高分子的链接方式表征

用途


高分子的链结构和共聚高分子的链结构、序列结构将直接影响其做为高分子材料使用时所具有的各种性能（力学性能、介电性能、热性能等），也会直接对成型加工条件的选择产生影响。因此，为了探讨高分子聚合物做为材料使用时的性能、功能潜力，需要了解高分子的链结构及序列结构信息。 此外，在高分子合成中，有时需要了解所合成的新高分子化合物的链结构或共聚物的链结构和序列结构，以此来判断新产物是否是自己所要合成的目的物。或根据新产物的链结构、分子链的序列结构数据来进行化学反应的聚合机理、聚合历程、催化机理、以及对催化剂进行筛选等的研究工作。

表征方法及原理

1.高分子的链接方式（序列结构）

高分子的链接方式是指高分子链的基本构成单元以化学键互相连接的方式。当高分子由单一结构单元组成时，连接的序列可以是

l 头-对-头：如 -CH2-CH-CH2-CH2-CH-CH2- …；

l 头-对-尾：如 –CH2-CH-CH2-CH-CH2-CH-…；

或者，两种序列方式同时存在同一长链上，成为无规链接。

当高分子由两种或两种以上的结构单元组成时，高分子的链结构存在多种排列组合方式，即存在多种序列结构。例如某一高分子由A、B；两种结构单元组成时，其序列结构可以分为：

l 无规：结构单元在分子链中无规排列（-AAABBABBAAABBBBAABABBA-）；

l 交替：结构单元A和单元B在分子中交替分布（-ABABABABABABABABAB-）；

l 周期：结构单元按周期序列排列，如 –[ABB]n-、-[AABBB]n- 等。交替序列是周期序列的一个特例；

l 梯度：结构单元沿高分子链组成梯度序列，如双聚合物的一端集中A单元，另一端集中B单元；

l 嵌段：属于梯度序列的特殊情况，它们通过末端连接的均匀序列的嵌段组成，如-AAAAABBBBAAABBBB-；

l 接枝：B嵌段作为侧链而不是末段连接在A嵌段上， 如

-AAAAAAAAAAAAAAAAAA-

B B

B B

B B

2.表征方法

高分子链接方式（序列结构）可以通过下述仪器分析手段得到：

l 凝胶色谱：测定高分子的链端长度和链结构的有关信息，再根据这些信息来分析、推断高分子链的序列结构。

l 红外光谱：用特征基团的“指纹”信息，确定未知样品的化学组成、原子在分子中的空间结构。再根据这些信息来分析、推断高分子链的序列结构。

l 核磁共振：类似于红外光谱技术，通过辨别分子内原子核磁矩能级变化所产生的特征“指纹”，获得分子的结构信息。再根据这些信息来分析、推断高分子链的序列结构。

所用仪器

凝胶色谱仪

裂解仪

质谱仪

核磁共振波谱仪

参考文献



1． 殷志华、莫志深，“现代高分子物理” 科学出版社。2001年1月（第1版）
2． 焦剑，雷渭媛，“高聚物结构、性能与测试”化学工业出版社。2003年5月（第1版）
3． 吴刚，“材料结构表征及应用” 化学工业出版社。2002年2月（第2版）
4． 金日光，华幼卿，“高分子物理”化学工业出版社。2000年1月（第2版）