5课件-第2单元：高聚物结构-高分子物理.ppt

* 爱人 * （2）折叠链片晶结构模型： 认为在聚合物晶体中，高分子链是以折叠的形式堆砌起来的。伸展的分子倾向于相互聚集在一起形成链束，分子链规整排列的有序链束构成聚合物结晶的基本单元。 3. 高聚物的结晶过程 分子链轴方向 链带发展方向 高分子链 折叠链带 晶片 （或针状晶体） 单晶 球晶 讨论：结晶过程是如何进行的？ （1）结晶过程 结晶必须在玻璃化温度Tg与熔点Tm之间的温度范围内进行。 1 2 3 4 Tg Tmax Tm 结晶速率 高聚物结晶速率与温度的关系 1-晶核生成速率 2-晶体成长速率 3-结晶总速率 4-黏度 （2）结晶度 是指高聚物中结晶部分所占的质量分数或体积分数。 　　测定方法：X-线衍射法、红外光谱法、密度法 （3）影响高聚物结晶的因素 影响高聚物结晶的因素 内因 外因 高分子链的化学结构 相对分子质量 高分子链形状 温度 压力、杂质 （3）影响高聚物结晶的因素 ▲内因 　　△高分子链的化学结构对结晶的影响:　　高分子链的化学结构简单、对称性好、结构规整性好、分子间作用力大等利于结晶。 　　△高聚物相对分子质量对结晶的影响:在相同温度下，相对分子质量越低，结晶速率越快；在同一高聚物中相对分子质量低的部分结晶度大于相对分子质量高的部分。 　　△高分子链的形状对结晶的影响:线型高分子链容易结晶，结晶度大；支链型次之；体型难于结晶。 ▲外因 　　△温度:　温度是最主要的外部条件。在玻璃化温度与熔融温度之间存在最佳的结晶温度。 4. 非晶态高聚物的结构 非晶高聚物的结构是指玻璃态、橡胶态、熔融态及结晶高聚物中的非晶区中的结构。 非晶高聚物高分子链的排列为远程有序，近程无序。 均相无规线团模型 折叠链缨状胶束模型 可折叠球模型 回文波模型 总结复习 1、高聚物的结晶形态 2、晶体结构模型 3、结晶过程：两步骤、结晶度、影响因素 4、非晶态高聚物结构模型 作业 1. 不同结晶条件对晶体结构有何影响？ 2. 影响高聚物结晶的因素有哪些？各有何影响？ 复习 1、高聚物在不同条件下形成的结晶形态有哪些？ 2、温度对结晶有何影响？ 看图思考：以下图片反映出什么问题？ ◎ 2.6 高聚物取向态结构 取向现象 （1）.定义：高聚物中高分子链、链段、晶片等沿某特定方向有序排列的现象。 （2）.取向单元：高分子链、链段、晶片、晶带等。 （3）.取向形式：单轴取向和双轴取向。 ▲ 单轴取向：在一个轴向上施以外力，使分子链沿一个方向取向。 例如：纤维纺丝，单向拉伸薄膜 ▲双轴取向：高聚物薄膜或板材沿着它的平面在两个垂直方向施加外力，使分子链平行该平面排列的取向。 在薄膜平面的各方向的性能相近，但薄膜平面与平面之间易剥离。 薄膜的双轴拉伸取向： 2.取向机理 （1）. 非晶高聚物的取向 是通过链段运动实现的，链段先取向，而后大分子链取向。 链段取向 分子链取向 （2）.结晶高聚物的取向。 非晶区：通过链段运动，链段、大分子取向 晶区：通过晶片的移动取向 3.取向度及其测定方法 （1）. 取向度 通常用取向度来描述高聚物取向的程度，可用取向函数表示。 （2）.取向度的测定 有声波传播法、光学双折射法、广角x射线衍射法、红外二色性以及偏振荧光等方法。 4.取向过程 　　☆非晶态非交联高聚物的取向过程 　　☆非晶态交联高聚物的取向过程 低拉伸 高拉伸 拉伸前 低取向 高取向 分子链无规排列 分子链沿拉伸方向伸展 并排成单向有序的取向态 伸长 回缩 　　☆晶态高聚物的取向过程 低取向 高取向 5.取向与结晶 取向是一维或二维有序，不能自发进行；结晶是三维有序，能自发进行。 相同点 高分子链排列有序化 取向是使高分子链“单向”或“双向”有序化。取向后的结构是外力强迫形成的相对稳定或不稳定的结构。 结晶是使高分子链“三维空间”或“三向”有序化。结晶后的结构是稳定的结构。 取向与结晶的相互关系 能结晶肯定能取向，但能取向不一定能结晶。 6.取向目的及应用 ☆取向的目的 　 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而取向后的聚合物材料是各向异性的，即方向不同，性能不同 取向可提高材料拉伸方向上的强度，使材料表现出各向异性。 ☆工业取向的方法 　　纤维制品：通过单轴拉伸实现单轴取向。薄膜制品：通过双轴拉伸实现双轴取向。 　　 薄膜双轴拉伸示意图 纤维单轴拉伸示意图 un+1un ◎ 2.7 高聚物复合材料的织态结构 1. 高聚物复合材料类型 （1）类型 高聚物复合材料 嵌段共聚物 接枝共聚物 共混高聚物 物理共混 化学共混 机械共混 溶液共混 乳液共混 互传网络 溶液接枝 ◎ 2.7 高聚