溶液中表面活性劑的結(jié)合體）溶液中表面活性劑單分子界面吸附層中的表面活性劑分子第23頁，課件共116頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/7/11一些陰離子表面活性劑的臨界膠束濃度一些非離子表面活性劑的臨界膠束濃度第24頁，課件共116頁，創(chuàng)作于2023年2月4.濃溶液膠束（溶液中表面活性劑的結(jié)合體）溶液中表面活性劑單分子界面吸附層中的表面活性劑分子第25頁，課件共116頁，創(chuàng)作于2023年2月1.起泡作用：指表面活性劑使泡沫易于產(chǎn)生并在產(chǎn)生后有一定的穩(wěn)定作用。起泡劑：具有起泡作用的表面活性劑二、表面活性劑的幾個重要作用起泡劑在氣液界面上的吸附第26頁，課件共116頁，創(chuàng)作于2023年2月2.乳化作用：指表面活性劑使乳狀液易于產(chǎn)生并在產(chǎn)生后有一定的穩(wěn)定作用。乳化劑：具有乳化作用的表面活性劑。乳化劑在液液界面上的吸附第27頁，課件共116頁，創(chuàng)作于2023年2月3.增溶作用：指表面活性劑使難溶的固體或液體的溶解度顯著增加的作用。注意溶解、增溶和乳化的區(qū)別！增溶劑：具有增溶作用的表面活性劑。第28頁，課件共116頁，創(chuàng)作于2023年2月潤濕反轉(zhuǎn)劑或潤濕劑：具有潤濕反轉(zhuǎn)作用的表面活性劑。4.潤濕反轉(zhuǎn)作用：表面活性劑使固體表面潤濕性向相反方向轉(zhuǎn)化的作用。表面活性劑的潤濕反轉(zhuǎn)作用第29頁，課件共116頁，創(chuàng)作于2023年2月洗凈劑：具有洗凈作用的表面活性劑。5.洗凈作用：表面活性劑使一種液體將其它物質(zhì)從固體表面上洗脫下來的作用。作用機理：洗凈作用是一種綜合作用：潤濕反轉(zhuǎn)、乳化、增溶等。第30頁，課件共116頁，創(chuàng)作于2023年2月第三節(jié)表面活性劑的分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第31頁，課件共116頁，創(chuàng)作于2023年2月易于起泡的分子結(jié)構(gòu)：

降低表面張力能力強。親水與親油性要平衡，即相差不大。對于特定的親水基團，烴鏈長度要合適。具有穩(wěn)泡作用的分子結(jié)構(gòu)：

起泡劑的吸附層要有足夠的強度。非極性部分最好沒有分支；非極性部分若有苯基，則最好在烴鏈的一端；苯環(huán)上的烴基與親水基團處于對位；有一個親水基團一、表面活性劑的分子結(jié)構(gòu)-性能關系1.起泡劑的分子結(jié)構(gòu)第32頁，課件共116頁，創(chuàng)作于2023年2月分子結(jié)構(gòu)同起泡劑類似。O/W乳狀液：親水性稍大于親油性

-SO3Na、-COONa、-COOK、-SO3K[CH2CH2O]n，n≥3W/O乳狀液：親水性稍小于親油性

-OH、-COOH、鈣的羧酸鹽（磺酸鹽、硫酸酯鹽〕[CH2CH2O]n，n=1，22.乳化劑的分子結(jié)構(gòu)第33頁，課件共116頁，創(chuàng)作于2023年2月（1）通過物理吸附作用烴鏈長度合適，有良好的親水親油平衡。最好有極性或非極性分支，易吸附，不易形成膠束。3.潤濕劑的分子結(jié)構(gòu)第34頁，課件共116頁，創(chuàng)作于2023年2月

（2）通過表面反應（砂巖）

砂巖表面特點:（A）

表面羥基化。第35頁，課件共116頁，創(chuàng)作于2023年2月砂巖表面特點:（B）

表面帶負電。負電來源：晶格取代、羥基解離、吸附。表面活性劑與砂巖表面的靜電作用第36頁，課件共116頁，創(chuàng)作于2023年2月4.增溶劑的分子結(jié)構(gòu)易于增溶的分子結(jié)構(gòu)：易于形成膠束的分子結(jié)構(gòu)。烴鏈沒有分支；烴基上只有一個親水基；親水基在烴鏈的一端。一些表面活性劑在水中的臨界膠束濃度第37頁，課件共116頁，創(chuàng)作于2023年2月1.HLB值（親水親油平衡值）用來衡量表面性劑的親水親油平衡關系的指標。二、表面活性劑的HLB值2.HLB值的實驗測定（1）兩個標準的確定油酸（C17H33COOH）的HLB=1油酸鈉（C17H33COOHNa）的HLB=18第38頁，課件共116頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）不同HLB標準液的配置具有加和性第39頁，課件共116頁，創(chuàng)作于2023年2月（3）測定標準油乳化所需的HLB值一些油乳化所需的HLB值第40頁，課件共116頁，創(chuàng)作于2023年2月

例如：已知某活性劑的HLB為18，用未知HLB的活性劑與之復配來乳化煤油（O/W）,當兩者比例為0.45:0.55時最穩(wěn)定，得到：（4）測定表面活性劑的HLB值第41頁，課件共116頁，創(chuàng)作于2023年2月由實驗測得的表面活性劑的HLB值第42頁，課件共116頁，創(chuàng)作于2023年2月3.HLB的計算（1）基數(shù)法（基團貢獻法）適用于一些陰離子和非離子表面活性劑。親水基和親油基的基數(shù)第43頁，課件共116頁，創(chuàng)作于2023年2月例題：HLB=7+19.1-17×0.475=18.0HLB=7+38.7-12×0.475=40.0C17H33COONaC12H25SO4Na第44頁，課件共116頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）質(zhì)量分數(shù)法適應于含聚氧乙烯基團的非離子型活性劑。親水基質(zhì)量=4666親油基質(zhì)量=2046HLB=4666/(4666+2046)×20=14例題：第45頁，課件共116頁，創(chuàng)作于2023年2月一些非離子表面活性劑的HLB值（用質(zhì)量分數(shù)法計算）第46頁，課件共116頁，創(chuàng)作于2023年2月4.表面活性劑的HLB值與應用的關系表面活性劑的HLB值與應用的關系5.表面活性劑的選擇原則（1）根據(jù)HLB值選擇活性劑；（2）根據(jù)活性劑分子結(jié)構(gòu)選擇。第47頁，課件共116頁，創(chuàng)作于2023年2月第四節(jié)重要的表面活性劑第48頁，課件共116頁，創(chuàng)作于2023年2月一、烷基磺酸鈉C12～C18的烷基磺酸鈉有很好的水溶性，甚至鈣鹽和鎂鹽的水溶性也很好。相對分子質(zhì)量超過380，烷基碳原子數(shù)超過20時，變成親油的表面活性劑，可用于配制油包水乳狀液。

烷基磺酸鹽的合成:

第49頁，課件共116頁，創(chuàng)作于2023年2月烷基苯磺酸鈉的苯環(huán)約相當于烷烴中4個碳原子的作用。其性質(zhì)與烷基磺酸鹽大體相同。

烷基苯磺酸鈉的合成：第50頁，課件共116頁，創(chuàng)作于2023年2月二、季銨鹽型表面活性劑季銨鹽型表面活性劑可用于含酸、堿或鈣、鎂離子的水中；季銨鹽型表面活性劑和陰離子型表面活性劑復配，高濃度發(fā)生沉淀，低濃度常有顯著的協(xié)同效應。季銨鹽型表面活性劑的合成：第51頁，課件共116頁，創(chuàng)作于2023年2月三、聚氧乙烯烷基醇醚（平平加型表面活性劑）由烷基醇和環(huán)氧乙烷反應生成：烷基的碳原子數(shù)通常為10～20；氧乙烯的聚合度為1～100；烷基中碳原子數(shù)越多，表面活性劑越親油；氧乙烯聚合度越大，表面活性劑越親水。聚氧乙烯烷基醇醚表面活性劑的合成：第52頁，課件共116頁，創(chuàng)作于2023年2月非離子表面活性劑特點：存在濁點，只能在濁點以下溫度使用；主要靠聚氧乙烯基（即醚鏈）與水形成氫鍵而溶于水的。由于溫度升高，氫鍵減弱，所以聚氧乙烯烷基醇醚在水中的溶解度也是隨著溫度升高而下降的。通常把某一質(zhì)量分數(shù)的表面活性劑水溶液出現(xiàn)渾濁時的溫度稱為該質(zhì)量分數(shù)下的濁點。特別適用于有鈣、鎂離子和礦化度高的地層。第53頁，課件共116頁，創(chuàng)作于2023年2月質(zhì)量分數(shù)為0.01的聚氧乙烯烷基醇醚水溶液的濁點第54頁，課件共116頁，創(chuàng)作于2023年2月聚氧乙烯烷基苯酚醚（OP型表面活性劑）碳原子數(shù)通常為8～12，而氧乙烯的聚合度為1～100；存在濁點，只能在濁點以下使用；特別適用于有鈣、鎂離子和礦化度高的地層。聚氧乙烯烷基苯酚醚表面活性劑的合成：第55頁，課件共116頁，創(chuàng)作于2023年2月四、斯盤型和吐溫型表面活性劑斯盤型由脂肪酸與山梨糖醇通過酯化反應生成。第56頁，課件共116頁，創(chuàng)作于2023年2月斯盤80山梨糖醇酐脂肪酸酯（斯盤型表面活性劑）第57頁，課件共116頁，創(chuàng)作于2023年2月土溫（Tween）型土溫80第58頁，課件共116頁，創(chuàng)作于2023年2月親油基由氧丙烯(即環(huán)氧丙烷）聚成；聚氧丙烯的相對分子質(zhì)量超過1000就具有親油的性質(zhì)（每一個-C3H6O-約相當0.4個-CH2-的作用）；屬于高分子表面活性劑。五、聚醚型表面活性劑第59頁，課件共116頁，創(chuàng)作于2023年2月聚醚型表面活性劑的合成：第60頁，課件共116頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/7/11六、兩性表面活性劑甜菜堿型：分子中帶有季銨氮及陰離子基團。易溶于水，對硬水穩(wěn)定，具有良好的發(fā)泡性能和降低油水界面張力的能力；在酸性介質(zhì)（鹽酸）中形成蠕蟲狀膠束，具有良好的增粘性能。甜菜堿型表面活性劑的分子結(jié)構(gòu)：第61頁，課件共116頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/7/11咪唑啉型：分子中帶有咪唑啉官能團。無毒、無刺激、生物降解性好；具有良好的洗滌、潤濕、發(fā)泡性能，還是很好的酸液緩蝕劑。咪唑啉型表面活性劑的分子結(jié)構(gòu)：第62頁，課件共116頁，創(chuàng)作于2023年2月七、含氟表面活性劑含氟表面活性劑是指碳鏈中的氫原子為氟原子取代的表面活性劑。（l）表面活性高它的水溶液的表面張力可低至20mN·m-1（有些甚至可低至12mN·m-1。（2）化學性質(zhì)穩(wěn)定耐溫、耐酸、耐堿、耐氧化劑。含氟表面活性劑主要與一般表面活性劑復配使用（價格高）。第63頁，課件共116頁，創(chuàng)作于2023年2月下面是一些有代表性的含氟表面活性劑：第64頁，課件共116頁，創(chuàng)作于2023年2月八、雙子表面活性劑雙子表面活性劑：通過一個聯(lián)接基將兩個傳統(tǒng)表面活性劑分子在其親水頭或接近親水頭基處連接在一起而形成。極高的表面活性、優(yōu)良的起泡能力和泡沫穩(wěn)定性。具有獨特的流變性能，在不加其它組分和濃度很低時，也能形成粘彈性溶液。雙子表面活性劑的分子結(jié)構(gòu)：第65頁，課件共116頁，創(chuàng)作于2023年2月第五節(jié)高分子第66頁，課件共116頁，創(chuàng)作于2023年2月一、高分子的特點1.高分子：指相對分子質(zhì)量從幾千到幾百萬(甚至幾千萬)的化合物。通常是由一種或幾種低分子聚合而成，又稱為聚合物或高聚物。2.高分子的結(jié)構(gòu)特點(1)高分子的分子間力比低分子大色散力隨相對分子質(zhì)量的增大而增大；色散力常常超過定向力、誘導力而起主要作用。第67頁，課件共116頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）高分子的構(gòu)象多構(gòu)象：同種分子在運動中的各種形象。分子中的原子在保持鍵角不變的情況下繞單鍵進行內(nèi)旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的。高分子構(gòu)象多構(gòu)成高分子的原子多；高分子蜷曲程度不同。乙烷的構(gòu)象聚乙烯的一種蜷曲構(gòu)象第68頁，課件共116頁，創(chuàng)作于2023年2月（3）高分子具有多分散性高分子是一種大小不同的同系分子的混合物。高分子是由低分子聚合而成的，組成高分子的低分子稱為單體。高分子是由許多重復單元通過共價鍵連接而成，重復單元稱為鏈節(jié)。重復單元的數(shù)目，稱為鏈節(jié)數(shù)。鏈節(jié)中元素相對原子質(zhì)量的總和叫做鏈節(jié)相對分子質(zhì)量。第69頁，課件共116頁，創(chuàng)作于2023年2月3.高分子的結(jié)構(gòu)分類(a)直鏈線型結(jié)構(gòu)由高分子鏈節(jié)連成長鏈的高分子；由于長鏈高分子中原子的內(nèi)旋轉(zhuǎn)，直鏈線型高分子除采取伸直的構(gòu)象外，主要采取蜷曲的構(gòu)象。（1）高分子的結(jié)構(gòu)類型直鏈線型（伸直）直鏈線型（蜷曲）第70頁，課件共116頁，創(chuàng)作于2023年2月（b）支鏈線型結(jié)構(gòu)由鏈節(jié)連成長鏈高分子外，在長鏈的周圍還有相當數(shù)量的側(cè)鏈，有時側(cè)鏈上還有分支。連成長鏈的部分叫主鏈，而連在主鏈周圍的側(cè)鏈叫支鏈。支鏈線型第71頁，課件共116頁，創(chuàng)作于2023年2月（c）交聯(lián)體型結(jié)構(gòu)當高分子的鏈與鏈間用交聯(lián)鏈把它們連接起來，就形成交聯(lián)體型結(jié)構(gòu)。交聯(lián)體型第72頁，課件共116頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）不同結(jié)構(gòu)高分子產(chǎn)生的原因官能度：指合成高分子的單體中能生成新鍵的活性點數(shù)目，合成高分子的單體的官能度≥2。若合成高分子單體的官能度=2，又不發(fā)生任何副反應，形成直鏈線型高分子。若聚合反應中存在有官能度＞2的單體，根據(jù)反應物的比例和聚合程度，產(chǎn)物可以是直鏈線型、支鏈線型或交聯(lián)體型的高分子。第73頁，課件共116頁，創(chuàng)作于2023年2月一些單體的官能度第74頁，課件共116頁，創(chuàng)作于2023年2月1.數(shù)均相對分子質(zhì)量Mrn

用端基分析、冰點降低、沸點升高、滲透壓、蒸氣壓降低等方法測得的相對分子質(zhì)量是數(shù)均相對分子質(zhì)量。二、高分子的相對分子質(zhì)量2.重均相對分子質(zhì)量Mrw用光散射法測得的相對分子質(zhì)量是重均相對分子質(zhì)量。第75頁，課件共116頁，創(chuàng)作于2023年2月3.Z均相對分子質(zhì)量Mrz

用超速離心法測得的相對分子質(zhì)量為Z均相對分子質(zhì)量。

4.粘均相對分子質(zhì)量Mrv用粘度法測得的相對分子質(zhì)量是粘均相對分子質(zhì)量。第76頁，課件共116頁，創(chuàng)作于2023年2月5.幾種相當分子質(zhì)量的關系Mrn≤Mrw≤Mrz

Mrn=Mrw=

Mr說明高分子是均一的。Mrw／Mrn或Mrz／Mrn越大，分子量分布越分散當a=1時，Mrv=Mrw當0＜a＜l時，Mrn＜Mrv＜Mrw第77頁，課件共116頁，創(chuàng)作于2023年2月1．加聚反應定義：由許多相同或不相同的低分子化合為高分子，但無任何新的低分子產(chǎn)生的過程。產(chǎn)物：由加聚反應得到的產(chǎn)物叫加聚物。分類：加聚物分為均加聚物和共加聚物三、聚合反應由低分子生成高分子的反應叫聚合反應。聚合反應分為加聚反應和縮聚反應。第78頁，課件共116頁，創(chuàng)作于2023年2月2．縮聚反應定義：由許多相同或不相同的低分子化合為高分子,但同時有新的低分子（例如水、氨或氯化氫）產(chǎn)生的過程。產(chǎn)物：由縮聚反應得到的產(chǎn)物叫縮聚物。分類：縮聚物分為均縮聚物和共縮聚物。第79頁，課件共116頁，創(chuàng)作于2023年2月四、高分子的命名1.生化高分子的命名

主要按來源命名。例：黃單胞桿菌屬（Xanthomonas）細菌發(fā)酵而來的膠叫黃胞膠（xanthanGum）。2.天然高分子的命名主要按來源命名。例：從海洋低等植物褐藻來的膠叫褐藻膠；從豆科植物田箐種子胚乳來的膠叫田青膠等。按照來源，高分子可分為生化高分子、天然高分子和合成高分子。第80頁，課件共116頁，創(chuàng)作于2023年2月3.合成高分子的命名合成高分子常按合成的基本反應和原料命名。（1）均加聚物在合成單體的前面加一“聚”字。例：聚乙烯、聚苯乙烯、聚氧乙烯、聚丙烯酸胺。（2）共加聚物在合成單體后面加“共聚物”等字。例：乙烯與苯乙烯共聚物、丙烯酸與二乙烯苯共聚物、辛基苯乙烯與苯乙烯磺酸鈉共聚物。第81頁，課件共116頁，創(chuàng)作于2023年2月（3）均縮聚物在合成單體前面加“聚”字，例：聚乙二醇。（4）共縮聚物在合成單體后面加“樹脂”兩字如酚醛樹脂、脲醛樹脂等；或直接在單體后面加“縮聚物”等字。如酚醛樹脂可叫苯酚與甲醛的縮聚物，脲醛樹脂可叫尿素與甲醛的縮聚物。第82頁，課件共116頁，創(chuàng)作于2023年2月五、高分子的溶解1.特點：經(jīng)過一溶脹過程。2.原因：高分子的蜷曲構(gòu)象，提供溶劑分子擴散進去的空間溶劑分子的擴散速度大于高分子的擴散速度高分子在溶劑中的分散過程第83頁，課件共116頁，創(chuàng)作于2023年2月3.高分子溶解的條件（1）線形高分子；（2）高分子極性與溶劑極性相近；（3）高分子的分子間作用力不能太大。第84頁，課件共116頁，創(chuàng)作于2023年2月六、高分子在溶液中的形態(tài)形態(tài)：伸直和蜷曲兩種。影響因素：1.柔順性（剛性）的影響碳碳鏈的柔順性較好碳鏈上存在存在取代基特別是極性取代基時，柔順性降低由碳-碳鍵內(nèi)旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的一些構(gòu)象第85頁，課件共116頁，創(chuàng)作于2023年2月2.溶劑體系對構(gòu)象形態(tài)的影響（1）溶劑分類良溶劑：高分子與溶劑之間的吸引力超過高分子之間的內(nèi)聚力。不良溶劑：高分子與溶劑之間的吸引力小于高分子之間的內(nèi)聚力。（2）影響：

A、在良溶劑，易采取伸直構(gòu)象；不良溶劑，易采取蜷曲構(gòu)象。

B、鹽會對溶劑性質(zhì)有影響。

C、pH值會改變?nèi)軇┑男再|(zhì)。第86頁，課件共116頁，創(chuàng)作于2023年2月1．聚丙烯酰胺（1）聚丙烯酰胺的性質(zhì)：聚丙烯酰胺對熱比較穩(wěn)定；固體在220～230℃軟化；水溶液在93℃以后明顯地發(fā)生降解反應；聚丙烯酰胺不溶于汽油、煤油、柴油、苯、甲苯和二甲苯，溶于水。七、重要的高分子第87頁，課件共116頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）聚丙烯酰胺的反應與堿反應PAM部分水解，叫部分水解聚丙烯酰胺（HPAM）；HPAM有更好的增粘能力。

第88頁，課件共116頁，創(chuàng)作于2023年2月亞胺化反應在強酸性下進行（pH＜2.5）結(jié)果使溶解度降低。分子內(nèi)亞胺化分子間亞胺化分子內(nèi)和分子間亞胺化反應第89頁，課件共116頁，創(chuàng)作于2023年2月與醛反應聚丙烯酰胺可與甲醛作用生成羥甲基化聚丙烯酰胺；羥甲基化聚丙烯酰胺與胺的鹽酸鹽作用，可得陽離子型聚丙烯酰胺。羥甲基化聚丙烯酰胺陽離子型聚丙烯酰胺第90頁，課件共116頁，創(chuàng)作于2023年2月降解反應高分子在物理因素或化學因素作用下發(fā)生的相對分子質(zhì)量降低的反應。光、熱和機械作用下的降解氧化劑作用下的降解，可用除氧劑減少氧化降解。第91頁，課件共116頁，創(chuàng)作于2023年2月交聯(lián)反應線型高分子通過分子間化學鍵的形成而產(chǎn)生體型高分子的過程。HPAM交聯(lián)劑：能使線型高分子產(chǎn)生交聯(lián)的物質(zhì)醛類：甲醛、乙醛、乙二醛；高價金屬離子：Zr4+、Ti4+、Cr3+、Al3+。第92頁，課件共116頁，創(chuàng)作于2023年2月（3）聚丙烯酰胺衍生物通過丙烯酰胺與其他單體共聚，可以制備聚丙烯酰胺的改性產(chǎn)物，這些產(chǎn)物成為衍生物。2023/7/11（a）丙烯酰胺與2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸共聚物聚合物分子中含有強陰離子、水溶性的磺酸基團，具有很好的水解穩(wěn)定性、抗酸堿及熱穩(wěn)定性。聚合物分子結(jié)構(gòu)式第93頁，課件共116頁，創(chuàng)作于2023年2月2023/7/11（b）丙烯酰胺與二甲基二烯丙基氯化銨共聚物聚合物分子中帶有陽離子基團，具有良好的水溶性、吸附能力、絮凝能力、耐溫和耐鹽能力。

帶有相反電荷的聚陰離子和聚陽離子可以通過靜電力形成聚電解質(zhì)復合物，聚電解質(zhì)復合物具有良好的抗溫性能。聚合物分子結(jié)構(gòu)式聚電解質(zhì)復合物結(jié)構(gòu)圖第94頁，課件共116頁，創(chuàng)作于2023年2月2．聚乙二醇（PEG）PEG完全溶于水，溶于一些普通的有機溶劑，低毒；PEG是非離子型，對于溶解性鹽類不敏感；所有PEG分子鏈的兩端都帶有羥基，能發(fā)生脂肪族羥基的化學反應；PEG在高溫下將從溶液中沉淀出來，析出溫度取決于高分子的分子量和濃度。第95頁，課件共116頁，創(chuàng)作于2023年2月3．酚醛樹脂由苯酚與甲醛通過縮聚反應生成。（1）熱固性酚醛樹脂合成條件：堿性催化劑（例如氫氧化銨、氫氧化鈉、氫氧化鋇），苯酚和甲醛的摩爾比小于1。物理性質(zhì)：易溶于丙酮、乙醇或乙酸乙酯，微溶于水，不溶于汽油、煤油、柴油、苯、甲苯、二甲苯等非極性溶劑。第96頁，課件共116頁，創(chuàng)作于2023年2月固化反應

熱固性酚醛樹脂加熱后，可變成不溶不熔的交聯(lián)體型的酚醛樹脂。熱固反應可在催化劑作用下加速進行。例如用酸性催化劑（如鹽酸、草酸或可產(chǎn)生酸的鹽如氯化亞錫、氯化銨等）。第97頁，課件共116頁，創(chuàng)作于2023年2月改性反應(與環(huán)氧乙烷反應)

在酚醛樹脂中引入親水的聚氧乙烯基，產(chǎn)物的水溶性可以大大提高，由于它的支鏈結(jié)構(gòu)，對水有很好的增粘作用。第98頁，課件共116頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）熱塑性酚醛樹脂合成酸性催化劑（例如鹽酸、草酸）苯酚對甲醛的摩爾比大于1性質(zhì)固化：需外加交聯(lián)劑（HCHO、N4(CH2)6）；親水性改性，如磺甲基酚醛樹脂。第99頁，課件共116頁，創(chuàng)作于2023年2月4．脲醛樹脂由尿素與甲醛通過縮聚反應生成。熱固性脲醛樹脂：合成：堿性催化劑；尿素對甲醛的摩爾比小于1。性質(zhì)：熱固性，可使用酸性催化劑（例如鹽酸、草酸）加速熱固反應；易溶于乙醇、丙酮，微溶于水，但不溶于非極性溶劑；可以進行親水性改性。第100頁，課件共116頁，創(chuàng)作于2023年2月第101頁，課件共116頁，創(chuàng)作于2023年2月5．環(huán)氧樹脂凡含環(huán)氧基的樹脂都叫環(huán)氧樹脂；由環(huán)氧氯丙烷與二酚基丙烷（也叫雙酚A），在氫氧化鈉催化下制得；增韌劑：如鄰苯二甲酸二丁酯；稀釋劑：如丙酮、乙醇；填充劑：如鐵粉、鋁粉、氧化鋁、云母粉、玻璃粉等。第102頁，課件共116頁，創(chuàng)作于2023年2月環(huán)氧樹脂的交聯(lián)劑第103頁，課件共116頁，創(chuàng)作于2023年2月乙二胺交聯(lián)環(huán)氧樹脂過程第104頁，課件共116頁，創(chuàng)作于2023年2月6.聚糖聚糖可由單糖縮聚而成；單糖指符合通式Cn(H2O)n一類最簡單的碳水化合物。第105頁，課件共116頁，創(chuàng)作于2023年2月（1）纖維素β-葡萄糖通過1,4碳原子上羥基縮聚而成；纖維素是植物纖維的主要成分，例如棉花中含有90％以上的纖維素。降解：在氧化劑（氧、過氧化氫、高錳酸鉀、過硫酸銨）作用下，在氧化碳原子β位置產(chǎn)生醛基、酮基或羧基。在光、熱或劇烈的機械作用下，纖維素的氧化降解反應將大大加快。第106頁，課件共116頁，創(chuàng)作于2023年2月交聯(lián)：甲醛、草酸等一些有兩個官能度的化合物可做交聯(lián)劑。

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