聚合物分析绪论.ppt

第1章 绪论 1.1 高分子科学概论 1.2 高聚物结构和形态的特点 1.3 高聚物的状态及其行为 1.4 高聚物结构和性能测定方法概述 高分子物理课程概况 第一部分：高聚物的结构 第二部分：高聚物的分子运动 第三部分：高聚物的性能 （1）高分子链很长，分子量很高，分子量具有多分散性。 （2）具有线形、支化、网状结构。 （3）高分子链可以内旋转，具有柔顺性。 （4）分子内和分子间有相互作用，如范德华力、氢键。 （5）聚集态结构：晶态结构、非晶态结构、取向态结构、液晶态结构、多相态结构 高分子链的近程结构 序列结构（共聚物） 无规共聚： …AAAAAAABBBAABBBBBAA… 交替共聚： …ABABABABABABAB… 嵌段共聚： …AAAABBB…BBBBAAAA… 接枝共聚： …AAAAAAAAAAAAAAAAAAAA… 不同序列结构的特点 无规、交替—— 改变了结构单元的相互作用状况，因此其性能与相应的均聚物有很大差别 如：PE 和 PP 均为塑料； 乙烯丙烯的无规共聚物是乙丙橡胶 不同序列结构的特点 嵌段、接枝—— 保留了部分原均聚物的结构特点，因而 其性能与相应的均聚物有一定联系 如：HIPS 高抗冲聚苯乙烯 ABS树脂， 酸酐接枝PE 高分子链的远程结构 高分子链的形态（构象） 缨状微束模型（两相结构模型）40年代Gerngross提出 实验现象：结晶高聚物的X衍射图上衍射花样和弥散环同时出现 测得的晶区尺寸约为几百A 分子链的尺寸 提出模型：晶区非晶区同时存在 晶区尺寸较小，一根高分子链可穿过几个晶区 晶区在通常情况下是无规取向的 可以解释：高聚物宏观密度晶胞的密度 熔融时由于微晶区的大小不同所以有一个熔限 高聚物拉伸后X衍射图上出现圆弧形及光学双折射 （是由于微晶的取向和非晶区中分子链取向的结果） 不能解释：晶区和非晶区可以分开 对片晶、球晶形态无法解释 (2) 折叠链模型 近邻规整折叠 近邻松散折叠 多层片晶折叠 是近邻松散折叠链的组合 插线板模型 折叠链模型 （50年代 A.Keller提出） 实验现象：电子显微镜观察到几十微米范围的PE单 晶测得晶片厚度约为100A，且与分子量 无关. X衍射还证明分子主链垂直晶片平面 提出模型 分子链规则地折叠形成厚100A的晶片 晶片再堆砌形成片晶 可以解释：片晶、球晶的结晶形态 不能解释：单晶表面密度比体密度低 松散折叠链模型 （60年代 Fischer提出) 实验现象：用发烟硝酸腐蚀PE单晶表面密度增大表明单晶 表面有一层结构疏松的无序层 提出模型：折叠处为松散的环状结构 可以解释：单晶表面密度低的实验现象 不能解释：有些高聚物（PE）结晶过程极快，而分子链的 折叠是一个松弛过程，故很难完成这种折叠 插线板模型（P.J.Flory提出） 实验现象：晶体PE分子链的均方旋转半径与