请比较高分子取向态、液晶态和结晶态在结构有序性方面的差异性

一、请比较取向态、液晶态和结晶态在结构有序性方面的差异性。

线型高分子充分伸展的时候，其长度为其宽度的几百、几千甚至几万倍，这种结构上悬殊的不对称性，使它们在某些情况下很容易沿某特定方向作占优势的平行排列，这就是取向；分子热运动产生的作用是无序性的，故除去外力后，分子热运动将使有序结构自发地变成无序化结构，这种过程叫做解取向。

高聚物的取向现象包括分子链、链段以及结晶高聚物的晶片、晶带沿特定方向的择优排列。取向与结晶都与高分子的有序性相关，但它们仍有本质的区别。通过结晶得到的有序排列在热力学上是稳定的，而通过外场作用“迫使”高分子链有序排列的取向在热力学上是不稳定的非平衡态，只是相对稳定，一旦除去外场，高分子链就会自发解取向。此外，取向态是一维或二维，结晶态则是三维有序的。对于未取向的高分子来说，其中链段是随机取向的，即朝每个方向的链段数同样多，因此未取向的高分子材料是各项同性的。而取向的高分子材料中，链段在某些方向上是择优取向的，因此材料呈现各项异性。

经过取向的材料在力学性能、光学性能以及热性能方面上发生显著的变化。抗张强度和挠曲疲劳强度在取向方向上明显增加，而与取向方向相垂直的方向上则降低，其它如冲击强度、断裂伸长率等也发生相应的变化。取向高聚物会发生光的折射现象，即在平行于取向方向与垂直于取向方向上的折射率出现差值。