characteristicsofpolymer在“高聚物的结构与性能”课程中讲透高聚物的特点.pdfVIP

·74 · 高 　　分 　　子 　　通 　　报 2001 年 10 月 教 　学 在“高聚物的结构与性能”课程中讲透高聚物的特点 何平笙 , 朱平平 , 杨海洋 ( 中国科学技术大学高分子科学与工程系 ,合肥 　230026) 　　摘要 :通过对高分子链的柔性、聚合物独有的熵弹性、显著的粘弹性、特有的描述链段运动的 WLF 方程、可能实现的大尺寸取向和小尺寸解取向、银纹、单链凝聚态、折叠链片晶和伸直链晶体、 分子量的多分散性、高分子溶液特性和高聚物熔体的弹性行为等的讨论 ,希望能突出“高聚物的结 构与性能”课程中高聚物的特点。 关键词 :高聚物 ; 结构与性能 ; 柔性 ; 链段运动 从本质上说 ,“高聚物的结构与性能”是以高聚物为对象的“物理化学”,是“物理化学”课在高分 [1～4 ] 子科学中的延伸 ,有时也可以叫做“高分子物理化学” 。因此在课程教学中一定要把高分子化 合物与小分子化合物的异同之处讲清楚 ,特别是要把高聚物的特点讲透 , 只有这样才能真正理解 “高聚物的结构与性能”课的精髓。 分 子 量 大 形成特有的高弹性 ,可逆形变大 ,模量低 ,与温度成正比 ,绝热拉伸时放热 ,是熵弹性 ↓ 内旋转 柔性 显著的粘弹性 ,在通常温度和外力作用时间粘性和弹性同时呈现 特有的链段运动温度依赖性 WLF 方程 很难完全排列规整 ,只能形成折叠链片晶 ,与小分子化合物相比 ,高聚物晶态的有序 程度低 ,但非晶态有序程度高 ( ) 单链就能形成凝聚态 单链单晶和单链非晶态 运动单元多重性 ,有大尺寸取向和小尺寸取向 分子间相互作用特别重要 ,高聚物没有气态 先溶胀后溶解 ,高分子溶液与理想溶液偏差很大 ,粘度特别大 分子量只有统计意义 ,有分子量分布 银纹中还有 50 % 塑性变形了的高聚物 高聚物熔体流动时弹性明显 ,非牛顿性 ,有挤出胀大 ,拉伸流动 ( ) 基金项目 : 中国科学技术大学教学改革基金资助 YL5196 。 作者简介 :何平笙 ,男 ,江苏苏州人 ,中国科学技术大学高分子科学与工程系教授 ,博士生导师 ,主要从事单分子膜 和LB 膜的聚合 ,热固性树脂固化 ,软刻蚀等研究工作 , 已发表论文 160 多篇。 © 1995-2004 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved. 　第 5 期 高 　　分 　　子 　　通 　　报 ·75 · ( 3 4 ) 与小分子化合物相比 ,高聚物的最大特点就是“大”,它由很大数目 10 ～10 的结构单元以化 学键相连而成的 ,而每一个结构单元又相当于一个小分子化合物。就是因为这个“大”,量变导致质 变 ,引起高聚物在结构、分子运动和一系列物理性能上与小分子化合物有着本质的差别 ,形成了高 聚物特有的结构与性能 ,如 :高分子链的柔性、高聚物独有的熵弹性、显著的粘弹性、特有的描述链 段运动的 WLF 方程、可能实现的大尺寸取向和小尺寸解取向、银纹、单链凝聚态、折叠链片晶和伸 直链晶体、分子量的多分散性、高分子溶液特性和高聚物熔体的弹性行为等[5 ]