高分子物理复习提纲

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1、《高分子物理》复习提纲绪言一、高分子科学的发展l1920年德国Staudinger提出高分子长链结构的概念。l此前1839年美国人Goodyear发明了天然橡胶的硫化。1855年英国人Parks制得赛璐璐塑料（硝化纤维+樟脑）。1883年法国人deChardonnet发明了人造丝。lH.Staudinger（德国）：把“高分子”这个概念引进科学领域，并确立了高分子溶液的粘度与分子量之间的关系（1953年诺贝尔奖）lK.Ziegler（德国）,G.Natta（意大利）：乙烯、丙烯配位聚合（1963年诺贝尔奖）lP.J.Fl

2、ory(美国)：聚合反应原理、高分子物理性质与结构的关系（1974年诺贝尔奖）。lH.Shirakawa白川英树(日本),AlanG.MacDiarmid(美国),AlanJ.Heeger(美国)：对导电聚合物的发现和发展（2000年诺贝尔奖）。ldeGennes(法国)：软物质、普适性、标度、魔梯。l我国高分子领域的中科院院士：王葆仁、冯新德、何炳林、钱保功、钱人元、于同隐、徐僖、王佛松、程镕时、黄葆同、卓仁禧、沈家骢、林尚安、沈之荃、白春礼、周其凤、杨玉良、曹镛等。二、高分子物理的教学内容高分子物理揭示高分子材料结构

3、与性能之间的内在联系及其基本规律。高分子结构是高分子性能的基础，性能是高分子结构的反映，高分子的分子运动是联系结构与性能的桥梁。•高分子的结构：包括高分子链的结构和凝聚态结构，链段、柔顺性、球晶、片晶、分子量和分子量分布、θ溶液概念。•高分子材料的性能：力学性能、热、电、光、磁等性能。力学性能包括拉伸性能、冲击性能等、强度、模量、银纹、剪切带等概念。•高分子的分子运动：玻璃化转变、粘弹性、熵弹性、结晶动力学、结晶热力学、熔点、流变性能、粘度、非牛顿流体。•原理与方程：WLF方程、Avrami方程、橡胶状态方程、Boltz

4、mann叠加原理等等。三、高聚物结构的特点：①高分子的链式结构：高分子是由很大数目（103—105数量级）的结构单元组成的。②高分子链的柔顺性：高分子链的内旋转，产生非常多的构象，可以使主链弯曲而具有柔性。③高分子结构具有多分散性，不均一性。④高分子凝聚态结构的复杂性：晶态、非晶态，球晶、串晶、单晶、伸直链晶等。四、高分子材料的性能特点：①质量轻、相对密度小。LDPE（0.91），PTFE（2.2）②良好的电性能和绝缘性能。③优良的隔热保温性能，绝热材料。④良好的化学稳定性，耐化学溶剂。⑤良好的耐磨、耐疲劳性质。橡胶是轮

5、胎不可替代的材料。⑥良好的自润滑性，用于轴承、齿轮。⑦良好的透光率。树脂基光盘，树脂镜片。⑧宽范围内的力学可选择性。⑨原料来源广泛、加工成型方便、适宜大批量生产、成本低。⑩漂亮美观的装饰性。可任意着色、表面修饰。五、高分子材料的主要应用：l高分子材料遍及各行各业，各个领域：包装、农林牧渔、建筑、电子电气，交通运输、家庭日用、机械、化工、纺织、医疗卫生、玩具、文教办公、家具等等。六、如何学好高分子物理？注重培养自学能力，独立思考，在课堂上和课外能够认真看书。高分子物理内容多、概念多、头绪多、关系多、数学推导多。紧紧抓住高聚

6、物结构与性能关系这一主线，将分子运动作为联系结构与性能关系的桥梁，把零散的知识融合成一体。第1章高分子链的结构一、概念：构型与构象、链段、均方末端距、等规立构与无规立构、顺反异构、链的柔顺性、高斯链、无扰尺寸二、知识点：§1.1组成与构造24l高分子结构分为高分子链结构和与高分子聚集态结构。l高分子链的结构指高分子的结构和形态。包括：①化学组成、构造、构型、共聚物的序列结构，为近程结构或一级结构。②分子的大小与形态，为远程结构或二级结构，如伸直链、折叠链、钜齿链，螺旋链、无规线团。l高分子聚集态结构（三级结构）是指高分子

7、链之间的几何排列和堆砌状态。包括晶态结构、非晶态结构、取向态结构、液晶态结构以及织态结构。l高分子链结构决定的聚合物的基本性能特点，凝聚态结构与材料的性能有着直接关系。1、第二页的※表1-1，一些常见高分子的化学结构、缩写和俗称。2、构型（configurafiom）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。旋光异构几何异构和链接异构。l旋光异构：全同立构(或等规立构)、间同立构(或间规立构)、无规立构。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

8、。一般自由基聚合只能得到无规立构聚合物。只有用特殊催化剂如Ziegler-Natta催化剂进行配位聚合得到有规立构聚合物。例如：全同PS的结晶Tm=240℃；无规PS为不结晶，软化温度Tb=80℃。全同或间同的聚丙烯，结构比较规整，容易结晶，可纺丝做成纤维，而无规聚丙烯却是一种橡胶状的弹性体。l几何异构(顺反异构)例