高分子物理高物总结2章.doc

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1、高分子的聚集态结构:是指高分子链之间的排列与堆砌结构分子间作用力内聚能：克服分子间作用力、把一摩尔液体或固体移到分子间引力之外所需要的能量内聚能密度:单位体积的内聚能.CED=△E/V(KJ/cm3)CED<0.3--非极性聚合物，该类聚合物一般比较柔软富有弹性适合做橡胶使用。CED>0.4--强极性聚合物，它们可以成为工程塑料或者纤维材料。CED介于两者之间--弱极性聚合物，分子间作用力比较适中，适合于一般塑料晶体中的链构象：1.锯齿形：一些取代基较小的高分子链，如PE的晶胞结构。每个晶胞结构单元数：2取代基

2、之间距离较大的高分子链；间同立构聚a-烯烃分子间存在较强分子间作用力的聚合物（聚酯、聚酰胺、聚乙烯醇等）主链带内双键的高分子链（如反式1,4-聚异戊二烯、反式1,4-聚丁二烯）2螺旋形：对于带有较大侧基的全同立构聚a-烯烃以及某些特定结构的高分子链为了减小空间阻碍以降低势能，可以将碳—碳单键旋转一定角度，增大取代基之间的距离，采取螺旋形构象。螺旋链结构可以用HPq来表示：H是Helic的第一个字母；P代表一个等同周期中的单体单元数；q表示每个等同周期中的螺旋圈数。如PP的螺旋形构象结构为H31，每个晶胞结构单元

3、数：12结晶形态：由晶胞（结晶微观结构）排列堆砌形成的晶体几何外形。1.高分子单晶：从极稀的高聚物溶液(0.01％－0.1％)中缓慢结晶（常压），可获得具有一定规则几何形状的薄片状单晶。2.高分子球晶：从高聚物浓溶液或熔体中冷却结晶时，倾向生成球晶，这是聚合物结晶中最常见的形式。它是有许多径向发射的长条扭曲晶片组成的多晶体。在偏光显微镜两偏振器间，球晶呈现特有的黑十字消光现象3.高分子树枝状晶体：当聚合物从稀溶液中结晶时，如果聚合物的分子量太大（或者溶液浓度较大、结晶温度低），聚合物不再形成单晶，而是倾向于生成

4、树枝状的多晶体——树枝晶。4.高分子纤维状晶体：聚合物在结晶过程中受到了搅拌、拉伸、剪切等应力作用时分子链会沿外力方向伸展并且平行排列，形成纤维状晶体。5.高分子串晶：在较低的温度下，聚合物溶液在搅拌下结晶会形成一种类似于串珠式的结构，称之为“串晶”。6.伸直链晶体：聚合物在高温高压条件下熔融结晶可以得到伸直链晶体。晶态结构模型：缨状胶束（两相结构）模型；折叠链模型；松散折叠链模型；插线板模型非晶态结构非晶聚合物也称无定形聚合物，指在任何情况下都不能结晶的聚合物。典型结构特征：支化、交联、无规立构、无规共聚、带

5、有较大侧基。模型：Flory的无规线团模型；Yeh的两相球粒模型结晶度——结晶聚合物中存在晶区和非晶区两部分，晶区部分所占的百分含量质量结晶度：fcW=WC/WC+Wa体积结晶度：fcV=VC/VC+Va改善结晶聚合物透明性的方法：1）降低结晶度--减轻光线在相界面上的折射和反射。2）减小结晶聚合物中晶区的尺寸--当晶区的尺寸小于可见光波长时，光线可以不必进入晶区而直接从非晶区中穿过，这样相界面上的折射和反射不会发生；影响高分子结晶能力的因素1）链的对称性升高，结晶能力升高2）链的空间立构规整性上升，结晶能力也

6、提高3）分子间氢键使结晶能力上升（有氢键使分子间力增大，也使分子变得刚硬，两种作用的结果还是利于结晶）。4）无规共聚通常使结晶能力下降5）支化越多，结晶下降（因为支化的分子链不规整，难以结晶）结晶Avrami方程:体积收缩一半所需时间t1/2为半结晶期。1/t1/2为结晶速度。影响结晶过程的因素：温度分子结构：分子链结构简单：结晶速度大对称性好：结晶速度大取代基空间位阻小：结晶速度大分子链柔顺性好：结晶速度大分子量的影响结晶热力学：结晶高聚物没有明确的熔点。通常把从开始熔融到完全熔融时的温度范围记为熔限。（熔限

7、较宽的原因？）高聚物晶体完全熔融时的温度称为熔点(Tm)。结晶条件对熔点的影响：温度：结晶温度低--熔点低、熔限宽。分子活动能力较小形成晶体不完善，结晶程度差异大结晶温度高--熔点高、熔限窄。压力：在压力下结晶可以增加晶片的厚度，从而增加晶体的完善程度，使结晶的熔点升高。拉伸链结构：热效应：增加分子间相互作用力有助于DH的增大，从而使结晶的熔点提高；熵效应：增加分子链柔性有助于DS的增大，从而使结晶的熔点下降。1)极性2)柔顺性3)聚酰胺的两基团间主链碳原子数同熔点的关系4)侧基的影响取向态结构：取向：在外力作

8、用下，分子链沿外力方向平行排列。取向现象包括分子链、链段的取向以及结晶聚合物的晶片等沿特定方向的择优排列。未取向的聚合物材料是各向同性的，即各个方向上的性能相同。取向后的聚合物材料是各向异性的，即方向不同，性能也不同。取向方式：单轴拉伸；双轴拉伸取向度：