高分子物理第一章解析.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * 体心正交 聚乙烯 0.494nm 0.255nm 0.741nm CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 H－N C＝O CH2 CH2 CH2 CH2 O＝ C N－H CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 H－N C＝O CH2 CH2 CH2 CH2 O＝ C N－ H CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 H－N C＝O CH2 CH2 CH2 CH2 O＝C N－ H 尼龙 螺旋构象 聚四氟乙烯 C C 0.154nm 0.251nm 0.27nm F F 19? 以下每13个CF2 转180 ? 19?~30 ?每15个CF2 转180 ? 30? 以上无规转动 CF2 CF2 CF2 CF2 CF2 CF2 CF2 CF2 CF2 CF2 CF2 CF2 CF2 CF2 螺旋构象 0.4nm CH3 C C C C C C C C C C C C C C H M H M H M H M H M H M H M H M M M M M M M H H H H H H =CH3, ?C2H5, -CH=CH2, ?OCH3, 全同聚丙烯 每3个-CH2-CH- 转一周 CH3 记作31或2?3/1或3/1 = -CH2-CH(CH3)-C2H5, 2?7/2 -CH(CH2)CH(CH3)2 2?4/1 CH3 2?4/1 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 1.2.2 高分子链的柔性 所谓柔性，是高分子链能够改变其构象的性质。 高分子的柔顺性是高分子材料的性能不同于小分子物质的主要原因。 单键的内旋转是导致高分子链呈蜷曲构象的原因。 单键的内旋转是高分子链能够改变构象的原因。 单键的内旋转也是高分子链的柔顺性的原因。 分子结构影响单键的内旋转位垒，那么高分子结构也影响高分子链的柔顺性。 1.2.2.2 影响柔性的因素 （一）主链结构 ⅰ 主链全由单键组成的，一般柔性较好，如PE，PP，乙丙橡胶等。柔顺性：－Si－O－－C－O－－C－C－， 原因：①氧原子周围无原子，内旋转容易。②Si-O-键长长，键角大，内旋转容易。如硅橡胶。 ⅱ 由于芳杂环不能内旋转，所以主链中含有芳杂环结构的高分子链柔性较差； ⅲ 主链含有孤立双键，柔性较好。原因双键邻近的单键的内旋转位垒减小，双键旁的单键内旋转容易，所以可作为橡胶； 但是带有共轭双键的高分子链不能内旋转，像聚苯、聚乙炔，都是刚性分子。 （二）侧基 1、极性:极性强，作用力大，内旋转困难，柔性差。 极性：PPPVCPAN PBDNRCR 柔性： PPPVCPAN PBDNRCR 2、空间排布: 比例大，数量多的，柔性差。 柔性： PVC氯化PE PVCCR PVCPVDC PPPＩB 3、非极性侧基的体积 体积越大，空间位阻愈大，柔性越差。 柔性：PVKPSPPPE PMAPEAPBA （三）支化、交联： （1）支链长，柔顺性下降。 （2）交联，含硫2%～3%橡胶，柔顺性影响不大，含硫30%以上影响链柔顺性。 （四）链的长短： 分子链越长，分子构象数目越多，链的柔顺性越好。 （五）分子间的作用 分子间的作用力大，柔性下降。 （六）分子链的规整性： 如PE，易结晶，柔性表现不出来，呈现刚性。 高分子链的柔顺性与实际材料的刚柔性不能混为一谈，但一般一致。 分子链的柔性与实际材料的柔性 马克的三角形原理 （七）外界因素 1、温度 温度升高，内旋转容易，柔顺性增