分子间相互作用1
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高 分 子 相 互 作 用 的 特 点 及 意 义
高分子材料与工程1201班
前言
高 分 子 间 相 互作 用 与 小 分 子 之 间 的 相 互作 用 有 明 显 的 差 别 ， 突 出 表 现 在 高 分 子 间 的相 互 作 用非 常 强 ， 导 致 高 分 子 物 质 在 凝 聚态 结 构 和诸 多性 能 上 明 显 地 有 别 于 小 分 子 物 质 。 因 此 在 高 分 子 物理课 程 的 教 学 中 ，介 绍 好 高 分 子 间 的相 互 作 用 对 理 解 高 聚 物 的结 构 及 结 构 与性 能 之 间 的关 系 都 极为 重要 。分子间相互作用体现在分子 间相互作用力。
溶解过程
在高聚物与溶剂接触初期，由于高 分 子 链 很 长 ，高 分 子 间 相 互 缠 结 ， 作 用 力 很 大 ， 不 易 移 动 ，所以高 分 子 不 会 向 溶 剂 中 扩散 。 但 是 高 分 子 链 具 有 柔 性 ，链 段 由 于 热 运 动 而 产 生 空 穴 ，这 些 空 穴 很 快就 被 从 溶 剂 中 扩 散 而来 的溶 剂 小 分 子 所 占据 ， 高 聚 物 体 积 胀 大— 溶 胀 。 此 时 ，整 个 高分 子 链 还 不能 摆 脱 相 互 之 间 的作 用 而 向 溶 剂 分 子 中 扩 散 。不过，随着溶胀
是 溶 剂 分 子 与 高分 子 链 单 元 间 的 相 互 作
用 以及 溶 剂 分 子 与 高 分 子 链间 的 相 互 作 用 。 显 然 ，高 聚 物 的溶 解 能 力 与 它 的分 子 量 、分 子 间 作 用 力 和 链 的柔 性 都 有 关 。 分 子量 越 大 ，分 子 间 作 用 力 越 大 ，溶 解 度 就 越 小 。若 链 的柔 性 较 大 ，则 其 溶 解 现 象 如 同 自 某 一 表 面 剥 取胶 布 ，可 以 从 某 一 端逐 步 撕 离 而 不 需 要 一 次 克服 全 部 粘 附 力 ；若 链 的柔 性 小 或 链 是 刚 性 的 ， 由 于 需同时 拆 散 高分 子 链 间 的 大 部 分 或 全 部 作 用 力 ，其 溶 解 度 必然 很 小 甚 至 不 溶 解 。 例如：在纤 维素和聚乙烯醇分子中，所含的 碳 和 羟 基 数 的 比例 相 同，但由于链的柔性不同，纤维素分子刚
二、极性对玻璃化转变温度的影响
主链的柔性是决定高聚物玻璃化转变温度最重要
的因素，凡是能够降低链柔性的各种因素都能提 高玻璃化转变温度。从上一节《极性对柔性的影 响》中可知，取代基极性越大或比例越大，柔性 越差，所以，在碳链高分子中，当侧基的极性小 时，链结构单元间相互作用很弱，而当侧基体积 也较小时，主链内旋转空间位阻小，这样的高分 子链较柔顺，Tg较低。如：聚乙烯、聚丙烯的Tg 分别是-68℃、-10℃。当侧基的极性增加或体积增 大时，高分子链的柔性变差，如：含有较强极性 侧基的聚丙烯腈、含有较大侧基的聚苯乙烯，它 们的柔性比聚乙烯、聚丙烯要差，Tg相对较高，
四、极性对强度的影响
拉伸强度（ σ t） 拉伸强度定义：是在规定的实验温度、湿度和实
验速度下，在标准试样上沿轴向施加拉伸载荷直Baidu Nhomakorabea至断裂前试样承受的最大载荷P与试样横截面（宽 度b和厚度d的乘积）的比值，即P/bd。 极性对拉伸强度的影响： 高分子材料的强度上限 取决于主链化学键力和分子链间的作用力，在一 般情况下，增加高分子的极性或形成氢键可以使 其强度提高。例如，高密度聚乙烯的拉伸强度只 有21.6~38.2MPa,聚氯乙烯因有极性基因，拉伸强 度只有49MPa，尼龙610有氢键，拉伸强度为
为58.8MPa，在某些例子中，极性基因或氢
键的密度越大，则强度越高。如尼龙66的拉 动，材料的拉伸强度虽然提高，但呈现脆性。
（ 聚氯乙烯）
（ 高密度聚乙烯）
冲击强度(σi) 冲击强度的定义：是衡量材料韧性的一种指
标，通常定义为试样在冲击载荷W的作用下 折断或折裂时单位截面积所吸收的能量，即 W/bd。 极性对冲击强度的影响： 增加高分子的极性或产生氢键可以提高聚 合物的拉伸强度，但是，如果极性基团过密 或取代集团过大，则冲击强度减小，材料表 现为脆性。
衡量分子间作用力的方法
分子间作用力的大小通常采用内聚能或内聚
能密度来衡量。内聚能定义为克服分子间作 用力，把1mol液体或固体分子移到其分子间 的引力范围之外所需要的能量 ΔE= ΔHv-PΔV或ΔE=ΔHv-RT 式中，ΔE是内聚能； ΔHv是摩尔蒸发热； RT是转化为气体时所做的膨胀功PΔV。 对于低分子化合物，其内聚能近似等于恒融 蒸发热或升华热，可以直接由热力学数据估 计其内聚能密度。单位体积内的内聚能称为
的 继 续 进行 ，溶 剂 分 子 不 断 向 高 聚 物内 层 扩 散 ，必 然 就 有 愈 来 愈 多 的链 单 元 与溶 剂 分 子 混 合 ，使 得 高 分 子 链 间 的距 离 逐 渐 增 大 ，链 间 的相 互 作 用 力 逐 渐 减 少 ，致 使 愈 来 愈 多 的链 单 元可 以 松 动 。当 整 个 高 分 子 链 中 的 所 有 链 单 元 都 已摆脱 相 邻 分 子 链 间 的作 用 ，整 链 就 松 动 了 ，就 可 以 发 生 缓 慢 向 溶 剂 中 的扩 散 运 动 ，高 分 子 与溶 剂 分 子 相 混 合 ，最 后 完 成 溶 解 过 程 ，形 成 均 一 的 高分子溶液。 当 溶 剂 钻 入 高分 子 线 团 里 面 ，就 好 象 高分 子 链 单 元 作用 着 相斥 的 力 ，这 种斥 力 把 一 个 个 高 分 子 链拆开，实际上这种斥力
一、极性对柔性的影响
高分子链的柔性是分子链能够改变其构象的
性质。在高分子主链上引入取代基将改变分 子链间和链内的相互作用，从而影响高分子 链的柔性，取代基的极性不同对柔性有不同 的影响 取代基的极性大小决定着分子内和分子间相 互作用力的大小。极性越大，非键合原子之 间的相互作用就越强，不仅使内旋转势垒 ΔE增加，而且使内旋转构象间的势能差ΔU
极 性 对 高 分 子 相 互 作 用 影 响 很 大， 表 现 在 对分 子 运 动、柔 性、玻 璃 化 转 变 温 度（Tg）、熔 点（Tm）、熔 融 热（ΔH）、 拉 伸强 度、冲 击 强 度、溶 解 等 物 理 量 的 影响。 下面从如下几个方面讨论极性相 互作用的重要性及其对高聚物的结构 和性能的影响。
由于聚合物不能汽化，因而不能直接测定它的内聚 能密度和溶度参数，只能采用以下间接方法进行测 定：
聚丙烯 聚丙烯酸 聚氯乙烯
聚丙烯腈
-10 106 87
104
-CH3 -COOH -Cl
-CN
0 1.68 2.05
4.00
此外，增加分子链上极性基团的数量，也能提高 高聚物的Tg，但当极性基团的数量超过一定值后， 由于它们之间的静电斥力超过吸引力，反而导致 分子链间距离增大，Tg下降。
三、极性对溶解度的影响
它们的Tg分别是104℃、100℃。对于这些主链上 全为C-C的碳链高分子，主要涉及的还是侧基对柔 性的影响。 侧基的极性，对分子链的内旋转和分子间的相互 作用都会产生很大的影响。侧基的极性越强，Tg 越高。一些烯烃类高聚物的Tg与取代基极性的关 系如下表所示。
高聚物 线性聚乙烯 Tg/℃ -68 取代基 无 取代基的偶极矩×10-18 /(C·m) 0
也增加，分子链柔性变差。例如：聚丙烯 腈分子链的柔性比聚氯乙烯差，聚氯乙烯分 子链的柔性又较聚丙烯差。 极性取代基的比例越大，即沿分子链排布距 离小或数量多，则分子链内旋转困难，柔性 越差。例如：聚氯丁二烯的柔性大于聚氯乙 烯，聚氯乙烯的柔性又大于聚1,2-二氯乙烯。 分子链中极性取代基的分布对柔性也有影响， 如：聚偏二氯乙烯的柔性大于聚氯乙烯，这 是由于前者取代基对称排列，左旁式、右旁 式具有相同的位能，内旋转较易所致。
内聚能密度（CED） CED= ΔE/V 它可用于比较不同种高分子内分子间作用 力的大小。下表列出了部分线型聚合物的内 聚能密度。
聚合物 聚乙烯 聚异丁烯 丁苯橡胶 聚丁二烯 天然橡胶 聚苯乙烯 CED/(J•cm-3 ) 260 272 276 276 280 306 聚合物 聚甲基丙烯酸甲酯 聚乙酸乙烯酯 聚氯乙烯 聚对苯二甲酸乙二醇酯 尼龙66 聚丙烯腈 CED/(J•cm-3 ) 347 368 381 477 774 992
极性
极性：极性指一根共价键或一个共价分子中
电荷分布的不均匀性。如果电荷分布得不均 匀，则称改键或分子为极性；如果均匀，则 称为非极性，物质的一些物理性质（如溶解 性，熔沸点等）与分子的极性相关。可以用 偶极矩表示极性大小，键偶极矩越大，表示 键的极性越大；分子的偶极矩越大，表示分 子的极性越大。因此，极性大小变化可以显 示偶极矩的变化。
对于晶态聚合物，溶解一般比非晶态聚合物
来的困难，这是因为晶区分子排列规整、堆 砌紧密，溶剂分子难以渗入聚合物内部。通 常要在聚合物熔点附近，待聚合物晶区结构 破坏后，聚合物才能在溶剂中发生溶胀和溶 解。如高密度聚乙烯120℃下溶于四氢萘， 全同聚丙烯130℃下溶于十氢萘，这些是非 极性和弱极性晶态聚合物的溶解情况。对于 极性较大的晶态聚合物，不需要升高温度也 能溶解，但要选择强极性的溶剂。如室温下 聚对苯二甲酸乙二醇酯溶于间甲苯酚，聚己 二酰己二胺溶于甲酸。
成为优良的纤维材料；内聚能密度290~420J/cm3之 间的聚合物，分子间作用力居中，适合于塑料使用。 由此可见，分子间作用力的大小，对聚合物的强度、 耐热性和聚集态结构都有很大的影响，因而也决定 着其使用性能。 其实，聚合物的分子间作用力更常用另一个物 理量—溶度参数表示。溶度参数δ定义为内聚能密度 的平方根，即 δ=（CED)½ [(J/cm3) ½ ]
从这些数据可以看出，内聚能密度的大小与
聚合物的物理性质之间存在着明显的对应关 系。内聚能密度小于290J/cm3 时，由于它 们的分子链上不含有极性基团，分子间作用 力主要是色散力，分子间相互作用较弱，分 子链的柔顺性较好，使这些材料易于变形， 富有弹性，可用作橡胶（聚乙烯除外，由于 它易于结晶而失去弹性，只能用作塑料）； 内聚能密度大于420J/cm3 的聚合物，由于 分子链上有强极性基团，或者分子链之间能 形成氢键，分子间作用力大，因而具有较好 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，
目录
分子间相互作用力 极性
极性对高聚物结构和性能的影响
1、极性对柔性的影响 2、极性对玻璃化转变温度的影响 3、极性对溶解度的影响 4、极性对强度的影响 衡量分子间作用力的方法 拉伸强度测量方法 冲击强度测量方法
分子间相互作用力
范德华力：是永远存在于分子间或分子内非键合
硬 ， 而 聚 乙烯 醇分 子 较 柔 软 ，故 纤 维 素 不 溶 于水 而 聚 乙烯 醇则 极 易 溶 解 于 水 。
溶解度与聚合物的极性相关，通常呈现“极
性相近”的规律。非晶态的非极性或弱极性 聚合物通常溶于非极性或极性小的溶剂，如 天然橡胶溶于苯，聚苯乙烯溶于甲苯；而对 于非晶态的极性聚合物，则是极性与其相近 的极性溶剂才能使其溶解，如聚氯乙烯溶于 四氢呋喃，而不溶于非极性的辛烷，也不溶 于非极性较大的甲醇。这是因为溶剂与聚合 物的极性相近，也就是它们分子间相互作用 类型相近，又符合“相似相容”的规律。
原子间的一种相互吸引的作用力，包括静电力， 诱导力和色散力。 氢键：是强极性的X-H的上的氢原子与另一个键上 电负性很大的原子Y上的弧对电子相互吸引而形成 的一种键。它比化学键小得多，却比范德华力大， 是分子间作用中最重要的一种，对于高分子的性 质起很大的作用。 在高聚物中，分子间作用力起着特殊的重要 作用，可以说，离开了分子间的相互作用来解释 高分子的凝聚状态、堆积方式以及各种物理性质 是没有意义的。
高分子材料与工程1201班
前言
高 分 子 间 相 互作 用 与 小 分 子 之 间 的 相 互作 用 有 明 显 的 差 别 ， 突 出 表 现 在 高 分 子 间 的相 互 作 用非 常 强 ， 导 致 高 分 子 物 质 在 凝 聚态 结 构 和诸 多性 能 上 明 显 地 有 别 于 小 分 子 物 质 。 因 此 在 高 分 子 物理课 程 的 教 学 中 ，介 绍 好 高 分 子 间 的相 互 作 用 对 理 解 高 聚 物 的结 构 及 结 构 与性 能 之 间 的关 系 都 极为 重要 。分子间相互作用体现在分子 间相互作用力。
溶解过程
在高聚物与溶剂接触初期，由于高 分 子 链 很 长 ，高 分 子 间 相 互 缠 结 ， 作 用 力 很 大 ， 不 易 移 动 ，所以高 分 子 不 会 向 溶 剂 中 扩散 。 但 是 高 分 子 链 具 有 柔 性 ，链 段 由 于 热 运 动 而 产 生 空 穴 ，这 些 空 穴 很 快就 被 从 溶 剂 中 扩 散 而来 的溶 剂 小 分 子 所 占据 ， 高 聚 物 体 积 胀 大— 溶 胀 。 此 时 ，整 个 高分 子 链 还 不能 摆 脱 相 互 之 间 的作 用 而 向 溶 剂 分 子 中 扩 散 。不过，随着溶胀
是 溶 剂 分 子 与 高分 子 链 单 元 间 的 相 互 作
用 以及 溶 剂 分 子 与 高 分 子 链间 的 相 互 作 用 。 显 然 ，高 聚 物 的溶 解 能 力 与 它 的分 子 量 、分 子 间 作 用 力 和 链 的柔 性 都 有 关 。 分 子量 越 大 ，分 子 间 作 用 力 越 大 ，溶 解 度 就 越 小 。若 链 的柔 性 较 大 ，则 其 溶 解 现 象 如 同 自 某 一 表 面 剥 取胶 布 ，可 以 从 某 一 端逐 步 撕 离 而 不 需 要 一 次 克服 全 部 粘 附 力 ；若 链 的柔 性 小 或 链 是 刚 性 的 ， 由 于 需同时 拆 散 高分 子 链 间 的 大 部 分 或 全 部 作 用 力 ，其 溶 解 度 必然 很 小 甚 至 不 溶 解 。 例如：在纤 维素和聚乙烯醇分子中，所含的 碳 和 羟 基 数 的 比例 相 同，但由于链的柔性不同，纤维素分子刚
二、极性对玻璃化转变温度的影响
主链的柔性是决定高聚物玻璃化转变温度最重要
的因素，凡是能够降低链柔性的各种因素都能提 高玻璃化转变温度。从上一节《极性对柔性的影 响》中可知，取代基极性越大或比例越大，柔性 越差，所以，在碳链高分子中，当侧基的极性小 时，链结构单元间相互作用很弱，而当侧基体积 也较小时，主链内旋转空间位阻小，这样的高分 子链较柔顺，Tg较低。如：聚乙烯、聚丙烯的Tg 分别是-68℃、-10℃。当侧基的极性增加或体积增 大时，高分子链的柔性变差，如：含有较强极性 侧基的聚丙烯腈、含有较大侧基的聚苯乙烯，它 们的柔性比聚乙烯、聚丙烯要差，Tg相对较高，
四、极性对强度的影响
拉伸强度（ σ t） 拉伸强度定义：是在规定的实验温度、湿度和实
验速度下，在标准试样上沿轴向施加拉伸载荷直Baidu Nhomakorabea至断裂前试样承受的最大载荷P与试样横截面（宽 度b和厚度d的乘积）的比值，即P/bd。 极性对拉伸强度的影响： 高分子材料的强度上限 取决于主链化学键力和分子链间的作用力，在一 般情况下，增加高分子的极性或形成氢键可以使 其强度提高。例如，高密度聚乙烯的拉伸强度只 有21.6~38.2MPa,聚氯乙烯因有极性基因，拉伸强 度只有49MPa，尼龙610有氢键，拉伸强度为
为58.8MPa，在某些例子中，极性基因或氢
键的密度越大，则强度越高。如尼龙66的拉 动，材料的拉伸强度虽然提高，但呈现脆性。
（ 聚氯乙烯）
（ 高密度聚乙烯）
冲击强度(σi) 冲击强度的定义：是衡量材料韧性的一种指
标，通常定义为试样在冲击载荷W的作用下 折断或折裂时单位截面积所吸收的能量，即 W/bd。 极性对冲击强度的影响： 增加高分子的极性或产生氢键可以提高聚 合物的拉伸强度，但是，如果极性基团过密 或取代集团过大，则冲击强度减小，材料表 现为脆性。
衡量分子间作用力的方法
分子间作用力的大小通常采用内聚能或内聚
能密度来衡量。内聚能定义为克服分子间作 用力，把1mol液体或固体分子移到其分子间 的引力范围之外所需要的能量 ΔE= ΔHv-PΔV或ΔE=ΔHv-RT 式中，ΔE是内聚能； ΔHv是摩尔蒸发热； RT是转化为气体时所做的膨胀功PΔV。 对于低分子化合物，其内聚能近似等于恒融 蒸发热或升华热，可以直接由热力学数据估 计其内聚能密度。单位体积内的内聚能称为
的 继 续 进行 ，溶 剂 分 子 不 断 向 高 聚 物内 层 扩 散 ，必 然 就 有 愈 来 愈 多 的链 单 元 与溶 剂 分 子 混 合 ，使 得 高 分 子 链 间 的距 离 逐 渐 增 大 ，链 间 的相 互 作 用 力 逐 渐 减 少 ，致 使 愈 来 愈 多 的链 单 元可 以 松 动 。当 整 个 高 分 子 链 中 的 所 有 链 单 元 都 已摆脱 相 邻 分 子 链 间 的作 用 ，整 链 就 松 动 了 ，就 可 以 发 生 缓 慢 向 溶 剂 中 的扩 散 运 动 ，高 分 子 与溶 剂 分 子 相 混 合 ，最 后 完 成 溶 解 过 程 ，形 成 均 一 的 高分子溶液。 当 溶 剂 钻 入 高分 子 线 团 里 面 ，就 好 象 高分 子 链 单 元 作用 着 相斥 的 力 ，这 种斥 力 把 一 个 个 高 分 子 链拆开，实际上这种斥力
一、极性对柔性的影响
高分子链的柔性是分子链能够改变其构象的
性质。在高分子主链上引入取代基将改变分 子链间和链内的相互作用，从而影响高分子 链的柔性，取代基的极性不同对柔性有不同 的影响 取代基的极性大小决定着分子内和分子间相 互作用力的大小。极性越大，非键合原子之 间的相互作用就越强，不仅使内旋转势垒 ΔE增加，而且使内旋转构象间的势能差ΔU
极 性 对 高 分 子 相 互 作 用 影 响 很 大， 表 现 在 对分 子 运 动、柔 性、玻 璃 化 转 变 温 度（Tg）、熔 点（Tm）、熔 融 热（ΔH）、 拉 伸强 度、冲 击 强 度、溶 解 等 物 理 量 的 影响。 下面从如下几个方面讨论极性相 互作用的重要性及其对高聚物的结构 和性能的影响。
由于聚合物不能汽化，因而不能直接测定它的内聚 能密度和溶度参数，只能采用以下间接方法进行测 定：
聚丙烯 聚丙烯酸 聚氯乙烯
聚丙烯腈
-10 106 87
104
-CH3 -COOH -Cl
-CN
0 1.68 2.05
4.00
此外，增加分子链上极性基团的数量，也能提高 高聚物的Tg，但当极性基团的数量超过一定值后， 由于它们之间的静电斥力超过吸引力，反而导致 分子链间距离增大，Tg下降。
三、极性对溶解度的影响
它们的Tg分别是104℃、100℃。对于这些主链上 全为C-C的碳链高分子，主要涉及的还是侧基对柔 性的影响。 侧基的极性，对分子链的内旋转和分子间的相互 作用都会产生很大的影响。侧基的极性越强，Tg 越高。一些烯烃类高聚物的Tg与取代基极性的关 系如下表所示。
高聚物 线性聚乙烯 Tg/℃ -68 取代基 无 取代基的偶极矩×10-18 /(C·m) 0
也增加，分子链柔性变差。例如：聚丙烯 腈分子链的柔性比聚氯乙烯差，聚氯乙烯分 子链的柔性又较聚丙烯差。 极性取代基的比例越大，即沿分子链排布距 离小或数量多，则分子链内旋转困难，柔性 越差。例如：聚氯丁二烯的柔性大于聚氯乙 烯，聚氯乙烯的柔性又大于聚1,2-二氯乙烯。 分子链中极性取代基的分布对柔性也有影响， 如：聚偏二氯乙烯的柔性大于聚氯乙烯，这 是由于前者取代基对称排列，左旁式、右旁 式具有相同的位能，内旋转较易所致。
内聚能密度（CED） CED= ΔE/V 它可用于比较不同种高分子内分子间作用 力的大小。下表列出了部分线型聚合物的内 聚能密度。
聚合物 聚乙烯 聚异丁烯 丁苯橡胶 聚丁二烯 天然橡胶 聚苯乙烯 CED/(J•cm-3 ) 260 272 276 276 280 306 聚合物 聚甲基丙烯酸甲酯 聚乙酸乙烯酯 聚氯乙烯 聚对苯二甲酸乙二醇酯 尼龙66 聚丙烯腈 CED/(J•cm-3 ) 347 368 381 477 774 992
极性
极性：极性指一根共价键或一个共价分子中
电荷分布的不均匀性。如果电荷分布得不均 匀，则称改键或分子为极性；如果均匀，则 称为非极性，物质的一些物理性质（如溶解 性，熔沸点等）与分子的极性相关。可以用 偶极矩表示极性大小，键偶极矩越大，表示 键的极性越大；分子的偶极矩越大，表示分 子的极性越大。因此，极性大小变化可以显 示偶极矩的变化。
对于晶态聚合物，溶解一般比非晶态聚合物
来的困难，这是因为晶区分子排列规整、堆 砌紧密，溶剂分子难以渗入聚合物内部。通 常要在聚合物熔点附近，待聚合物晶区结构 破坏后，聚合物才能在溶剂中发生溶胀和溶 解。如高密度聚乙烯120℃下溶于四氢萘， 全同聚丙烯130℃下溶于十氢萘，这些是非 极性和弱极性晶态聚合物的溶解情况。对于 极性较大的晶态聚合物，不需要升高温度也 能溶解，但要选择强极性的溶剂。如室温下 聚对苯二甲酸乙二醇酯溶于间甲苯酚，聚己 二酰己二胺溶于甲酸。
成为优良的纤维材料；内聚能密度290~420J/cm3之 间的聚合物，分子间作用力居中，适合于塑料使用。 由此可见，分子间作用力的大小，对聚合物的强度、 耐热性和聚集态结构都有很大的影响，因而也决定 着其使用性能。 其实，聚合物的分子间作用力更常用另一个物 理量—溶度参数表示。溶度参数δ定义为内聚能密度 的平方根，即 δ=（CED)½ [(J/cm3) ½ ]
从这些数据可以看出，内聚能密度的大小与
聚合物的物理性质之间存在着明显的对应关 系。内聚能密度小于290J/cm3 时，由于它 们的分子链上不含有极性基团，分子间作用 力主要是色散力，分子间相互作用较弱，分 子链的柔顺性较好，使这些材料易于变形， 富有弹性，可用作橡胶（聚乙烯除外，由于 它易于结晶而失去弹性，只能用作塑料）； 内聚能密度大于420J/cm3 的聚合物，由于 分子链上有强极性基团，或者分子链之间能 形成氢键，分子间作用力大，因而具有较好 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，
目录
分子间相互作用力 极性
极性对高聚物结构和性能的影响
1、极性对柔性的影响 2、极性对玻璃化转变温度的影响 3、极性对溶解度的影响 4、极性对强度的影响 衡量分子间作用力的方法 拉伸强度测量方法 冲击强度测量方法
分子间相互作用力
范德华力：是永远存在于分子间或分子内非键合
硬 ， 而 聚 乙烯 醇分 子 较 柔 软 ，故 纤 维 素 不 溶 于水 而 聚 乙烯 醇则 极 易 溶 解 于 水 。
溶解度与聚合物的极性相关，通常呈现“极
性相近”的规律。非晶态的非极性或弱极性 聚合物通常溶于非极性或极性小的溶剂，如 天然橡胶溶于苯，聚苯乙烯溶于甲苯；而对 于非晶态的极性聚合物，则是极性与其相近 的极性溶剂才能使其溶解，如聚氯乙烯溶于 四氢呋喃，而不溶于非极性的辛烷，也不溶 于非极性较大的甲醇。这是因为溶剂与聚合 物的极性相近，也就是它们分子间相互作用 类型相近，又符合“相似相容”的规律。
原子间的一种相互吸引的作用力，包括静电力， 诱导力和色散力。 氢键：是强极性的X-H的上的氢原子与另一个键上 电负性很大的原子Y上的弧对电子相互吸引而形成 的一种键。它比化学键小得多，却比范德华力大， 是分子间作用中最重要的一种，对于高分子的性 质起很大的作用。 在高聚物中，分子间作用力起着特殊的重要 作用，可以说，离开了分子间的相互作用来解释 高分子的凝聚状态、堆积方式以及各种物理性质 是没有意义的。