高分子物理课件第1篇要点

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高分子物理第一章完整ppt课件

理研究组，开展了高分子溶液性质研究。
钱保功50年代初在应化所开始了高聚物粘
弹性和辐射化学的研究。
徐僖先生50年初成都工学院（四川大学）
开创了塑料工程专业。
王葆仁先生1952年上海有机所建立了集
PMMA、PA6研究完组整编。辑ppt
33
高分子工业：采取引进－消化－再引进的道路。
高分子科学：则采取追踪、学习国外的过程中不断发展。
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34
二、高分子结构的内容
构造
近程结构
链结构
构型
（一级结构）
高分子
远程结构分子大小（分子量）构象（柔顺性
（二级结构））
结
晶态结构
构
非晶态结构
（三级结构）
聚集态结构取向态结构
液晶态结构
织态结构
（更高级结构）
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36
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37
三、高分子结构的特点
Flory
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13
高分子发展上的几个重要事件
3）Merrifield和功能高分子的发展
70年代，固相有机合成创立 1984年诺贝尔化学奖。
完整编M辑pept rrifield,生物化学家 14
高分子发展上的几个重要事件
4）液晶高分子
1991年诺贝尔物理学奖
Pierre-Gilles de
30完整编辑ppt来自31（四）高分子科学发展新动向
1、向生命现象靠拢 2、功能化、精细化、复合化。
完整编辑ppt
32
我国：
长春应化所1950年开始合成橡胶工作（王
佛松，沈之荃）；
冯新德50年代在北大开设高分子化学专业。

高分子物理课件四川大学杨刚第一章：高分子链的结构

度等
晶态结构是高分子链的一种重要结构形式
晶态结构可以分为单晶、多晶和准晶三种类型
单晶结构具有高度有序的晶体结构，多晶结构具有多个晶体的集合，准晶结构具有部分有序的晶体结构
晶态结构的形成与高分子链的化学结构、分子间作用力、温度等因素有关
非晶态结构是高分子链的一种常见结构形
式
非晶态结构中，高分子链没有固定的排列方式，而是随机
热力学分析法：通过热力学分析确定高分子链的构型和构象
松弛现象：高分子链在受到外力作用下，会发生松弛现象
松弛机理：高分子链在受到外力作用下，会发生松弛现象
松弛时间：高分子链的松弛时间与其分子量、温度等因素有关
松弛现象的应用：高分子链的松弛现象在材料科学、生物医学等领域有广泛应用
易改变
构象稳定性：高分子链的构象在热力学上是不稳定的，
容易改变
影响因素：温度、压力、溶剂等环境因素对构型和构象的稳定性有影
响
应用：了解构型与构象的稳定性对于高分子材料的设计和应用具有重
要意义
构型：高分子链中单键的旋转和键角的变化
构象：高分子链中单键的旋转和键角的变化
构型转变：高分子链中单较高的流动性和可塑性，易于加工成型
非晶态结构在高分子材料中广泛存在，如塑料、橡胶等
取向结构：高分子链在凝聚态中的排列方式
取向类型：单轴取向、双轴取向、三轴取向等
取向程度：高分子链在凝聚态中的排列程度
取向影响因素：温度、压力、溶剂等
液晶态：高分子链在特定条件下形成的有序结构液晶态分类：热致液晶、溶致液晶、光致液晶等液晶态特点：具有流动性和各向异性液晶态应用：液晶显示器、液晶光阀等

《高分子物理》ppt课件

为和结晶形态。
PART 03
高分子溶液性质与行为
REPORTING
高分子溶解过程及热力学
溶解过程的描述
高分子在溶剂中的溶解过程包括溶胀、溶解两个阶段，涉及高分子链的舒展和溶剂分子的渗透。
热力学参数
溶解过程中的热力学参数如溶解度参数、混合焓、混合熵等，决定了高分子与溶剂的相容性。
温度对溶解的影响
区别
高分子化学主要关注高分子的合成和化学反应，而高分子物理则更加关注高分子的结构和性质以及它们之间的关系。此外，两者的研究方法也有所不同，高分子化学通常采用化学合成和表征的方法，而高分子物理则采用各种物理手段和理论计算的方法。
PART 02
高分子链结构与形态
REPORTING
高分子链化学结构
可用于制造透明或半透明的制品，如透明塑料、有机玻璃等。
03
耐候性
高分子材料在户外环境下能够保持其光学性能的稳定，不易发生黄变、
老化等现象，因此适用于户外光学器件的制造。
耐热性、耐腐蚀性等其他性能
耐热性
高分子材料通常具有较好的耐热性，能够在高温环境下保持其物理和化学性质的稳定。这使得高分子材料在高温工作环境中具有广泛的应用，如汽车发动机部件、电子电器部件等。
特定的高分子结构、温度区间和浓度等。
液晶态性能
液晶态高分子具有优异的光学性能、力学性能（如高强度和高模量）以及热稳定性等。
PART 05
高分子材料力学性能与增强机制
REPORTING
拉伸、压缩、弯曲等力学性能
拉伸性能
高分子材料在拉伸过程中，经历弹性变形、屈服、应变硬化和断裂等阶段，表现出不同的力学行为。
核磁共振法研究分子运动状态

《高分子物理》课件

合成的不同方法，包括自由基聚合、阴离子聚合和开环聚合，以及其在材料制备中的应用。
高分子加工技术
探索高分子材料的加工技术，如挤出、注塑、吹塑等，讨论每种技术的优缺点以及在实际生产中的应用。
高分子材料应用范围
展示高分子材料在不同领域的广泛应用，包括医疗、电子、汽车等，并讨论其在可持续发展中的作用。
总结与展望
总结高分子物理的重要概念，并展望未来的发展方向，探讨高分子物理在新材料研究中的前景。
《高分子物理》PPT课件
这份PPT课件将帮助您了解《高分子物理》的重要概念和应用。通过丰富的内容和精美的图片，让我们一起探索高分子物理的奇妙世界。
高分子物理概述
介绍高分子物理学的基本概念和理论，包括分子结构、分子力学以及高分子的物理特性。
高分子材料的物理性质
深入了解高分子材料的物理性质，例如强度、弹性、热传导性等，解释其在不同应用领域中的优势。

高分子物理-1-4章-要点总结

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。

高分子物理(共90张PPT)

高分子物理(共90张PPT)高分子物理是研究高分子的性质、结构和行为的物理学科。

高分子物理是在20世纪初形成的，它涉及的领域非常广泛，包括高分子合成、高分子材料制备、高分子加工与成型等。

本文将结合90张PPT，对高分子物理的基本概念、研究方法、高分子结构与性质、高分子的加工与成型等方面进行介绍。

第一部分：高分子物理的基本概念1、高分子的定义高分子是由无数个重复单元组成的巨大分子，其分子量通常大于10^3，由于其特殊的结构和物理化学性质，广泛应用于生活、工业等众多领域。

2、高分子物理的研究对象高分子物理的研究对象是大分子化合物。

这些化合物的分子量很大，通常大于10^3，有时甚至可达到10^7。

这就意味着高分子物理不仅涉及到分子级性质的研究，还要考虑宏观级别的物理特性。

3、高分子物理的主要内容高分子物理的主要内容包括高分子的结构、性质、动力学、形态、相变、流变、加工与成型等方面。

4、高分子物理的研究方法高分子物理的研究方法包括实验研究和计算模拟两种，其中实验研究主要包括材料合成与制备、结构表征、物理性质测试等，计算模拟主要包括分子动力学模拟、量子力学计算、有限元分析等。

第二部分：高分子结构与性质1、高分子的结构分类高分子可分为线性高分子、支化高分子、交联高分子、网络高分子等四种结构。

其中，线性高分子的分子结构最为简单，具有线性分子链结构；支化高分子分子链呈树枝状结构；交联高分子中分子链相互交联形成三维网格状结构；网络高分子则形成分子链与交联点间互相交联的巨分子结构。

2、高分子的物理性质由于高分子材料具有特殊的分子结构，因此具有一系列独特的物理性质，例如：高强度、高耐磨性、高耐热性、高透明度、高电绝缘性等。

在高分子加工中，可以通过改变处理条件和添加剂等方式来控制高分子的物理性质。

第三部分：高分子的加工与成型1、高分子的加工方法高分子的加工方法包括：挤出成型、注塑成型、压缩成型、吹塑成型、热模压成型、注液成型等多种方式，其中以挤出成型和注塑成型应用最为广泛。

高分子物理共90张PPT

高分子物理共90张PPT第一部分：高分子物理基础知识1. 高分子物理概述高分子物理是研究高分子材料的构造、力学性质及其在热、电、光等方面的行为规律的一门学科。

高分子物理的主要研究对象是具有大分子结构的聚合物和高聚物。

2. 高分子材料的结构高分子材料的分子结构可以分为线性、支化和交联三种。

其中，线性结构的高分子链是单纯的直线结构，支化结构则是在链上引入支链结构，交联结构则是在高分子链上形成水晶点，使高分子链之间发生交联作用。

3. 高分子材料的物理性质高分子材料的物理性质包括力学性质、热性质、电性质、光学性质和磁性质等。

其中，力学性质是高分子材料最基本的性质之一，包括拉伸、压缩、弯曲、挤压、剪切等方面的力学性能；热性质则包括高分子材料的热干扰系数、热导率、热膨胀系数等；电性质则包括高分子材料的电导率、介电常数、介质损耗等；光学性质包括吸收、散射、透射、反射等方面的反映；磁性质则包括磁导率、磁化率等。

4. 高分子材料的分子运动高分子材料的分子运动是高分子物理学研究的一个重要方面。

高分子分子的运动可分为平动、转动、振动三种类型，其中振动运动通常与分子中的化学键振动相关联。

第二部分：高分子材料的物理加工工艺1. 高分子材料的成型加工高分子材料的成型加工包括挤出、注塑、吹塑、压缩成型、旋压成型等多种技术，其中挤出、注塑和吹塑等工艺技术是广泛应用的成型技术，具有高效、经济绿色等优点。

2. 高分子材料的复合加工高分子材料的复合加工是目前最为关注的技术之一，它将高分子材料与其他材料进行有效的综合利用，并在性能上得到了显著的提高。

高分子复合材料广泛应用于航空航天、汽车、电子、建筑等领域。

3. 高分子材料的改性加工高分子材料的改性加工是指通过添加改性剂来改变高分子材料的属性，以得到更好的性能。

常见的改性剂包括增强剂、塑化剂、光稳定剂、抗氧化剂等。

4. 高分子材料的表面处理高分子材料的表面处理是一种重要的加工技术，它可以提高高分子材料的表面性能和增强其附着力，同时也可以达到美化、防腐蚀等目的。

高分子物理第一章高分子链结构课件

型的高分子，每个结构单元都有一个不对称碳原子（手性中心（Chiral center)，按不对称碳原子上取代基的排列方式，可得到三种不同的旋光异构体：全同间同立构无规立构
（有规立构）
问题
(1) 高分子链是有规立构还是无规立构取决于什么？ (2) 有同学说：化学键C—C是可以内旋转的，那么可以通过C—C键的旋转来改变立构规整性，此提法对不对，为什么？
二、结构单元的键接方式
键接结构是指结构单元在聚合中是按什么方式键接成长链高分子的。
问题
对缩聚物有无此问题？对PE有无此问题？对单取代烯类单体，有无此问题？键接方式有那两种方式？
三、构型与构象：构型(Configuration)：
指分子中由化学键所固定的原子或基团在空间的几何排列。要改变构型必须通过化学键的断裂和重组。
1、空间：原子、分子、球晶、块体 2、时间：折叠链伸直链不稳定稳定几千年
由折叠链 → 伸直链
分子运动时间：几秒 → 几千年 3、浓度：极稀、亚浓、浓
二、高聚物结构的主要特点
• 大分子链由许多结构单元组成。 • 共价键组成的大分子分子间力很大（远大于共价键键能），高聚物无气态。 • 大分子链具有内旋自由度，因此高分子链具有刚柔性之分。 • 凝聚态结构包括：晶态、非晶态、取向态、织态、液晶态。
（3）实际高分子链既有键角限制、又有位垒限制柔性比前两种都差。
二、高分子链的构象统计：
(The Statistical Conformation of Polymer Chain) 长链分子主链单键的内旋转赋予高分子以柔性，致使高分子链可任意取不同的卷曲程度，高分子链的卷曲程度可以用高分子链的末端距来度量。

高分子物理第一章绪论

在这里,两种聚合度相等，都等于 n
xnDP n
由聚合度可计算出高是高分子的分子量
另一种情况：
M0 是结构单元的分子量
n2 N H -2 - (5 ) --CO H --N O2 H - H 5 )- -n C + (n -2 - O O C H
结构单元＝重复单元＝链节单体单元
2021/7/15
2.由两种结构单元组成的高分子
合成尼龙-66则具有另一特征：
H 2 N ( C H 2 ) 6 N H 2 + H O O C ( C H 2 ) 4 C O O H
H - - N H ( C H 2 ) 6 N H - - C O ( C H 2 ) 4 C O - - n O H +(2n-1) 2HO
聚丙烯的三种旋光异构类型
● 全同立构是指高分子主链上，每一个不对称
原子上都具有相同的构型。
全耐同极立性构溶PP剂R是R的配R工位R程聚R塑R合料R制R，得纤或，维结S材S晶S料度S。9S5S%S以上；用途：
● 间同立构是指高分子Tm主链上，有相邻的不对称原子交替=出16现5R℃型和S型。 ~RSRSRTSgR=S~-80℃
➢ 对于缩聚和开环聚合中,结构单元的键接都
是通过一定的官能团反应来实现,键接方式明确,不存在键接异构的问题。
➢ 而在加聚过程中,单体的键接方式可以分为:
头-头相接，头尾相接(尾-尾)
★ 键接结构差别程度取决于聚合条件:T增大, 头头或者尾尾相接的比例越大,头尾相接的比例越小.同时头头或者尾尾相接导致聚合物强度降低.
结构单元
结构单元
重复结构单元
此时，两种结构单元构成一个重复结构单元
2021/7/15

高分子物理课件第一章(2)

1.1.3分子构造（architecture）
〈构造〉指结构单元的化学组成、键接方
式及各种结构异构体（支化、交联、互穿网络）
本节：聚合物分子的各种形状 1.1.3.1一维、二维、三维大分子线形：如PE、PMMA、PET 环形：如环形聚苯乙烯、聚芳醚套环、轮烷、聚合物管梯形聚合物：如碳纤维
38
7
8
归纳分类：（主链）
元素高分子：主链中有硅、磷、铝、砷等。
元素有机高分子：主链由上述元素和氧组成，侧链含有机取代基，如聚硅氧烷。无机高分子：纯由其它元素组成。如聚氯化磷腈。
——具有有机物的弹塑性，但强度较低。 ——耐高温性能优异，但强度较低。特殊高分子：梯形和螺旋等。
9
聚硅氧烷
典型的元素高分子
表征：平均成分：化学法（元素分析、官能团测定等）光谱法（红外IR、紫外UV、核磁共振NMR等）序列长度：物理方法（核磁共振、紫外和红外）化学方法（基于链的断裂或相邻侧基的研究）
58
表征：序列结构
单体单元的平均序列长度:
ABAABABAAABBABBBBAABBB 则:<LA>=10/6, <LB>=12/6
前提：对于-CH2-CHX-型的聚烯烃，每一结构单元中有一个不对称（手性）碳原子。（硅、P+、N+与碳类似） <旋光异构体>:互为镜影的表现出不同旋光性的异构体.
15
三种类型
Isotactic 全同立构 Syndiotactic 间同立构
高分子全部由一种旋光异构单元键接而成分子链结构规整，可结晶。
51
线型、支化、网状分子的性能差别
线型分子：可溶，可熔，易于加工，可重复应用，一些合成纤维，“热塑性” 塑料（PVC，PS等属此类）支化分子：一般也可溶，但结晶度、密度、强度均比线型差网状分子：不溶，不熔，耐热，耐溶剂等性能好，但加工只能在形成网状结构之前，一旦交联为网状，便无法再加工， “热固性”塑料（酚醛、脲醛属此类）

高分子物理详尽讲义

高分子物理(详尽讲义)第一章高分子链的结构1.1.1 高分子科学的诞生与发展高分子物理是一门新兴的学科,是人们长期的生产实践和科学实验的基础上逐渐发展起来的.高分子学说是一个难产儿,它经历了50年的争论才艰难的诞生,而高分子物理学就是在这个过程中产生的,同时,它也为高分子学说的诞生立下了汗马功劳.直至20世纪30年代末期,高分子学说终于战胜了胶体缔合论,这一时期是高分子学说的争鸣期,是一个重要的里程碑.1.1.2 高分子结构的特点1.高分子由很大数目的结构单元组成2.一般高分子链都有一定的内旋自由度,可以使主链弯曲而具有柔性.3.结构的不均一性4.由于一个高分子包含很多结构单元,因此结构单元见的互相作用对其聚集态结构和物理性能有着十分重要的影响.5.高分子的聚集态有晶态和非晶态之分,高聚物的晶态比小分子晶态的有序度差很多,存在很多缺陷.6.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.1.1.3 高分子结构的内容高分子结构的内容可分为链结构与聚集态结构两个组成部分.链结构又分为近程结构与远程结构第二节高分子链的近程结构1.2.1 结构单元的化学组成高分子链中的重复结构单元的数目称为聚合度端基对聚合物性能的影响不容忽视在适当条件下可用端基分析法测定分子量和支化度1.2.2 链结结构链结结构是指结构单元在高分子链中的连接方式,它也是应县性能的重要因素之一1.2.3 支化与交联支化高分子的化学性质与线型分子相似,但支化对物理机械性能的影响有时相当显著支化高分子又有星型,梳型和无规支化之分,它们的性能也有差别高分子的交联度不同,性能也不同,交联度小的橡胶弹性较好,交联度大的橡胶弹性就差1.2..4 共聚物的结构由两种以上单元所组成的聚合物称为共聚物.二元共聚物可分为统计型、交替型、接枝型和嵌段型四种。

ABS树脂：由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯组成的三元接枝共聚物。

丙烯腈组分有腈基、能使聚合物耐化学腐蚀，提高制品的拉伸强度和硬度；丁二烯组分使聚合物呈现橡胶状韧性，这是制品冲击强度提高的主要因素；苯乙烯组分的高温流动性好，便于成型加工。