高分子化学与物理复习.doc

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1、.1.高分子的结构1高分子链的近程结构（一级结构）一、高分子的化学组成二、结构单元的键接顺序三．支化与交联四、共聚物的结构五．高分子链的构型2高分子链的远程结构（二级结构）一、聚合物的分子量二、高分子的分子量分布三、高分子链的构象四．高分子链的柔顺性五、高分子链的构象统计3高分子的化学组成1.碳链高分子2.杂链高分子3.元素高分子4.无机高分子1-3出题方式：如：4支化与交联1.支化支化高分子的性质与线形分子相似，可溶解，加热可融化；但结晶度大大降低。2.交联交联的高分子不能溶解。交联高分子加热不能融化但在溶剂中可以溶涨，交联的程

2、度越高，溶胀度越小。5共聚物的结构交替、无规、嵌段、接枝6高分子链的构型是指分子中由化学键所固定的原子在空间的几何排列。构型不能用物理方法改变，改变构型必须通过化学键的断裂和重组。1．旋光异构体由手性碳原子（不对称碳原子）形成的。（1）全同立构全部由一种旋光异构体单元键接而成，取代基R处在平面的同一侧（2）间同立构由两种旋光异构体单元交替键接而成，取代基R交替处在平面两侧。..页脚..（3）无规立构两种旋光异构单元完全无规键接，取代基R无规分布在平面两侧。7分子的立体构型不同，材料的性能也不同：全同立构的聚苯乙烯可结晶，熔点为24

3、0°C，而无规立构的聚苯乙烯不能结晶，软化温度为80°C；全同或间同的PP易结晶，可纺丝成纤；而无规聚丙烯却是一种橡胶状的弹性体。自由基聚合的高聚物大都是无规的，定向聚合可制得有规立构的高聚物。8．几何异构体顺式：取代基在双键的同一侧反式：取代基在双键的两侧顺式1,4-聚丁二烯：分子与分子之间的距离较大，在室温下是一种弹性很好的橡胶。反式1,4-聚丁二烯：分子链结构比较规整，容易结晶，在室温下是弹性很差的塑料。9.单分散性：如果聚合物的分子量完全均一、大小相同，就称为单分散性。阴离子聚合得到的产物接近单分散性。（1）数均分子量（2

4、）重均分子量（3）粘均分子量对单分散性样品，则：对单分散性试样，d=1对多分散性试样，d>110.高分子链的构象1．内旋转单键是由s电子组成，电子云分布是轴对称的，因此高分子在运动时C-C单键可以绕轴旋转，称为内旋转。2．构象是由单键内旋转而形成的分子在空间的不同形态（排列）。*****11.响高分子链柔性的因素***12.链段由若干链节组成的一段链，是主链中能够独立运动的最小单位。..页脚..13.高分子间的相互作用力1.范德华力（1）静电力永久偶极－永久偶极之间的相互作用是极性分子之间的永久偶极之间的相互吸引力。作用能一般在1

5、3-20kJ/mol(3-kcal/mol)之间。（2）诱导力永久偶极-诱导偶极之间的相互作用是极性分子的永久偶极与它在其它分子上引起的诱导偶极之间的相互作用力。它不仅存在极性分子与非极性分子之间，也存在于极性分子与极性分子之间。诱导力的作用能一般在6-13kJ/mol（1.5~3kcal/mol）。（3）色散力瞬时偶极-瞬时偶极之间的相互作用是分子瞬时偶极之间的相互作用力。色散力的作用能一般在0.8-8kJ/mol(0.2-2kcal/mol)。色散力存在于一切极性和非极性分子之间。范德华力具有加和性。随分子量的加大，作用力也加

6、大。高分子的分子间作用力，超过了化学键的键能。高分子不存在气态形式。14.高聚物的内聚能密度与其物理性能之间的关系(A)CED<300兆焦/米3一般都是非极性高聚物，分子间力主要是色散力，分子间相互作用弱，加上分子链的柔顺性较好，使这些高聚物易于变形，富有弹性，可用做橡胶。(B)CED>400兆焦/米3分子链上有强极性基团，或者能形成氢键，分子间作用力大，因而有较好的机械强度和耐热性，再加上分子链结构比较规整，易于结晶、取向，成为优良的纤维材料。(C)300

7、的结晶形态单晶属于折叠链晶片分子链的取向对于片状单晶，分子链的取向垂直于单晶平面单晶的判别衍射图上出现衍射点，而不是衍射环球晶属于折叠链晶片球晶的判别球晶在偏光显微镜下观察，呈特有的黑十字消光图案（MalteseCross）。分子链的取向分子链通常总是沿垂直于球晶半径方向取向的***16.聚合物晶胞c轴方向：与主链中心轴平行的晶胞主轴方向。..页脚..高分子链链轴（c轴）方向原子间的化学键相互作用；不同链间的范德华力或氢键相互作用不同；形成的晶胞是各向异性的，因此聚合物可以形成立方晶系之外的其它六种晶系的晶胞。17．高分子链在晶体

8、中的形态完全伸展的平面锯齿链是能量上最有利的构象。大小不同的取代基常引起链的扭曲。平面锯齿链三维空间螺旋构象***18．聚合物的晶态结构模型结晶高聚物的密度小于晶胞计算的密度ρ<ρc；说明结晶与非晶共存；反应的不均匀性（非晶区渗入性大）；拉伸时的结