高分子物理课件.pptx

第一章 高分子链的结构;;（1）碳链高分子;1.1.1 结构单元的化学组成; 主链不含C，含有Si、P、Ge、Al、Ti、As等元素 元素有机高分子：侧链含有碳 ;1.1.1 结构单元的化学组成;1.1.2 高分子链的构型;（1）旋光异构（立体异构） ;（1）旋光异构（立体异构） ;1.1.2 高分子链的构型;1.1.2 高分子链的构型;1.1.3 分子构造;1.1.3 分子构造;硫化反应 辐射诱发交联 多官能团单体的加聚反应 多官能团的交联剂的逐步缩聚反应环氧酚醛等 IPN 凝胶 ;如：全梯吡隆可耐热720K 均苯四甲酸二酐 四氨基苯 碳纤维 ; 二元共聚物可以分为四种：统计型、交替型、接枝型和嵌段型; 无规共聚物是统计共聚物的一个持殊类型，结构单元的排列完全无规。;交替共聚物中，两种结构单元交替排列;1.1.4 共聚物的序列结构;（4）嵌段型;1.2.1 高分子链的内旋转构象;（1）乙烷 （2）丁烷 ;内旋转势能: 与旋转键相连的未成键原子或基团在键旋转 过程中位置不断变化，因此能量也不断变化， 这种能量阻碍分子旋转，称内旋转势能 .;内旋转位垒 ：分子从一种内旋转异构体转变到另一种内旋转异 构体所需的活化能 阻力：越大，越不易内旋转 动力：由于分子热运动，分子的构象不断变化，温度升高， T越大，越易旋转 如：1，2二氯乙烷 晶态时大多数分子呈反式构象 温度升高 旁式的比例增加 液态（气） 反式比例接近于旁式 ; 随着碳原子数的增加，构象数也增加，稳定的构象为3n-3 ，所以构象千变万化 ;影响高分子链柔性的主要因素 ;含有孤立双键，柔性好，孤立双键不能旋转相当于长键 ;b.取代基;C.支化、交联 ;d.分子链长短 ;e.分子间作用力 ;顺反异构：顺式优于反式 旋光异构：无规 间同 全同 结晶: 高分子链发生结晶,易呈刚性 ;c.溶剂 良溶剂，不良溶剂 ;末端矩：从线性分子链的起点到终点的位移。矢量 平均末端矩，不能表示柔性，各个方向会相互抵消 均方末端矩：线性分子链末端矩大小平方的平均值，标量 均方末端矩是表示线性分子链最常用的参数 ;1.2.3.1 均方末端距的几何计算方???;1.2.3 高分子链的构象统计;1.2.3 高分子链的构象统计;1.2.3.3 柔顺性的表示方法 ;1.2.3 高分子链的构象统计;1.2.4.1 晶体中分子链的构象;1.2.4 高分子链的构象统计;1.2.4 高分子链的构象统计;各种等规聚合物—（CH2—CHR—）n的 各种螺旋体示意图;1.2.4.2 溶液中理想的线团分子;3.1 聚合物的溶解 ;3.1.1 溶解过程;(2)交联聚合物的溶胀平衡 交联聚合物只在溶剂中溶胀，有交联键的存在，达到溶胀平衡，不发生溶解 交联度大，溶胀度小； 交联度小，溶胀度大;(3)结晶聚合物的溶解过程 晶相溶解的两个过程：a.结晶高聚物的熔融 b.吸热熔融高聚物的溶解 极性聚合物：在常温下，可以找到适当的极性溶剂将其溶解；溶剂和非晶区混合时，两者强烈的相互作用放出大量的热，破坏了晶格能，使结晶部分熔融 如：PA66—甲酚-冰醋酸混合溶剂中 非极性聚合物：在常温下，不溶解，升温至熔点附近，结晶熔融后才能溶解 如：PP 二甲苯 100℃ 可以溶解 很少以溶液形式存在;影响结晶聚合物溶解过程的因素： 结晶度：结晶度越高，溶解过程越慢 分子量：分子量越高，溶解过程越慢 熔点：熔点越高，越不易溶解 规整性：规整性越高，越不易溶解 共聚：共聚使聚合物容易溶解，因为破坏了规整性;3.1 聚合物的溶解 ;溶度参数δ的计算; (1)“极性相近”原则 (2)“内聚能密度（C.E.D）或溶度参数δ相近”原则 (3)“高分子-溶剂相互作用参数χ1 小于1/2”原则;3.2 柔性链高分子溶液的热力学性质 ;3.2 柔性链高分子溶液的热力学性质 ; 几点假设： 一个格子中只能放一个溶剂分子或一个聚合物链段 高分子可以自由卷曲，所有构象具有相同的能量 链段与溶剂分子可以在晶格上相互取代聚合物链段均匀分布 高分子具有相同的聚合度 配位数Z不依赖于组分;混合熵△Sm 假设溶剂分子N1 溶质分子为N2，N1个溶剂和N2个高