高分子间相互用的特点及意义.pdf

高分子间相互作用 的特点及意义 主讲:朱平平 想一想： • 高分子间相互作用有哪些特点？(与小分子 相比) • 高分子间相互作用重要吗？ • 为什么高聚物常常在溶解前要先溶胀？ • 为什么单根高分子链就能凝聚？ • 壁虎为什么能在各种物体表面轻松行走？ • 凝聚缠结与拓扑缠结 1.小分子的共价键和次价键 共价键键能:100-900kJ/mol 范德华力作用能: 0.8-21kJ/mol 偶极力：13-21kJ/mol， 诱导力：6-13kJ/mol 色散力：0.8-8kJ/mol 氢键：≦40kJ/mol 小分子间相互作用能 共价键键能 2.高分子间的相互作用力非常大 高分子的特点：大 其中的链单元数：103～105 链单元间的相互作用力 小分子间的相互作用力 高分子间相互作用能 》共价键键能 • 高聚物无气态 高聚物气化所需的能量 》破坏化学键所需的能量 • 不可能用蒸馏的方法来纯化聚合物 • 单根高分子链的行为 通过对稀溶液性质进行研究来获得，而溶液中高分子 链的构象、尺寸受溶剂的干扰 • 单链也能形成凝聚态 内聚能密度—衡量高分子间相互作用力的大小 % CED =∆E V CED(J/cm3 3 高聚物 ) 高聚物 CED(J/cm ) 聚乙烯 259 聚甲基丙烯酸甲酯 347 聚异丁烯 272 聚乙酸乙烯酯 368 天然橡胶 280 聚氯乙烯 380 聚丁二烯 276 聚对苯二甲酸乙二醇酯 477 丁苯橡胶 276 尼龙－66 773 聚苯乙烯 305 聚丙烯腈 991 高分子间作用力与高聚物的使用性能 CED 300J / cm3 非极性高聚物： 色散力为主，较弱 可用作橡胶 分子链的柔顺性较好 例如: PBu,NR 例外：PE （易结晶而失去弹性） 高分子间作用力与高聚物的使用性能 CED 400J / cm3 分子链上有强极性基团，或能形成氢键 分子间的作用力大 较好的机械强度和耐热性 分子链结构规整，易于结晶、取向，强度很高 优良的纤维材料 例如: PET, PCN 高分子间作用力与高聚物的使用性能 300J / cm3 CED 400J / cm3 分子间作用力居中 适用于作塑料使用 例如: PS, PMMA