中科院高分子物理考研概念及要点、考点总结(强烈推荐)

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(完整版)高分子物理重要知识点

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高分子物理重要知识点第一章高分子链的结构1.1高分子结构的特点和内容高分子与低分子的区别在于前者相对分子质量很高,通常将相对分子质量高于约1万的称为高分子,相对分子质量低于约1000的称为低分子。

相对分子质量介于高分子和低分子之间的称为低聚物(又名齐聚物)。

一般高聚物的相对分子质量为104~106,相对分子质量大于这个范围的又称为超高相对分子质量聚合物。

英文中“高分子”或“高分子化合物”主要有两个词,即polymers和Macromolecules。

前者又可译作聚合物或高聚物;后者又可译作大分子。

这两个词虽然常混用,但仍有一定区别,前者通常是指有一定重复单元的合成产物,一般不包括天然高分子,而后者指相对分子质量很大的一类化合物,它包括天然和合成高分子,也包括无一定重复单元的复杂大分子。

与低分子相比,高分子化合物的主要结构特点是:(1)相对分子质量大,由很大数目的结构单元组成,相对分子质量往往存在着分布;(2)主链有一定的内旋自由度使分子链弯曲而具有柔顺性;(3)高分子结构不均一,分子间相互作用力大;(4)晶态有序性较差,但非晶态却具有一定的有序性。

(5)要使高聚物加工成为有用的材料,需加入填料、各种助剂、色料等。

高分子的结构是非常复杂的,整个高分子结构是由不同层次所组成的,可分为以下三个主要结构层次(见表1-1):表1-1高分子的结构层次及其研究内容由于高分子结构的如上特点,使高分子具有如下基本性质:比重小,比强度高,弹性,可塑性,耐磨性,绝缘性,耐腐蚀性,抗射线。

此外,高分子不能气化,常难溶,粘度大等特性也与结构特点密切相关。

1.2高分子链的近程结构高分子链的化学结构可分为四类:(1)碳链高分子,主链全是碳以共价键相连:不易水解(2)杂链高分子,主链除了碳还有氧、氮、硫等杂原子:由缩聚或开环得到,因主链由极性而易水解、醇解或酸解(3)元素有机高分子,主链上全没有碳:具有无机物的热稳定性及有机物的弹性和塑性(4)梯形和螺旋形高分子:具有高热稳定性由单体通过聚合反应连接而成的链状分子,称为高分子链。

考研《高分子物理与化学》考研真题考点归纳

考研《高分子物理与化学》考研真题考点归纳

考研《高分子物理与化学》考研考点归纳高分子物理与化学考点归纳与典型题(含考研真题)详解第1章氧化还原反应与应用电化学第1章概论1.1考点归纳一、高分子物理发展简史1.发展历程(1)1920年,H.Staudinger发表文献《论聚合》,论证聚合过程是大量小分子自己结合的过程;(2)P.Debye和B.H.Zimm等发展光散射法研究高分子溶液的性质;(3)J.D.Watson和F.H.C.Crick用X射线衍射法研究高分子的晶态结构,于l953年确定了脱氧核糖核酸的双螺旋结构;(4)50年代,高分子物理学基本形成。

2.高分子物理的研究内容(1)高分子的结构;(2)高分子材料的性能;(3)分子运动的统计学。

二、高分子的分子量和分子量分布1.聚合物分子量的特征(1)比低分子化合物大几个数量级;(2)具有多分散性——即分子量的不均一性。

2.平均分子量的定义(1)以数量为统计权重的数均分子量,定义为(2)以质量为统计权重的重均分子量,定义为(3)用稀溶液黏度法测得的平均分子量为黏均分子量,定义为式中,a是特性黏数分子量关系式中的指数,在0.5~1之间。

(4)以z值为统计权重的z均分子量,定义为注:单分散试样:;多分散试样:。

3.分子量分布的表示方法(1)分子量分布的定义分子量分布是指聚合物试样中各个组分的含量和分子量的关系。

(2)表征多分散性的参数①分布宽度指数a.定义:分布宽度指数是试样中各分子量与平均分子量之间的差值的平方平均值,又叫方差。

分布愈宽,愈大。

b.单分散试样,,;多分散试样,,。

②多分散性指数a.定义:表征聚合物分子量不均一性的参数,以重均和数均分子量之比或Z均和重均分子量之比表征(或d=MZ/MW)。

b.单分散试样,d=1;多分散试样,d >1,d的数值越大,分子量分布越宽。

三、分子量和分子量分布的测定方法1.测定方法(1)数均分子量:端基分析法(M<104)、蒸气压渗透法(M<30000)、冰点降低法(M<30000)、沸点升高法(M<30000)、渗透压法(20000<M);(2)重均分子量:光散射法(104<M<107)、体积排除色谱法(103<M<107);(3)黏均分子量:黏度法(M<106)。

高分子化学与物理

高分子化学与物理

中国科学院大学硕士研究生入学考试《高分子化学与物理》考试大纲本《高分子化学与物理》考试大纲适用于中国科学院大学高分子化学与物理专业的硕士研究生入学考试。

高分子化学与物理是化学学科的基础理论课。

高分子化学内容主要包括连锁聚合反应、逐步聚合反应和聚合物的化学反应等聚合反应原理,要求考生熟悉相关高分子化学的基本概念,掌握常用高分子化合物的合成方法、合成机理及大分子化学反应,能够写出主要聚合物的结构式,熟悉其性能并且能够对给出的现象给以正确、合理的解释。

高分子物理内容主要包括高分子的链结构与聚集态结构,聚合物的分子运动,聚合物的溶液性质以及聚合物的流变性能、力学性能、介电性能、导电性能和热性能等,要求考生熟悉相关高分子物理的基本概念,掌握有关聚合物的多层次结构及主要物理、机械性能的基本理论和基本研究方法。

考生应具备运用高分子化学与物理的知识分析问题、解决问题的能力。

一、考试基本要求1.熟练掌握高分子化学与物理的基本概念和基础理论知识;2.能够灵活运用所学知识来分析问题、解决问题。

二、考试方式与时间硕士研究生入学《高分子化学与物理》考试为闭卷笔试,考试时间为180分钟,总分150分。

三、考试主要内容和要求高分子化学部分(一)绪论1、考试内容(1)高分子的基本概念;(2)聚合物的命名及分类;(3)分子量;(4)大分子微结构;(5)线形、支链形和体形大分子;(6)聚合物的物理状态;(6)聚合物材料与强度。

2、考试要求【掌握内容】(1)基本概念:单体、聚合物、聚合反应、结构单元、重复单元、单体单元、链节、聚合度、均聚物、共聚物。

(2)加成聚合与缩合聚合;连锁聚合与逐步聚合。

(3)从不同角度对聚合物进行分类。

(4)常用聚合物的命名、来源、结构特征。

(5)线性、支链形和体形大分子。

(6)聚合物相对分子质量及其分布。

(7)大分子微结构。

(8)聚合物的物理状态和主要性能。

【熟悉内容】(1)系统命名法。

(2)典型聚合物的名称、符号及重复单元。

高分子物理考研知识点总结

高分子物理考研知识点总结

第1章高分子链的结构1.1 高聚物的结构层次构造(architecture):指分子链中原子的种类和排列,取代基和端基的种类、结构单元的排列顺序、支链的类型和长度等。

构型(configuration):是指分子中由化学键所固定的原子在空间的几何排列。

这种排列是稳定的,要改变构型,必须经过化学键的断裂和重组。

构型不同的异构体有旋光异构体、几何异构体和键接异构体。

构象(conformation):指分子中由于单键的内旋转而产生的分子中原子在空间位置上的变化叫做构象。

取代原子(取代基)绕碳-碳单键旋转时可形成的任何可能的三维或立体的图形。

构象改变不破坏和形成化学键。

分子中取代原子或取代基的相互排斥,致使单键旋转受限制,故给定的分子中存在一个能量最低的优势构象。

文献也把高分子链的化学结构称为近程结构,而相应的高分子链的尺寸(分子量及分布)和形态(构象)称为远程结构。

1.2 组成和构造1.2.1 结构单元的化学组成高分子链---单体通过聚合反应连接而成的链状分子。

聚合度---高分子链中重复结构单元的数目。

链节---重复的基本结构单元。

按高分子链化学组成高聚物可分为:(1)碳链高分子:分子主链全部由碳原子以共价键相连接而成。

许多高聚物如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯腈、聚甲基丙烯酸甲酯属于这类高分子,它们只是侧基不同,侧基上可含有杂原子,主链都一样完全是碳。

它们大多是由加聚反应制得。

(2)杂链高分子:分子主链由两种或两种以上的原子,包括碳、氧、氮、硫等以共价键相连接而成。

常见的有聚酯、聚酰胺、酚醛树脂、聚甲醛、聚砜和聚醚等。

它们主要由缩聚反应和开环聚合而制得。

由于主链带有极性,所以较易水解。

但是,耐热性、强度均较高,故通常用作工程塑料。

(3)元素高分子:分子主链中含有以共价键结合而成的硅、磷、锗、铝、钛、砷、锑等元素的高分子。

主链中不含碳原子,侧基含有机基团时称为有机元素高分子,如有机硅橡胶和有机钛高聚物等。

高分子物理考研知识点总结

高分子物理考研知识点总结

2 n
Mn
Mw
2
Mn
M n 2
Mw Mn
1
2 w
M Mw
2
w
M2
w
2
Mw
M w 2
Mz Mw
1
分子量的多分散性,
2 n
0, M z
Mw
M
Mn
分子量是均一的,则
2 n
0,M z
Mw
M
Mn
多分散系数d
d Mw Mn
d Mz Mw
3. 高聚物平均分子质量的表征方法 各种平均分子质量的测定方法
测定方法:DSC 影响Tm的因素
Tm
H m S m
6. 结晶度
质量结晶度
体积结晶度
11
fcw
Wc Wc Wa
链的对称性 链的规整性
链的柔顺性
影响结晶的因素:
聚合方式的影响
支化
交联
分子间力
结晶结构: 平面锯齿结构 + 螺旋形结构
1)原则上是分子晶体,但晶胞中晶格单元是链节而不是分子链;
高聚物晶体的特点: 2)高分子晶体是各向异性的晶体(具有方向性):c轴方向:是 主链的中心轴 ,a、b轴方向:靠范德华力相连; 3)具有六大晶系——无立方晶系; 4)结晶缺陷——非晶区。
2.结晶形态
Single
稀溶液,慢降温
crystal 单晶
Spherulite 球 结晶性聚合物从浓溶液中析出

或从熔体冷却结晶时形成球晶
Branched crystal 树支 状晶
溶液中析出,低温或浓度大, 或分子量大时生成
shish-kebab 存在流动场,分子链伸展并沿
structure 串 流动方向平行排列。或低温溶

高分子物理考研复习资06

高分子物理考研复习资06

Tg
Tf
ζÈ
Ïß ÐÎ ·Ç ¾§Ì¬ ¸ß ¾ÛÎï µäÐÍ µÄÐαä-ζÈÇúÏß
注意:分子量、交联对曲线的影响 非晶高聚物三态的变化不是相变,只是分子运动形式的表现不同而已,只 是凝聚态的变化。而结晶高聚物的熔融过程是相变。 2、结晶高聚物的形变—温度曲线 对含有一定非晶态的结晶性高分子可得(在不连续升温)情况下结晶高聚物的形 变—温度曲线:
1)结晶的时间依赖性:Avrami方程:
v v
vt v0
exp(ktn)
表达式中:K为结晶速率常数
t为时间
n为Avrami指数(与成核方式和生长方式有关)
结晶过程可分为:主期结晶、次期结晶
2)结晶的温度依赖性:1/t1/2-T图 热处理:淬火、退火
⑶、高聚物结晶的热力学(高聚物能否结晶)
1)高分子链越简单、对称、立构规整性越好,这样的高聚物就越容易结晶。
均方回转半径
流体力学体积
[η]·M
3、反映高分子链的大小
(1)各种平均分子量:
N
MiNi
i1
M n
N
Ni
i 1
N
1
M
(
WiM
a i
)
a
i 1
N
WiNi
i1
M w
N
Wi
i 1
N
N
ZiMi
WiM
2 i
i
i1
i1
M z
N
Zi
N
WiMi
i 1
i 1
其中:Mi——每个级分的分子量 Ni——每个级分的分子数 Wi=NiMi表示每个级分的质量
外部因素(外力作用的时间、频率、方式,升降温的速度,增塑 剂,共聚等)

(完整版)高分子物理详细重点总结

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名词解释:1. 时间依赖性:在一定的温度和外力作用下,高聚物分子从一种平衡态过渡到另一种平衡态需要一定的时间2. 松弛时间τ :橡皮由ΔX(t)恢复到ΔX(0)的 1/e 时所需的时间3. 松弛时间谱:松弛过程与高聚物的相对分子质量有关,而高聚物存在一定的分子量分布,因此其松弛时间不是一个定值,而呈现一定的分布。

4. 时温等效原理:升高温度或者延长观察时间(外力作用时间)对于聚合物的分子运动是等效的,对于观察同一个松弛过程也是等效的。

5. 模量:材料受力时,应力与应变的比值6. 玻璃化温度:为模量下降最大处的温度。

7. 自由体积:任何分子的转变都需要有一个自由活动的空间 ,高分子链活动的空间8. 自由体积分数(f):自由体积与总体积之比。

9. 自由体积理论:当自由体积分数为 2.5%时,它不能够再容纳链段的运动,链段运动的冻结导致玻璃化转变发生。

10. 物理老化:聚合物的某些性质随时间而变化的现象11. 化学老化:聚合物由于光、热等作用下发生的老化12. 外增塑:添加某些低分子组分使聚合物 T g 下降的现象13. 次级转变或多重转变: Tg 以下,链段运动被冻结,存在需要能量小的小尺寸运动单元的运动14. 结晶速率:物品结晶过程进行到一半所需要时间的倒数15. 结晶成核剂:能促进结晶的杂质在结晶过程中起到晶核的作用16. 熔融:物质从结晶态转变为液态的过程17. 熔限:结晶聚合物的熔融过程,呈现一个较宽的熔融温度范围18. 熔融熵S m :熔融前后分子混乱程度的变化19. 橡胶: 施加外力时发生大的形变,外力除去后可以恢复的弹性材料20. 应变: 材料受到外力作用而所处的条件使其不能产生惯性移动时 ,它的几何形状和尺寸将发生变化21. 附加应力:可以抵抗外力的力22. 泊松比:拉伸实验中材料横向应变与纵向应变比值的负数23. 热塑性弹性体:兼有橡胶和塑料两者的特性,在常温下显示高弹,高温下又能塑化成型24. 力学松弛:聚合物的各种性能表现出对时间的依赖性25. 蠕变:在一定的温度下和较小恒应力的持续作用下,材料应变随时间的增加而增大的现象26. 应力松驰:在恒定温度和形变保持不变条件下,聚合物内部应力随时间的增加而逐渐衰减的现象27. 滞后:聚合物在交变应力作用下形变落后于应力变化的现象28. 力学损耗或者内耗:单位体积橡胶经过一个拉伸 ~ 回缩循环后所消耗的功29. 储存模量 E’:同相位的应力与应变的比值30. 损耗模量 E”:相差 90 度相位的应力振幅与应变振幅的比值31. Boltzmann 叠加原理:聚合物的力学松弛行为是其整个历史上各松弛过程的线性加和32. 应变软化:随应变增大,应力不再增加反而有所下降33. 银纹屈服:聚合物受到张应力作用后,由于应力集中产生分子链局部取向和塑性变形,在材料表面或内部垂直于应力方向上形成的长 100 、宽 10 、厚为 1 微米左右的微细凹槽或裂纹的现象34. 裂纹:由于分子链断裂而在材料内部形成的空隙,不具有强度,也不能恢复。

高分子物理知识点汇总1全解

高分子物理知识点汇总1全解


什么是液晶态?热力学特征是什么? 液晶分子的主要组成单元以及各自的作用。 高分子液晶的相区间(熔点到清亮点)。 按照液晶的形态和有序性,液晶可分为哪三类及其分子排列特征,流 动性比较如何? 影响液晶相行为的因素
•柔性链段越长,液晶转化温度越低,相区间温度范围也越窄。 •共聚酯液晶的清亮点Tcl随其相对分子质量的增加而上升。 •致晶单元间连接单元的柔性越大,液晶清亮点就越低。 •分子链间作用力越大,清亮点越高。
链段
整个分子链 晶区内的分子运动 大尺寸运动单元
五种运动单元的运动主要取决于外场条件(如温度),既可 以独立运动,也可以同时运动。
(二)分子运动的时间依赖性
小尺寸单元松弛时间短
运动单元松弛时间 同运动单元的大小有关
链段运动松弛时间较长 整链运动松弛时间更长
每一运动单元对应于一定的松弛时间,因此聚合物的松弛时间不是单一的,而 是从小到大在一定范围内可看为连续分布的松弛时间谱。
单键的内旋转是高分子链能够改变构象的原因,也是高分子链的柔顺性的
原因,进而是导致高分子链呈卷曲构象的原因。
试说明构象与构型的区别。
构象 产生 结构 形式 单键内旋转 属于远程结构 随热运动不断改变 构型 化学键确定 属于近程结构 一旦生成就稳定不变
试说明链段与构象及柔顺性的关系。 高分子链上单键数目越多,内旋转越自由,则高分子链的形态(构象)
例如,柔顺性顺序: 聚苯乙烯<聚丙烯<聚乙烯
③ 侧基的对称性
聚异丁烯的每个链节上有两个对称的甲基,这使主链间的距离增 大,左右旁式内旋转势垒相同,分子链柔顺性比聚丙烯好,可以做橡 胶。 聚偏二氯乙烯的柔顺性大于聚氯乙烯,这是因为前者侧基对称排列, 使分子偶极矩减小。

《高分子物理》复习提纲

《高分子物理》复习提纲

第5章聚合物的转变与松驰一、概念:玻璃化转变(温度)、自由体积理论、熔点与熔限、物理老化与化学老化、内增塑作用与外增塑作用、均相成核与异相成核、主级转变与次级转变。

二、知识点:●学习聚合物分子运动的规律,了解聚合物在不同温度下呈现的力学状态、转变与松弛以及玻璃化温度和熔点的影响因素,对于合理选用材料、确定加工工艺条件以及材料改性等等都是重要的。

5.1 聚合物分子运动的特点:1、运动单元的多重性:整个分子、链段、链节、侧基、支链、晶区。

2、分子运动的时间依赖性:高分子的热运动是一个松弛过程(体系对外场的刺激响应的滞后现象称为松弛);松弛时间的大小取决于材料的固有性质以及温度、外力的大小。

松弛时间谱:由于聚合物分子量具有多分散性、运动单元具有多重性,松弛时间不是单一的。

3、分子运动的温度依赖性:图5-2非晶聚合物模量与温度曲线呈现玻璃态、高弹态、粘流态三个力学状态和两种转变区。

(一)玻璃态:链段处于被冻结状态。

只有侧基、链节、短支链等小运动单元的局部振动及键长,键角的变化,因此弹性模量很高(109Pa),形变小(0.1~1%),具有虎克弹性行为,质硬而脆,类似玻璃,因而称为玻璃态。

(二)玻璃化转变区:这是一个对温度T g十分敏感的区域,在3~5范围内几乎所有性质都发生突变(如热膨胀系数、模量、介电常数等)。

从分子运动机理看,此温度链段已开始解冻。

弹性模量迅速下降3~4个数量级,形变迅速增加。

(三)高弹态:受较小的力就可以发生很大的形变(100~1000%),而且当除去外力后,形变可以恢复。

高弹形变是链段运动使链分子发生伸展卷曲运动的宏观表现,因此高弹性是一种熵弹性,高弹态的弹性模量106Pa。

(四)粘弹转变区:这也是一个对温度敏感的转变区,由于温度的进一步升高,链段的热运动逐渐剧烈,链段沿作用力方向的协同运动,不仅使分子链的形态改变而且导致大分子的重心发生相对位移,聚合物开始呈。

(五)现流动性,弹性模量下降,形变迅速增加,因而称为粘弹转变区,此转变温度称为流动温度,计作Tf以后,由于链段的剧烈运动,整个链分子重心发生相对位移,即产生不可递形变,聚粘流态:温度高于Tf合物呈现粘弹性液体状,因而称为粘流态。

高分子物理复习资料

高分子物理复习资料

高分子物理复习资料高分子物理复习资料高分子物理是研究高分子材料的物理性质和行为的学科,它在材料科学和工程领域中具有重要的地位。

对于学习高分子物理的学生来说,复习资料是提高复习效率和理解知识的重要工具。

本文将介绍一些高分子物理复习资料的内容和使用方法。

第一部分:高分子物理基础知识在复习高分子物理时,首先需要掌握一些基础知识。

这包括高分子的结构与性质、高分子的物理性质和高分子的力学性质等。

对于这些知识,可以通过查阅教材和课堂笔记来进行复习。

同时,还可以通过阅读相关的学术论文和综述来深入了解这些知识。

第二部分:高分子物理实验技术高分子物理实验技术是研究高分子物理的重要手段。

在复习时,可以通过学习实验技术来加深对高分子物理的理解。

这包括高分子的合成方法、高分子的表征方法和高分子的测试方法等。

可以通过查阅相关的实验教材和实验手册来学习这些实验技术。

第三部分:高分子物理理论模型高分子物理理论模型是解释高分子物理现象的重要工具。

在复习时,可以通过学习理论模型来深入理解高分子物理的本质。

这包括高分子的统计力学模型、高分子的自洽场理论和高分子的动力学模型等。

可以通过阅读相关的学术论文和专著来学习这些理论模型。

第四部分:高分子物理应用研究高分子物理的应用研究是将高分子物理理论应用于实际问题的重要领域。

在复习时,可以通过学习应用研究来了解高分子物理在材料科学和工程领域中的应用。

这包括高分子材料的功能性和高分子材料的性能调控等。

可以通过阅读相关的学术论文和专著来学习这些应用研究。

第五部分:高分子物理的前沿研究高分子物理的前沿研究是推动高分子物理学科发展的重要动力。

在复习时,可以通过学习前沿研究来了解高分子物理的最新进展。

这包括高分子自组装和高分子纳米材料等。

可以通过阅读相关的学术论文和综述来学习这些前沿研究。

总结:高分子物理复习资料的内容和使用方法多种多样,可以根据自己的学习需求选择合适的资料进行复习。

通过系统地学习高分子物理的基础知识、实验技术、理论模型、应用研究和前沿研究,可以提高对高分子物理的理解和应用能力。

考研高分子物理精辟汇总

考研高分子物理精辟汇总

第1章高分子的链结构2.构象与构型有何区别?聚丙烯分子链中碳—碳单键是可以旋转的,通过单键的内旋转是否可以使全同立构聚丙烯变为间同立构聚丙烯?为什么?答:(1)区别:构象是由于单键的内旋转而产生的分子中原子在空间位置上的变化,而构型则是分子中由化学键所固定的原子在空间的排列;构象的改变不需打破化学键,而构型的改变必须断裂化学键。

(2)不能,碳-碳单键的旋转只能改变构象,却没有断裂化学键,所以不能改变构型,而全同立构聚丙烯与间同立构聚丙烯是不同的构型。

4.哪些参数可以表征高分子链的柔顺性?如何表征?答:(1)空间位阻参数(或称刚性因子),值愈大,柔顺性愈差;(2)特征比Cn,Cn值越小,链的柔顺性越好;(3)连段长度b,b值愈小,链愈柔顺。

第2章聚合物的凝聚态结构1.名词解释凝聚态,内聚能密度,晶系,结晶度,取向,高分子合金的相容性。

凝聚态:为物质的物理状态,是根据物质的分子运动在宏观力学性能上的表现来区分的,通常包括固体、液体和气体。

内聚能密度:CED定义为单位体积凝聚体汽化时所需要的能量,单位:。

晶系:根据晶体的特征对称元素所进行的分类。

结晶度:试样中的结晶部分所占的质量分数(质量结晶度)或者体积分数(体积结晶度)。

取向:聚合物的取向是指在某种外力作用下,分子链或其他结构单元沿着外力作用方向的择优排列。

高分子合金的相容性:两种或两种以上高分子,通过共混形成微观结构均一程度不等的共混物所具有的亲和性。

2.什么叫内聚能密度?它与分子间作用力的关系如何?如何测定聚合物的内聚能密度?答:(1)内聚能密度:CED定义为单位体积凝聚体汽化时所需要的能量,单位:(2)内聚能密度在300以下的聚合物,分子间作用力主要是色散力;内聚能密度在400 以上的聚合物,分子链上有强的极性基团或者分子间能形成氢键;内聚能密度在300-400之间的聚合物,分子间相互作用居中。

3.聚合物在不同条件下结晶时,可能得到哪几种主要的结晶形态?各种结晶形态的特征是什么?答:(1)可能得到的结晶形态:单晶、树枝晶、球晶、纤维状晶、串晶、柱晶、伸直链晶体;(2)形态特征:单晶:分子链垂直于片晶平面排列,晶片厚度一般只有10nm左右;树枝晶:许多单晶片在特定方向上的择优生长与堆积形成树枝状;球晶:呈圆球状,在正交偏光显微镜下呈现特有的黑十字消光,有些出现同心环;纤维状晶:晶体呈纤维状,长度大大超过高分子链的长度;串晶:在电子显微镜下,串晶形如串珠;柱晶:中心贯穿有伸直链晶体的扁球晶,呈柱状;伸直链晶体:高分子链伸展排列晶片厚度与分子链长度相当。

高分子物理重要知识点

高分子物理重要知识点

高分子物理重要知识点第一章高分子链的结构1.1高分子结构的特点和内容高分子与低分子的区别在于前者相对分子质量很高,通常将相对分子质量高于约1万的称为高分子,相对分子质量低于约1000的称为低分子。

相对分子质量介于高分子和低分子之间的称为低聚物(又名齐聚物)。

一般高聚物的相对分子质量为104~106,相对分子质量大于这个范围的又称为超高相对分子质量聚合物。

英文中“高分子”或“高分子化合物”主要有两个词,即polymers和Macromolecules。

前者又可译作聚合物或高聚物;后者又可译作大分子。

这两个词虽然常混用,但仍有一定区别,前者通常是指有一定重复单元的合成产物,一般不包括天然高分子,而后者指相对分子质量很大的一类化合物,它包括天然和合成高分子,也包括无一定重复单元的复杂大分子。

与低分子相比,高分子化合物的主要结构特点是:(1)相对分子质量大,由很大数目的结构单元组成,相对分子质量往往存在着分布;(2)主链有一定的内旋自由度使分子链弯曲而具有柔顺性;(3)高分子结构不均一,分子间相互作用力大;(4)晶态有序性较差,但非晶态却具有一定的有序性。

(5)要使高聚物加工成为有用的材料,需加入填料、各种助剂、色料等。

高分子的结构是非常复杂的,整个高分子结构是由不同层次所组成的,可分为以下三个主要结构层次(见表1-1):表1-1高分子的结构层次及其研究内容由于高分子结构的如上特点,使高分子具有如下基本性质:比重小,比强度高,弹性,可塑性,耐磨性,绝缘性,耐腐蚀性,抗射线。

此外,高分子不能气化,常难溶,粘度大等特性也与结构特点密切相关。

1.2高分子链的近程结构高分子链的化学结构可分为四类:(1)碳链高分子,主链全是碳以共价键相连:不易水解(2)杂链高分子,主链除了碳还有氧、氮、硫等杂原子:由缩聚或开环得到,因主链由极性而易水解、醇解或酸解(3)元素有机高分子,主链上全没有碳:具有无机物的热稳定性及有机物的弹性和塑性(4)梯形和螺旋形高分子:具有高热稳定性由单体通过聚合反应连接而成的链状分子,称为高分子链。

(完整版)高分子物理重要知识点

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高分子物理重要知识点第一章高分子链的结构1。

1高分子结构的特点和内容高分子与低分子的区别在于前者相对分子质量很高,通常将相对分子质量高于约1万的称为高分子,相对分子质量低于约1000的称为低分子。

相对分子质量介于高分子和低分子之间的称为低聚物(又名齐聚物).一般高聚物的相对分子质量为104~106,相对分子质量大于这个范围的又称为超高相对分子质量聚合物。

英文中“高分子"或“高分子化合物”主要有两个词,即polymers和Macromolecules.前者又可译作聚合物或高聚物;后者又可译作大分子。

这两个词虽然常混用,但仍有一定区别,前者通常是指有一定重复单元的合成产物,一般不包括天然高分子,而后者指相对分子质量很大的一类化合物,它包括天然和合成高分子,也包括无一定重复单元的复杂大分子.与低分子相比,高分子化合物的主要结构特点是:(1)相对分子质量大,由很大数目的结构单元组成,相对分子质量往往存在着分布;(2)主链有一定的内旋自由度使分子链弯曲而具有柔顺性;(3)高分子结构不均一,分子间相互作用力大;(4)晶态有序性较差,但非晶态却具有一定的有序性.(5)要使高聚物加工成为有用的材料,需加入填料、各种助剂、色料等。

高分子的结构是非常复杂的,整个高分子结构是由不同层次所组成的,可分为以下三个主要结构层次(见表1-1):表1—1高分子的结构层次及其研究内容由于高分子结构的如上特点,使高分子具有如下基本性质:比重小,比强度高,弹性,可塑性,耐磨性,绝缘性,耐腐蚀性,抗射线。

此外,高分子不能气化,常难溶,粘度大等特性也与结构特点密切相关.1.2高分子链的近程结构高分子链的化学结构可分为四类:1.碳链高分子,主链全是碳以共价键相连:不易水解2.杂链高分子,主链除了碳还有氧、氮、硫等杂原子:由缩聚或开环得到,因主链由极性而易水解、醇解或酸解3.元素有机高分子,主链上全没有碳:具有无机物的热稳定性及有机物的弹性和塑性4.梯形和螺旋形高分子:具有高热稳定性由单体通过聚合反应连接而成的链状分子,称为高分子链。

高分子物理重要知识点

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高分子物理重要知识点第一章高分子链的构造1.1高分子构造的特点和容高分子与低分子的区别在于前者相对分子质量很高,通常将相对分子质量高于约1万的称为高分子,相对分子质量低于约1000的称为低分子。

相对分子质量介于高分子和低分子之间的称为低聚物〔又名齐聚物〕。

一般高聚物的相对分子质量为104~106,相对分子质量大于这个围的又称为超高相对分子质量聚合物。

英文中“高分子〞或“高分子化合物〞主要有两个词,即polymers和Macromolecules。

前者又可译作聚合物或高聚物;后者又可译作大分子。

这两个词虽然常混用,但仍有一定区别,前者通常是指有一定重复单元的合成产物,一般不包括天然高分子,而后者指相对分子质量很大的一类化合物,它包括天然和合成高分子,也包括无一定重复单元的复杂大分子。

与低分子相比,高分子化合物的主要构造特点是:(1)相对分子质量大,由很大数目的构造单元组成,相对分子质量往往存在着分布;(2)主链有一定的旋自由度使分子链弯曲而具有柔顺性;(3)高分子构造不均一,分子间相互作用力大;(4)晶态有序性较差,但非晶态却具有一定的有序性。

(5)要使高聚物加工成为有用的材料,需参加填料、各种助剂、色料等。

高分子的构造是非常复杂的,整个高分子构造是由不同层次所组成的,可分为以下三个主要构造层次〔见表1-1〕:表1-1高分子的构造层次及其研究容由于高分子构造的如上特点,使高分子具有如下根本性质:比重小,比强度高,弹性,可塑性,耐磨性,绝缘性,耐腐蚀性,抗射线。

此外,高分子不能气化,常难溶,粘度大等特性也与构造特点密切相关。

1.2高分子链的近程构造高分子链的化学构造可分为四类:(1)碳链高分子,主链全是碳以共价键相连:不易水解(2)杂链高分子,主链除了碳还有氧、氮、硫等杂原子:由缩聚或开环得到,因主链由极性而易水解、醇解或酸解(3)元素有机高分子,主链上全没有碳:具有无机物的热稳定性及有机物的弹性和塑性(4)梯形和螺旋形高分子:具有高热稳定性由单体通过聚合反响连接而成的链状分子,称为高分子链。

高分子凝聚态物理考试资料整理(中科大)

高分子凝聚态物理考试资料整理(中科大)

高分子凝聚态物理(一)1,简述高分子链构象的自相似性及分形结构,并讨论影响分形维数的因素。

(1)高分子的自相似性是指在很宽的尺寸范围内和不同尺度条件下,可以近似将高分子链看出相同规律的一种结构,这就代表着高分子链构相的分形结构,即将一小段链放大后,其外形也将与整条链相似。

以质量m 作为讨论对象,有分形本质的一个指数关系为m ~r D ,D 为分形维数,r 为某个尺度的尺寸,m 为r 对应的质量。

(2)分形维数的影响因素有:①聚合物构造,即线性、支化程度、交联程度;②相互作用,即近程推斥、部分屏蔽推斥、无相互作用等;③空间维数的影响。

2,如何定义稀溶液及亚浓溶液?极稀溶液和稀溶液的分界浓度是动态接触浓度。

动态接触浓度是指高分子链开始“感受”到彼此存在但还没有彼此接触的浓度。

随着浓度的增加,介于动态接触浓度和接触浓度之间,即进入一般的稀溶液。

此时,分子链虽仍相互分离,但由于分子的平动和转动,就有机会相互接触而形成多链聚集体。

接触浓度定义为稀溶液中高分子链开始发生接触,继而相互覆盖的临界浓度。

在这个浓度,单个高分子链线团在溶液中紧密堆积,互相接触,即达到亚浓溶液。

3,给出理想高分子链的定义,并阐述理想高分子链与实际链间的关系。

(1)理想高分子链:在理想链中,当链段与沿着链相距较远的单体间没有相互作用,即使链段与单体在空间上相距很近,这样的链被称为理想链。

在特殊中间温度下,当单体与单体之间的吸引和排斥力相互抵消,这样的高分子链可近似为理想链。

(2)理想高分子链与实际链间的关系:理想链的构像忽略了沿链相隔多个键的单元间的相互作用,而真实链中这种相互作用对聚合物构象事有影响的。

真实的高分子链既有自身相互作用也与所处的溶剂相互作用,这些作用的相对强弱决定了单元间是相互吸引还是相互排斥。

在低温溶剂中的真实链,由于单元间的吸引力大于排斥力,就会取收缩构象;在高温溶剂中,由于排斥作用为主导,分子链就会取膨胀构象。

在高低温中间的某个特定温度,称为θ温度,由于单体之间的吸引和排斥力相互抵消,分子链近似处于理想链。

高分子物理重要知识点

高分子物理重要知识点

高分子物理重要知识点第一章高分子链的结构1.1高分子结构的特点和内容高分子与低分子的区别在于前者相对分子质量很高,通常将相对分子质量高于约1万的称为高分子,相对分子质量低于约1000的称为低分子。

相对分子质量介于高分子和低分子之间的称为低聚物(又名齐聚物)。

一般高聚物的相对分子质量为104~106,相对分子质量大于这个范围的又称为超高相对分子质量聚合物。

英文中“高分子”或“高分子化合物”主要有两个词,即polymers和Macromolecules。

前者又可译作聚合物或高聚物;后者又可译作大分子。

这两个词虽然常混用,但仍有一定区别,前者通常是指有一定重复单元的合成产物,一般不包括天然高分子,而后者指相对分子质量很大的一类化合物,它包括天然和合成高分子,也包括无一定重复单元的复杂大分子。

与低分子相比,高分子化合物的主要结构特点是:(1)相对分子质量大,由很大数目的结构单元组成,相对分子质量往往存在着分布;(2)主链有一定的内旋自由度使分子链弯曲而具有柔顺性;(3)高分子结构不均一,分子间相互作用力大;(4)晶态有序性较差,但非晶态却具有一定的有序性。

(5)要使高聚物加工成为有用的材料,需加入填料、各种助剂、色料等。

高分子的结构是非常复杂的,整个高分子结构是由不同层次所组成的,可分为以下三个主要结构层次(见表1-1):表1-1高分子的结构层次及其研究内容由于高分子结构的如上特点,使高分子具有如下基本性质:比重小,比强度高,弹性,可塑性,耐磨性,绝缘性,耐腐蚀性,抗射线。

此外,高分子不能气化,常难溶,粘度大等特性也与结构特点密切相关。

1.2高分子链的近程结构高分子链的化学结构可分为四类:(1)碳链高分子,主链全是碳以共价键相连:不易水解(2)杂链高分子,主链除了碳还有氧、氮、硫等杂原子:由缩聚或开环得到,因主链由极性而易水解、醇解或酸解(3)元素有机高分子,主链上全没有碳:具有无机物的热稳定性及有机物的弹性和塑性(4)梯形和螺旋形高分子:具有高热稳定性由单体通过聚合反应连接而成的链状分子,称为高分子链。

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高分子物理重要知识点 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN高分子物理重要知识点第一章高分子链的结构1.1高分子结构的特点和内容高分子与低分子的区别在于前者相对分子质量很高,通常将相对分子质量高于约1万的称为高分子,相对分子质量低于约1000的称为低分子。

相对分子质量介于高分子和低分子之间的称为低聚物(又名齐聚物)。

一般高聚物的相对分子质量为104~106,相对分子质量大于这个范围的又称为超高相对分子质量聚合物。

英文中“高分子”或“高分子化合物”主要有两个词,即polymers和Macromolecules。

前者又可译作聚合物或高聚物;后者又可译作大分子。

这两个词虽然常混用,但仍有一定区别,前者通常是指有一定重复单元的合成产物,一般不包括天然高分子,而后者指相对分子质量很大的一类化合物,它包括天然和合成高分子,也包括无一定重复单元的复杂大分子。

与低分子相比,高分子化合物的主要结构特点是:(1)相对分子质量大,由很大数目的结构单元组成,相对分子质量往往存在着分布;(2)主链有一定的内旋自由度使分子链弯曲而具有柔顺性;(3)高分子结构不均一,分子间相互作用力大;(4)晶态有序性较差,但非晶态却具有一定的有序性。

(5)要使高聚物加工成为有用的材料,需加入填料、各种助剂、色料等。

高分子的结构是非常复杂的,整个高分子结构是由不同层次所组成的,可分为以下三个主要结构层次(见表1-1):表1-1高分子的结构层次及其研究内容由于高分子结构的如上特点,使高分子具有如下基本性质:比重小,比强度高,弹性,可塑性,耐磨性,绝缘性,耐腐蚀性,抗射线。

此外,高分子不能气化,常难溶,粘度大等特性也与结构特点密切相关。

1.2高分子链的近程结构高分子链的化学结构可分为四类:(1)碳链高分子,主链全是碳以共价键相连:不易水解(2)杂链高分子,主链除了碳还有氧、氮、硫等杂原子:由缩聚或开环得到,因主链由极性而易水解、醇解或酸解(3)元素有机高分子,主链上全没有碳:具有无机物的热稳定性及有机物的弹性和塑性(4)梯形和螺旋形高分子:具有高热稳定性由单体通过聚合反应连接而成的链状分子,称为高分子链。

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第一章 高分子的链结构1.1 高分子结构的特点和内容高聚物结构的特点:1. 是由多价原子彼此以主价键结合而成的长链状分子,相对分子质量大,相对分子质量往往存着分布。

2. 一般高分子主链都有一定的内旋转自由度,可以使主链弯曲而具有柔性。

3.晶态有序性较差,但非晶态却具有一定的有序性。

4.要使高聚物加工成有用的材料,往往需要在其中加入填料,各种助剂,色料等.。

5. 凝聚态结构的复杂性: 结构单元间的相互作用对其聚集态结构和物理性能有着十分重要的影响。

1.2 高分子的近程结构(,)(,)⎧⎧⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎧⎨⎨⎪⎪⎩⎩⎪⎪⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎩结构单元的化学组成结构单元键接方式结构单元空间立构近程结构支化高分子链结构交联结构单元键接序列高聚物结构高分子链尺寸分子量均方半径和均方末端距远程结构高分子链的形态构象柔性与刚性非晶态结构晶态结构高分子聚集态结构液晶结构取向结构多相结构 链结构:指单个分子的结构和形态.链段:指由高分子链中划出来的可以任意取向的最小链单元.近程结构:指链结构单元的化学组成,键接方式,空间方式,空间立构,支化和交联,序列结构等问题. 共聚物:由两种以上单体所组成的聚合物.有规立构聚合物:指其化学结构单元至少含有一个带有两个不同取代原子或基团的主链碳原子,并且沿整个分子链环绕这种碳原子是有规律的.全同立构:高分子全部由一种旋光异构单元键接而成.间同立构:由两种旋光异构单元交替键接.无规立构:两种旋光异构单元完全无规则键接时.等规度:高聚物中含有全同立构和间同立构的总的百分数.临界聚合度:聚合物的分子量或聚合度一定要达到某一数值后,才能显示出适用的机械强度,这一数值称为~.键接结构:是指结构单元在高分子链中的连接方式.支化度:以支化点密度或相邻支化点之间的链的平均分子量来表示运货的程度.交联结构:高分子链之间通过支链联结成一个三维空间网型大分子时即成为交联结构.交联度:通常用相邻两个交联点之间的链的平均分子量Mc 来表示.交联点密度:为交联的结构单元占总结构单元的分数,即每一结构单元的交联几率.1.3 高分子的远程结构构造: 是指链中原子的种类和排列,取代基和端基的种类,单体单元的排列顺序,支链的类型和长度等.构象:由于单键内旋转而产生的分子在空间的不同形态称为~构型: 是指某一原子的取代基在空间的排列.遥爪高分子:是端基具有特定反应性技的聚合物.聚集态结构:是指高分子材料整体的内部结构,包括晶态结构,非晶态结构,取向态结构,液晶态结构以及织态结构.无规线团:不规则地蜷曲的高分子链的构象称为~.自由联结链:假定分子是由足够多的不占体积的化学键自由结合而成,内旋转时没有键角限制和位垒障碍,其中生个键在任何方向取向的几率都相等.自由旋转链:假定分子链中每一个键都可以在键角所允许的方向自由转动,不考虑空间位阻对转动的影响.末端距:指线型高分子链的一端至另一端的直线距离,用h 表示.均方末端距:求平均末端距或末端距的平方的平增色值.22h nl =(n 为键数)自由结合链:假定分子是由不占有体积的化学键自由结合而成,内旋转时没有键角限制和位垒障碍,其中每个键在任何方向取向的几率都相等.自由旋转链:假定分子链中每一个键都可以在键角所允许的方向自由转动,不考虑空间位阻对转动的影响.均方旋转半径:假定高分子链中包含许多个链单元,每个链单元的质量都是m ,设从高分子链的重心到第i 个链单元的距离为S i ,它是一个向量,则全部链单元的S i 2的重量均方根就是链的旋转半径S ,其平均值为:2222006/i i i i ih S S m S m =→∑∑远程相互作用:指沿柔性链相距较远的原子或原子基团由于主链单键的内旋转而接近到小于范德华半径距离时所产生的推斥力.体积效应:实际链段总是有一定体积的,任何两个链段不可能同时占有同一空间.持久长度a :无限长链的末端距在链初始(即第一键)方向上的平均投影.其值越大,链的刚性越强.蠕虫状链模型:把模型链分成很小的单元,以使链上任何一点的取向相对相邻的点几乎呈连续变化,链轮廓上任一点的曲率方向假定是无规的,这样的模型链就好似一条弯曲的蠕虫.1.4 高分子链的柔顺性柔顺性:高分子链能够改变其构象的性质称为~.高分子链的柔顺性主要取决于以下因素:1. 主链中含有共轭双键、芳杂环结构的高分子链的柔顺性较差.2. 侧基的极性越强,相互间的作用力越大,其~越差.侧基体积越大,空间位阻越大,对链的内旋转愈不利,使链的刚性增加.3. 分子链越长,~越大.平衡态柔性:又称热力学柔性)指在热力学平衡条件下的柔性.动态柔性:指在外界条件的影响下从一种平衡态构象向另一种平衡态构象转变的难易程度.第二章 高分子的聚集态结构2.1 高聚物的非晶态内聚能:定义为克服分子间的作用力,把一摩尔液体或固体分子移到其分子间的引力范围这外所需要的能量.V E H RT ∆=∆-内聚能密度(CED):是单位体积的内聚能. 内聚能密度小290兆焦/米3的高聚物,都是非极性高聚物,由于它们的分子链上不含有极性基团,分子间力主要是色散力,分子间相互作用较弱,加上分子链的柔顺性较好,使这些高聚物材料易于变形,富有弹性,可用作橡胶。

内聚能密度大于420兆焦/米3的高聚物,由于分子链上有强极性基团,或者分子链间能形成氢键,分子间作用力大,因而有较好的机械强度和耐热性,再加上分子链结构比较规整,易于结晶,取向,使强度更高,成为优良的纤维材料。

在两者这间的,适合做塑料使用. °°,E CED V V∆=为摩尔体积 2.2 高聚物的晶态单晶:通常只有在特殊的条件下得到,一般是在极稀的溶液中(浓度约0.01%~0.1%)缓慢结晶时生成的.一般结晶的温度必须足够高,或者过冷程度(即结晶熔点与结晶温度之差)要小,使结晶速度足够慢. 采用热力学上的不良溶剂有利于生长较大的更为完善的晶体. 在单晶内,分子链作高度规则的三维有序排列,分子链的取向与片状单晶的表面相垂直.球晶:是高聚物结晶中的一种最常见的特征形式. 其呈现特有的黑十字消光图像—是高聚物球晶的双折射性质和对称性的反映. 分子链总是与球晶的半径相垂直的. 其生成的共同条件是含有杂质的粘稠体系.串晶:高聚物通常情况下不管从溶液还是从熔体冷却结晶,都倾向于生成具有折叠链片晶结构的晶体,但在应力作用下结晶,则往往生成一长串像串珠式的晶体,称为高聚物串晶.这种高聚物串晶具有伸直链结构的中心线,中心线周围间隔地生长着折叠链的晶片,所以它是同时具有伸直链的折叠链两种结构单元组成的多晶体.树枝状晶:从溶液析出结晶时,当结晶温度较低,或溶液的浓度较大,或分子量过大时,高聚物不再形成单晶,结晶的过度生长将导致复杂的结晶形式.在此条件下,高分子的扩散成了结晶生长的控制因素,这时,突出的棱角在几何学上将比生长面上邻近的其它点更为有利,能从更大的立体角接受结晶分子,因此棱角倾向于在其余晶粒前头向前生长变细变尖,从而更增加树枝状生长的倾向,最后形成树枝状晶.伸直链片晶:是一种由完全伸展的分子链平行规整排列而成的片状晶体,其晶片厚度比一般从溶液或熔体结晶得到的晶片要大得多, 其厚度不再随一般的热处理条件而改变,熔点高于其它结晶形态,接近厚度趋于无穷大时的熔点,因而被认为是热力学上最稳定的一种高聚物聚集态结构.同质多晶现象:由于结晶条件的变化,引起分子链构象的变化或者链堆积方式的改变,则一种高聚物可以形成几种不同的晶型.缨状微束模型(两相模型):在20世纪40年代提出,模型从结晶高聚物X 射线圈上衍射花样和弥射环同时出现以及测得晶区尺寸远小于分子链长度等主要实验事实出以,认为结晶高聚物是由结晶部分和非晶部分组成的,结晶部分呈现为很多个小的晶体,每个高分子链可以通过若干个小晶体和非晶区,在晶体中分子链是相互平行排列的,在非晶区分子链是无序的,小晶体本身也是无规取向地分散在非晶区中。

折叠链模型:认为伸展的分子链倾向于相互聚集在一起形成链束,电镜下观察到这种链束比分子链长得多,说明它是由许多分子链组成的.分子链可以顺序排列,让末端处在不同的位置上,当分子链结构很规整而链束足够长时,链束的性质就和高聚物的分子量及其多分散性无关了,分子链规整排列的链束,构成高聚物结晶的基本结构单元,这种规整的结晶链束细而长,表面能很大,不稳定,会自发地折叠成带状结构,虽然折叠部位的规整排列被破坏,但是“带”具有较小的表面,节省了表面能,在热力学上仍然是有利的。

进一步减少表面能,结晶链束应在已形成的晶核表面上折叠生长,最终形成规则的单层片晶。

插线板模型:Flory 从他的高分子无规线团形态的概念出以,认为高聚物结晶时,分子链作近邻规整折叠的可能性是很小的,因此在片晶中,相邻排列的两段分子链并不像折叠甸模型那样,是同一个分子的相连接的链段,而是非邻接的链段和属于不同分子的链段。

在形成多层片晶时,一根分子链可以从一个晶片,通过非晶区,进入到另一个晶片中去,如果它再回到前面的晶片中来的话,也不是邻接的再进入。

为此,仅就一层晶片来说,其中分子链的排列方式与老式电话交换台的插线板相似。

折叠链缨状胶束粒子模型(两相球粒模型)--非晶态模型:认为非晶态高聚物存在着一定程度的局部有序,其中包括粒子相和粒间相两个部分,而粒子又可分为有序区和粒界区两个部分,在有序区中,分子链是互相平行排列的,其有序程度与链结构,分子间力和热历史等因素有关。

解释了以下事实:1. 模型包含了一个无序的粒间相,从而能为橡胶弹性变形的回缩力提供必要的构象熵,因而可以解释橡胶弹性的回缩力;2. 有序的粒子相与无序的粒间相并存,两相中由于链段的堆砌情况有差别,导致了密度的差别,粒子相中的链呈有序堆砌,其密度应较接近ρc ,而总的密度自然就偏高.3. 可解释许多高聚物结晶速度很快的事实.4. 某些非晶态高聚物缓慢冷却或热处理后密度增加,电镜下还观察到球粒增大,这可以用粒子相有序程度的增加和粒子相的扩大来解释.无规线团模型(非晶态模型):Flory 认为,非晶态高聚物的本体中,分子链的构象与在溶液中一样,呈无规线团状,线团分子之间是无规缠结的,因而非晶态高聚物在聚集态结构上是均相的.高分子结晶能力:高分子结晶能力差别的根本原因是不同高分子具有不同的结构特征,这些结构特征中能不能和容易不容易规整排列形成高度有序的晶格是关键:1. 高分子链的结构对称性越高,越容易结晶;2.高分子链的规整性越高,越容易结晶;3.无规共聚、支化通常会破坏链的对称性和规整性,从而使结晶能力降低;4. 链的柔顺性不好,将在一定程度上降低高聚物的结晶能力;5.交联大大限制了链的活动性,使结晶能力降低.均相成核:是由熔体中的高分子链段靠热运动形成有序排列的链束为晶核.有时间依赖性.异相成核:是以外来的杂质、未完全熔融的残余结晶聚合物、分散的小颗粒固体或容器的壁为中心,吸附熔体中的高分子链作有序排列而形成晶核.与时间无关.结晶速度:高聚物本体结晶速度-温度曲线都呈单峰形,结晶温度范围都在其Tg 与熔点之间,在某一适当温度下,结晶速度将出现极大值,这是因为在熔点以上晶体将被熔融,而在玻璃化温度以下,链段将被冻结. T max =0.63Tm+0.37Tg-18.5 ;从熔点出发对T max =(0.80—0.85)T m 分子结构的差别是决定不同高聚物结晶速度快慢的根本原因.链的结构愈简单,对称性愈高,链的立构规整性愈好,取代基的空间位阻越小,链的柔顺性越大,则结晶速度越大.一般在相同结晶条件下,分子量低时,结晶速度大.结晶度:作为结晶部分含量的量度,通常以重量百分数w c f 或体积百分数v c f 来表示:()100%()w a c a c a c c a v v Wc f Wc Wa v v ρρρρρρ--=⨯==+-- ;100%v a c c aVc f Vc Va ρρρρ-=⨯=+-,W 表质量,V 表体积,c 表结晶,a 表非晶.()a c v 表晶(非晶)区的比容.结晶对高聚物性能的影响: 1.力学性能结晶一般使塑料变脆(冲击强度下降),但使橡胶的抗张强度提高.在Tg 以下,结晶度对脆性的影响较大,当结晶度增加,分子链排列趋紧密,孔隙率下降,材料受到冲击后,分子链段没有活动的余地,冲击强度降低,在Tg 以上,结晶度的增加使分子间的作用力增加,因而抗张强度提高,但断裂伸长减小,在Tg 以下,高聚物随结晶度增加而变得很脆,抗张强度下降,另外,微晶体可以起物理交联作用,使链的滑移减小,因而纬度度增加可以使蠕变和应力松弛降低. 2.随着结晶度的增加,高聚物的密度增大,3.光学性能:当结晶度减小时,高聚物的透明度增加, 因为晶区与非晶区的界面会发生光散射. 4.热性能:结晶使塑料的使用温度从Tg 提高到Tm. 5.结晶使高聚物的耐溶剂性、渗透性等得到提高,因为结晶分子排列紧密.熔限:结晶高聚物的熔融过程与低分子相似,也发生某些热力学函数(如体积、比热等)的突变,然而这一过程并不像低分子那样发生在约0.2℃左右的狭窄温度范围内,而有一人较宽的熔融温度范围,这个温度范围通常称为熔限.在这个温度范围内,发生边熔融边升温的现象,而不像低分子那样,几乎保持在某一两相平衡的的温度下,直到晶相全部熔融为止.结晶高聚物的熔化过程是热学的一级相转变过程,与低分子晶体的熔化现象只有程度的差别,而没有本质的不同.结晶高聚物熔融时出现边熔融、边升温的现象是由于结晶高聚物中含有完善程度不同的晶体的缘故.结晶时,随着温度降低,熔体的粘度迅速增加,分子链活动性减小,来不及作充分的位置调整,使得结晶停留在不同的阶段上,比较不完善的晶体将在较低的温度下熔融,而比较完善的晶体则需要在较高的温度下熔融,因而在通常的升温速度下,便出现较宽的熔融温度范围.一般,结晶的熔点随着晶片厚度的增加而增加.晶片厚度越小,单位体积内的结晶物质比完善的单晶将具有较高的表面能.02(1)e m m T T l hσ=-∆ T m ,T m 0表晶片厚度为l 和∞时的结晶熔点,h ∆表单位体积的熔融热,e σ为表面能. 2.3 高聚物的取向结构高聚物取向结构:是指在某种外力作用下,分子链或其它结构单元沿着外力作用方向择优排列的结构. 取向:由于结构上悬殊的不对称性,使高聚物在某些情况下很容易沿某特定方向作占优势的平等排列.这就是~.取向态是一维或二维在一定程度上的有序,而结晶态则是三维有序的.取向后,材料的抗张强度和挠曲疲劳强度在取向方向上显著地增加,而与取向相垂直的方向上则降低。

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