均方末端距的统计计算法.ppt

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1、第一章高分子链的结构链结构（单个高分子的结构和形态）凝聚态结构（高分子链凝聚在一起形成的高分子材料本体的内部结构）高分子结构层次高分子结构包括结构单元的化学组成、构型、构造和共聚物的序列结构高分子的大小、尺寸、构象和形态包括聚合物晶态结构、聚合物非晶态结构、聚合物取向结构、液晶态聚合物及多组分聚合物。结构单元主链侧链基团或取代基PolyvinylChloride-PVC聚合度§1.1.1结构单元的化学组成§1.1组成、构型、构造和共聚物的序列结构主链元素（链原子）组成碳链高分子：主链（链原子）完全由C原子组成（加聚）杂链高分子：主

2、链原子除C外，还含O,N,S等杂原子。缩聚或开环元素有机高分子：主链原子由Si,B,Al,O,N,S,P等杂原子组成。侧链含有机取代基。高分子是由单体通过聚合反应连接而成的链状分子，称为高分子链。高分子链中重复结构单元的数目称为聚合度(n)。按化学组成不同聚合物可分成下列几类：1.1.1结构单元的化学组成构型不同的异构体旋光异构几何异构键接异构构型（configuration）是指分子中由化学键所固定的原子在空间的几何排列。这种排列是稳定的，要改变构型必须经过化学键的断裂和重组。1.1.2高分子链的构型旋光异构高分子是否必定有旋光

3、性？WrongRightInternalandexternalcompensation(内、外消旋作用），由于内消旋或外消旋作用，即使等规度很好的高分子也没有旋光性。所以无旋光性注：对高分子来说，关心不是具体构型（左旋或右旋），而是构型在分子链中的全同（等规）、间同或无规。1.1.2.1旋光异构三种类型Isotactic全同立构Atactic无规立构Syndiotactic间同立构高分子全部由一种旋光异构单元键接而成。分子链结构规整，可结晶。两种旋光异构单元交替键接而成。分子链结构规整，可结晶。两种旋光异构单元无规键接而成。分子链

4、结构不规整，不能结晶。主链上有双键1,4加聚的双烯类聚合物中，主链含有双键。由于主链双键的碳原子上的取代基不能绕双键旋转，当组成双键的两个碳原子同时被两个不同的原子或基团取代时，即可形成顺式、反式两种构型，它们称作几何异构体。内双键上基团在双键一侧的为顺式，在双键两侧的为反式1.1.2.2几何异构Poly(1,4-butadiene)Cis-顺式Trans-反式InLatin,transmeans"ontheotherside“;andcisinLatinmeans"onthesameside"1,2addition1,1addi

5、tion头-尾头-头或尾-尾1.1.2.3键接异构键接异构双烯类单体形成聚合物的键接方式双烯类聚合物的键接结构更为复杂，如异戊二烯在聚合过程中有1,2加成、3,4加成和1,4加成，分别得到如下产物：1,2加成：键接异构1,4加成：顺反异构和键接异构3,4加成：键接异构1.1.2.3键接异构1.1.3分子构造分子构造(Architecture)是指聚合物分子的各种形状。一般为线形，还有支化高分子、梳形高分子、星形高分子、交联网络高分子、树枝状高分子、“梯形”高分子、双螺旋型高分子等。线形高分子非线形高分子无规支化梳形支化星形支化交联

6、网线形高聚物可以在适当溶剂中溶解，加热可以熔融，易于加工成型；支化对物理机械性能的影响有时相当显著；支化结构：支链化学结构、支化点密度或两支化链间的平均分子量、支链长度等。支化程度越高，支链结构越复杂，影响高分子材料的使用性能越大；支化度：具有相同分子量的支化和线形高分子均方半径之比或它们的特性粘数之比来表征；高分子链之间通过化学键或链段连接成一个三维空间网型大分子时即成为交联高分子；交联度（三维交联网的结构），网链长度、交联点密度来表征。网链长度指相邻两个交联点之间的链节数目或平均分子量；交联点密度为交联的单体单元的物质的量与所

7、有单体单元的总物质的量之比；1.1.3分子构造－支化与交联支化与交联对聚合物性能的影响链的支化破坏了分子的规整性，使其密度、结晶度、熔点、硬度等都比线型高聚物低。而长支链的存在则对聚合物的物理机械性能影响不大，但对其溶液的性质和熔体的流动性影响较大。例如其流动性要比同类线型高分子熔体的流动性差。交联与支化的区别支化高分子能溶解在某些溶剂中，而交联高分子在任何溶剂中都不能溶解，受热时也不熔融。交联高分子交联度不太大时能在溶剂中发生一定的溶胀。热固性塑料具有良好的强度、耐热性和耐溶剂性。硫化橡胶为轻度交联高分子，具有可逆的高弹性能。支

8、化与交联影响性能实例表1-2HDPE、LDPE和交联PE的性能和用途比较。低密度聚乙烯LDPE（高压聚乙烯），由于支化破坏了分子的规整性，使其结晶度大大降低；高密度聚乙烯HDPE（低压聚乙烯）是线型分子，易于结晶，故在密度、熔点、结晶度和硬度方面都