高分子物理课件复旦大学chapter
合集下载
高分子物理课件(复旦大学)chapter4-5
Small temperature difference resulting from different rates of solvent evaporation from and condensation onto droplets of pure solvent and polymer solution maintained in an atmosphere of solvent vapor. Measure Mn that is too lower for membrane osmometry method. Measurement chamber of VPO (Pasternak, 1962). Droplets of solvent Calibrated with low-molecular weight and polymer solution are placed, with standards: a relative method. the aid of hypodemic syringer, on the Quasi-steady-state phenomena. care must be “beads” of two theristors used as taken to standarize such variables as time of temperature-sensing elements and measurement and drop size between maintained in equilibrium with an calibration and sample measurement. atmosphere of solvent vapor.
Mw Mn
(3) Z-average molecular weight (Z均分子量):
《高分子物理》ppt课件(2024)
温度对溶解的影响
温度升高有利于高分子链的运动 和舒展，促进溶解；但过高的温 度可能导致高分子降解。
2024/1/24
12
高分子溶液粘度与流变性
1 2
粘度的定义与测量
粘度是高分子溶液的重要性质之一，反映了溶液 内摩擦阻力的大小，可通过粘度计进行测量。
浓度对粘度的影响
高分子溶液粘度随浓度的增加而增大，呈现非线 性关系。
击穿电压
击穿电压是指材料在电场作用下发生击穿现象的电压值。 高分子材料具有较高的击穿电压，可用于高压绝缘领域。
24
折射率、透光率等光学性能
01
折射率
高分子材料的折射率通常较低，接近于1.5左右。这使得高分子材料在
光学器件中具有广泛的应用，如透镜、棱镜等。
02
透光率
透光率是指材料对可见光的透过能力。高分子材料具有良好的透光性，
2024/1/24
6
PART 02
高分子链结构与形态
REPORTING
2024/1/24
7
高分子链化学结构
链的组成与结构单元
链的支化与交联
高分子链由许多结构单元通过共价键 连接而成，每个结构单元通常包含一 个或多个原子或原子团。
支化是指高分子链上分支结构的形成 ，而交联则是指不同高分子链之间的 连接。支化和交联都会对高分子的物 理性质产生显著影响。
高分子物理研究方法与技 术
REPORTING
2024/1/24
27
X射线衍射法研究晶体结构
X射线衍射原理
01
利用X射线在晶体中的衍射现象，通过分析衍射图谱
获得晶体结构信息。
高分子晶体结构特点
02 高分子晶体通常由分子链折叠形成的片晶组成，具有
复旦大学 高分子物理课件
Amorphous Polymer
Crystalline Polymer
2
Factors Controlling the Degree of Crystallinity:
Isotactic
R H C H C H R H C H C H R H C H C H H C H R C H R H C H C H H C H
14
• Crystal Unit Cell (Crystal System)
15
The 14 Bravais Lattice types and 6(7) Crystal Systems
16
17
ABC Stacking in = Hexagonal Lattice
To understand why diffraction techniques can be used to study the crystalline structures, we have to know (1). Concept of the planes (2). Characteristic diffracted peaks contributed from the arrangements of the atoms and/or monomers
FIG 6.26 (Sperling)
FIG 6.27 (Sperling)
36
高過冷度時：
成核速率 成長速率
結晶速率受到成長機制所控制，結晶 溫度愈低，結晶核的擴散行為愈不易 進行，故結晶速率愈低。 低過冷度時： 結晶速率受到成核機制所控制，結晶 溫度愈高，結晶核愈不易生成，故結 晶速率愈低。 中過冷度時： 成核與成長機制達成平衡，故結晶速 率最大。
《高分子物理》PPT课件
lg k
n lg t
-1
lg
ln
ht h0
h h
lg t -2
求t 1 : 2
ln 2 kt 1 n 2
t1 2
n
ln 2 k
0
1
2 lg t 3
图2-40 PA1010等温结晶 的Avrami作图
a-189.5℃; b-190.3℃; c-191.5℃; d-193.4℃; e-195.5℃; f-197.8℃;
② 若参与共聚的单体相应的均聚物都是结晶性 聚合物, 但结晶结构不同： 当一种成分为主的情况下,有结晶能力; 若两种成分大体相当,无结晶能力
如: 5%乙烯和95%丙烯的共聚物,为结晶性聚合物 50%乙烯和50%丙烯的共聚物,为弹性体
③若参与共聚的单体相应的均聚物一种是结晶性 聚合物，一种是非结晶性聚合物，结晶性聚合 物相应的单体单元（结构单元）为主要成分时， 具有结晶能力。如VA含量少的EVA
1.不会是100％结晶; 2. 高分子晶体结构呈现不同的 完善程度; 结构规整性比小分子晶体差；3. 非晶 聚合物中高分子排列的有序程度比非晶小分子物 质的大
热力学
一般高分子分子量大,结构复杂, 即使等规立构的高分子也会存在有不规整的 结构单元。
原因:
动力学
由于高分子分子量大,由熔体或 溶液结晶时,粘度很大,使分子链 排入晶格时受到粘滞阻力作用, 在有限的结晶时间范围内来不及 排入晶格。
0.6 0.5
0.4
h
结晶终了时的液柱高
0.3 0.2
ht h
h0 h
0.1 0
时间t
由于结晶终了的时间难于准确测定,
t 用体积收缩 1 2的时间
1 的倒数
高分子物理( 复旦大学) chapter1-2 导言与高分子的大小和形状
h
3
Polymers Related to Information Technology
➢ LCD after using polymer optical compensation films:
➢ Polymer light emitting diodes:
Color degradation and narrow viewing angle without negative compensation films
1997, G. R. Strobl) Introduction to Polymer Physics (Oxford,1995, M. Doi) Polymer Physics (Cambridge, 2003, Rubinstein) Principles of Polymer Chemistry (Flory) ……
为高分子材料的分子、结构设计和性能 设计提供理论基础
h
8
(2) 重要性-a.著名公司的材料研发流程
市场调研
高分子物理-设计-理论分析
结构性能表征
高分子化学-合成, 改性
高分子产品
h
9
(2) 重要性-b.从印第安人穿的靴子谈起
O2
O2
乳液
固体
h
10
1839年Goodyear的硫化技术
S
硫化橡胶
you imagine?
h
20
AFM of branched Polymers
h
21
2.1.2 构型(Configurations)
Arrangements fixed by the chemical bonding in the molecule, such as cis (顺式) and trans (反式), isotactic (等规) and syndiotactic (间规) isomers. The configuration of a polymer cannot be altered unless chemical bonds are broken and reformed.
高分子物理复旦大学chapter3高分子溶液-PPT课件
(内聚能密度)
1 / 2 1 / 2 N v D E D E D E D E 21 1 2 1 2 D H V V m i x m 1 m 12 m v 1 v 2 v 1 v 2 V 1 / 2
3.1 Criteria (判据) of Polymer Solubility
Gibbs free energy of mixing
Solubility occurs only when D G D H T D S mix mix mix the DGmix is negative. D Smix0
cells surrounding a polymer number of polymers
P12 total pairs of [1-2]
D H
N1 N1 xN 2
and
2
m i x i n g
( Z 2 ) N D 1 2 1 2
xN2 N1 xN2
D H TN T n m ix in g k 1 2 R 1 2 V 2 = mR T V 1 2 m1 2 1 2 V s
2
volume fraction of solvent ~ Possibility of the cell occupied by solvent.
V ( Z 2 ) D s 1 2 1 2 k T R T
Flory-Huggins parameter: (interaction parameter)
1. Hildebrand enthalpy of mixing (混合焓) 1-1 + 2-2 1-2 + 1-2
1 / 2 1 / 2 N v D E D E D E D E 21 1 2 1 2 D H V V m i x m 1 m 12 m v 1 v 2 v 1 v 2 V 1 / 2
3.1 Criteria (判据) of Polymer Solubility
Gibbs free energy of mixing
Solubility occurs only when D G D H T D S mix mix mix the DGmix is negative. D Smix0
cells surrounding a polymer number of polymers
P12 total pairs of [1-2]
D H
N1 N1 xN 2
and
2
m i x i n g
( Z 2 ) N D 1 2 1 2
xN2 N1 xN2
D H TN T n m ix in g k 1 2 R 1 2 V 2 = mR T V 1 2 m1 2 1 2 V s
2
volume fraction of solvent ~ Possibility of the cell occupied by solvent.
V ( Z 2 ) D s 1 2 1 2 k T R T
Flory-Huggins parameter: (interaction parameter)
1. Hildebrand enthalpy of mixing (混合焓) 1-1 + 2-2 1-2 + 1-2
何曼君第三版高分子第一章PPT
Lord Todd, president of the Royal Society of London, quoted in Chem. Eng. News1980,58(40), 29, in answer to the question, What do you think has been chemistry’s biggest contribution to science, to society?
8
第一章：绪论
9
第一章：绪论
一 .高分子及其应用
高分子（macromolecule、polymer）
由许多结构相同的单元通过共价键重复连接而 成的相对分子量很大的化合物 天然高分子 合成高分子：塑料、橡胶、纤维、胶粘剂、 涂料、功能高分子等 高分子材料具有基本性质： 比重小，比强度 高，韧性、可塑性，高弹性、耐磨性，绝缘 性，耐腐蚀性，抗射线。
27
第一章：绪论
Wallace Carothers （1896 – 1937） 尼龙、氯丁橡胶的发明者 1924-1926 University of Illinois instructor in organic chemistry
1926-1928 Harvard University instructor in organic chemistry
防腐工程：耐腐蚀性，防腐结构材料。
（水管阀门）PTFE：230～260℃长期工作，适合温度高腐蚀严重的产品。
14
第一章：绪论
高分子材料的消耗率
15
第一章：绪论
功能高分子Functional Polymer
• • • • • • 液晶高分子: 降解高分子聚二氧化碳树脂、Kevlar纤维 导电高分子: 电致发光高分子聚苯胺、塑料电池 医用高分子：人工心脏、脏器、人工肾（PU）、人工肌肉 高吸水性树脂 智能高分子：汽车的抗磨损涂层等 高分子在IT的应用：聚合物发光二极管(OLED)柔性显示器 、塑料芯片等
8
第一章：绪论
9
第一章：绪论
一 .高分子及其应用
高分子（macromolecule、polymer）
由许多结构相同的单元通过共价键重复连接而 成的相对分子量很大的化合物 天然高分子 合成高分子：塑料、橡胶、纤维、胶粘剂、 涂料、功能高分子等 高分子材料具有基本性质： 比重小，比强度 高，韧性、可塑性，高弹性、耐磨性，绝缘 性，耐腐蚀性，抗射线。
27
第一章：绪论
Wallace Carothers （1896 – 1937） 尼龙、氯丁橡胶的发明者 1924-1926 University of Illinois instructor in organic chemistry
1926-1928 Harvard University instructor in organic chemistry
防腐工程：耐腐蚀性，防腐结构材料。
（水管阀门）PTFE：230～260℃长期工作，适合温度高腐蚀严重的产品。
14
第一章：绪论
高分子材料的消耗率
15
第一章：绪论
功能高分子Functional Polymer
• • • • • • 液晶高分子: 降解高分子聚二氧化碳树脂、Kevlar纤维 导电高分子: 电致发光高分子聚苯胺、塑料电池 医用高分子：人工心脏、脏器、人工肾（PU）、人工肌肉 高吸水性树脂 智能高分子：汽车的抗磨损涂层等 高分子在IT的应用：聚合物发光二极管(OLED)柔性显示器 、塑料芯片等
2024年高分子物理课件复旦大学
2024年高分子物理课件复旦大学一、教学内容二、教学目标1. 理解高分子物理的基本概念，掌握高分子链的结构和性质。
2. 学习高分子溶液的物理性质，了解其在实际应用中的重要性。
3. 掌握高分子链的统计理论，培养学生运用理论知识解决实际问题的能力。
三、教学难点与重点教学难点：高分子链的统计理论及其应用。
教学重点：高分子链的结构与性质、高分子溶液的物理性质。
四、教具与学具准备1. 教具：多媒体课件、黑板、粉笔。
2. 学具：高分子物理教材、笔记本、计算器。
五、教学过程1. 导入：通过展示高分子材料在日常生活中的应用，引发学生对高分子物理的兴趣。
2. 理论讲解：2.1 高分子链的结构与性质：讲解高分子链的组成、结构特点和基本性质。
2.2 高分子溶液的物理性质：介绍高分子溶液的粘度、渗透压等性质。
3. 实践情景引入：以聚合物溶液为例，讲解如何利用高分子物理知识解决实际问题。
4. 例题讲解：针对高分子链的统计理论，给出典型例题，引导学生运用所学知识解题。
5. 随堂练习：针对本节课所学内容，设计相关练习题，巩固学生对知识点的掌握。
七、作业设计1. 作业题目：（1）简述高分子链的结构特点及其对性质的影响。
（2）计算给定浓度的高分子溶液的粘度。
2. 答案：（1）略。
（2）根据高分子溶液的粘度公式，计算出给定浓度下的粘度。
八、课后反思及拓展延伸1. 反思：本节课学生对高分子物理的基本概念和性质掌握较好，但在实际应用方面还需加强。
2. 拓展延伸：（1）学习高分子物理在材料科学、生物医学等领域的应用。
（2）了解高分子物理研究的前沿动态，培养学生的科学素养。
重点和难点解析1. 教学难点：高分子链的统计理论及其应用。
2. 实践情景引入：以聚合物溶液为例，讲解如何利用高分子物理知识解决实际问题。
3. 例题讲解：针对高分子链的统计理论，给出典型例题。
4. 作业设计：作业题目的难度和答案的详尽性。
一、高分子链的统计理论及其应用1. 高分子链的构象统计理论，包括无规卷曲、螺旋结构和折叠链等模型。
《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。
第二章高分子物理-PPT文档资料34页
2.3.1 晶体结构的基本知识
7. 晶格缺陷 lattice model
酝晶(准晶)
(1)定义:
空间点阵的周期性 在空间中断的现象
(2)类型:
点缺陷
原子缺陷 电子缺陷
空间点阵的周期性在 三维空间上不太完整
的晶体 (晶格变形的晶体)
如:腈纶的晶体是 典型的准晶
线(一维)缺陷 面(二维)缺陷
三维 缺陷
球晶:由晶片聚集成的长条扭 曲状的微纤束自球晶中
心出发,沿径向辐射排列 的多晶聚集体。
图2-11 球晶各生长阶段形象示意图 在图a,b,c下分别给出其俯视图
3.(3) 球晶的特征
B. 有消光黑十字
由于球晶具有结构 不对称性,一束平面偏 振光照到球晶上后,由 于折光指数不同而分 成2束光速不同的光。
因为聚丙烯腈是由自由基聚合 的方法得到的，呈无规立构构型， 由于高分子间作用力相当大，可以 结晶，但晶格的规整性差。
2.3.2 结晶形态学
1.研究内容
晶体的外形形状、尺寸大小和结构特征
2.研究方法
光学显微镜(正交偏光)、电子显微镜、 电子衍射等
3.聚合物结晶的结构和形态
(1)单晶
形态
平面状单 层片晶 (晶片)
克服分子间的作用力将1摩尔固体或液体物质 的分子远离到脱离相互作用的情况下所需的 能量。 (2)内聚能密度CED：单位体积的内聚能
E
CED v~ 摩尔体积
一般 纤维>塑料>橡胶
Chapter 2. Aggregate Structure of Polymer
第二章 高分子的聚集态结构
Section 3. Crystalline Structure and Morphology of Crystalline Polymer
高分子物理(第三版)第一章--绪论
¾高分子学说的争鸣时期，是一个重要的里程碑。
1920年，H. Staudinger发表了他的划时代的文献《论聚合》。他根据实验结 果，论证了聚合过程是大量的小分子自己结合起来的过程。大量实验事实雄辩 地证明了大分子的存在，人们又称它为“高分子”或“聚合物”。高分子学说得到 愈来愈多科学家的承认。
至1930年左右，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 的争鸣时期，是一个重要的里程碑。从此，高分子科学得到了欣欣向荣的健康 发展。
9
¾20世纪50年代后高分子物理的发展。
20世纪50年代后半期由Ziegler发现，Natta发展的配位催化剂引发的定向聚合， 使高分子的结构和物性理论受到很大的推动。 用这种催化剂，除了能控制乙烯基聚合物的不对称碳原子的立体构型，控制双 烯类聚合物的顺反异构以外，还使烯烃的低压聚合成为可能。这一成果促进了 结晶结构和旋转位能的研究。 从无支化的低压聚乙烯中首次观察到高分子单晶，以致发现了高分子特有的高 次结构，而这种高次结构与各种物理性质有很大的关系。
4
参考教材或资料： 1、何曼君等，高分子物理，复旦大学出版社，2007年;
2、郝立新等，高分子化学与物理，北京：化学工业出版社，1997年 3、H.S. Kaufman,J.J.Falcetta,Introduction to Polymer Science and Technology:An SPE Textbook,John Wiley & Sons Inc,New York,1977
高分子化学与物理 (Polymer Chemistry & Physics)
第二部分：高分子物理 （Polymer Physics)
第一章 绪论
1
1. 概论
1920年，H. Staudinger发表了他的划时代的文献《论聚合》。他根据实验结 果，论证了聚合过程是大量的小分子自己结合起来的过程。大量实验事实雄辩 地证明了大分子的存在，人们又称它为“高分子”或“聚合物”。高分子学说得到 愈来愈多科学家的承认。
至1930年左右，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 的争鸣时期，是一个重要的里程碑。从此，高分子科学得到了欣欣向荣的健康 发展。
9
¾20世纪50年代后高分子物理的发展。
20世纪50年代后半期由Ziegler发现，Natta发展的配位催化剂引发的定向聚合， 使高分子的结构和物性理论受到很大的推动。 用这种催化剂，除了能控制乙烯基聚合物的不对称碳原子的立体构型，控制双 烯类聚合物的顺反异构以外，还使烯烃的低压聚合成为可能。这一成果促进了 结晶结构和旋转位能的研究。 从无支化的低压聚乙烯中首次观察到高分子单晶，以致发现了高分子特有的高 次结构，而这种高次结构与各种物理性质有很大的关系。
4
参考教材或资料： 1、何曼君等，高分子物理，复旦大学出版社，2007年;
2、郝立新等，高分子化学与物理，北京：化学工业出版社，1997年 3、H.S. Kaufman,J.J.Falcetta,Introduction to Polymer Science and Technology:An SPE Textbook,John Wiley & Sons Inc,New York,1977
高分子化学与物理 (Polymer Chemistry & Physics)
第二部分：高分子物理 （Polymer Physics)
第一章 绪论
1
1. 概论
高分子物理复旦大学chapter5CondensedStatesofPolymers高分子的聚合状态-53页PPT资料
transition. (Anderson, P.W. Science 2019, 267, 1615.)
The transition from melt to glass is called glass transition (玻璃化转变)
glasses (liquid)
fast cooled
5.2.1 Chain Conformations in Crystals
Helix Conformations
21 31 32 31 41
42= 21 51 52 61
H31
repeating unit CHCH3 CH2 CHCH3
Zig-zag Conformations
H21
62= 31 71 72 73
function of size illustrating the nucleation process
Homogeneous (均相)
a
b
c
Types of crystal nuclei. (a) primary (初次),
(b) secondary (二次), (c) tertiary (三次)
Under Polarized optical microscopy
Lamellae in a spherulite
1. Lamellae 2. Tie Molecules 3. Amorphous
The mechanism of Maltese cross extinction pattern
Models、Thermodynamics、Kinetics
5.3 Oriented States of Polymers 5.4 Liquid Crystalline Polymers
The transition from melt to glass is called glass transition (玻璃化转变)
glasses (liquid)
fast cooled
5.2.1 Chain Conformations in Crystals
Helix Conformations
21 31 32 31 41
42= 21 51 52 61
H31
repeating unit CHCH3 CH2 CHCH3
Zig-zag Conformations
H21
62= 31 71 72 73
function of size illustrating the nucleation process
Homogeneous (均相)
a
b
c
Types of crystal nuclei. (a) primary (初次),
(b) secondary (二次), (c) tertiary (三次)
Under Polarized optical microscopy
Lamellae in a spherulite
1. Lamellae 2. Tie Molecules 3. Amorphous
The mechanism of Maltese cross extinction pattern
Models、Thermodynamics、Kinetics
5.3 Oriented States of Polymers 5.4 Liquid Crystalline Polymers
功能高分子-chapter4-2课件
PMMA
PMMA-d8
200 100 电子迁移吸收
瑞利散射
结构不良 nm 引起损耗
500
600
700
4). 改进POF(低损耗化)方法：
•采用PMMA -d8, 降低PMMA -d8成本。 •提高纯度，全密闭装置中，合成，制芯，成纤，消除气泡。 •改进成纤工艺，减少结构缺陷。
5). POF组成和类型
光功能高分子材料
1. 塑料光导纤维(POF)
1.1.光纤通讯的意义 1.2. 优、缺点 1.3. 塑料光纤损耗原因 1.4. 改进POF方法( 降低损耗 ) 1.5. POF组成和类型
2. 光导电高分子 3. 光能转换材料 4. 非线性光学高分子材料
4.2.1. 塑料光导纤维(POF)
1). 光纤通讯的意义:
(太阳能的利用)
太阳光到达地球表面 3×1024J/year, 60亿亿度电 (可惜密度仅 1KW/m2) 是人类能耗的104倍 只要全球1/50沙漠，10％转换效率，就足够全人类使用了。 1). 太阳能－热能转换: (太阳灶) F46， PVDF透明薄膜，透光率 > 80% (玻璃 70％) 2). 太阳能－化学能转换： Ex.
v). 应用及展望：
离合器(毫秒级响应)，减震器，阻尼器(刹车皮)，传动控制(机器人)
目标：高稳定性，低导电率，高电流变活性(低电压)，无水体系。
3. 光致发光和电致发光
光致发光(Photoluminescence PL)
用紫外光激发, 入射波被有机发光材料吸收，使基态电子激发到激 发态，形成电子－空穴对，即“激子”，当激子复合 ( 电子和空穴重新 结合)时产生一个光子，或者产生非辐射复合(产生多个声子)。 高的发光量子效率，即指复合时主要产生光子。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
高分子物理课件复旦大学chapter
AFM of Single Chains
高分子物理课件复旦大学chapter
(2) 影响物ห้องสมุดไป่ตู้性质的几大因素
a. 聚合度 N b. 单体连接->缺少独立运动的自由度
->熵的损失 c. 高分子链具有不同程度的柔顺性
d. 结构的多变性
高分子物理课件复旦大学chapter
高分子物理课件复旦大学chapter
(2) 重要性-b.从印第安人穿的靴子谈起
O2
O2
乳液
固体
高分子物理课件复旦大学chapter
1839年Goodyear的硫化技术
S
硫化橡胶 不了解结构特点，就要走很多的弯路， 更谈不上分子设计高分子物理课件复旦大学chapter
4. 高分子物理的发展简史
4. 高分子物理的发展简史
3. 现代物理向高分子物理的渗透 1965de Gennes 和 Edwards的蛇行(reptation)理 论, 标度概念(scaling concept)
高分子物理已成为现代凝聚态物理的重要分支 -软凝聚态物理(soft condensed matter)、软 物质(soft matter)或复杂流体(complex fluids)
高分子物理
高分子物理课件复旦大学chapter
第一章 导 论
高分子科学的重要性 高分子的特点 高分子物理的研究内容和重要性 高分子物理的发展简史 本课程所讲授的内容
高分子物理课件复旦大学chapter
1. 高分子科学的重要性
现代工业的重要标志
其他产业的重要支柱…
“I am inclined to think that the development of polymerization is, perhaps, the biggest thing chemistry has done, where it has had the biggest effect on everyday life. The world would be a totally different place without artificial fibers (纤维), plastics (塑料), elastomers (弹性体), etc. Even in the field of electronics, what would you do without insulation? And there you come back to polymers again.”
3. 高分子物理的研究内容和重要性
(1) 研究内容 结构
分子运动
性能
包括：理论、实验表征等手段
为高分子材料的分子、结构设计和性能 设计提供理论基础
高分子物理课件复旦大学chapter
(2) 重要性-a.著名公司的材料研发流程
市场调研
高分子物理-设计-理论分析
结构性能表征
高分子化学-合成, 改性
高分子产品
5. 本课程讲授的内容
(4) 高分子的分子运动学
高分子的三态：玻璃态、高弹态、粘流态
玻璃化转变 (5) 高分子的力学性能
性
小应变下的橡胶弹性理论、粘弹性
能
大应变下的强度与破坏
(6) 高分子的电学性质
高分子物理课件复旦大学chapter
参考书
高分子物理(修订版，复旦大学出版社，1990, 何曼君 陈 维孝 董西霞编)
高分子物理课件复旦大学chapter
5. 本课程讲授的内容
(1) 高分子的形状和大小
构型和构造
一级(近程)结构
结
构象
二级(远程)结构
分子量和分子量分布
构 (2) 高分子溶液, 高分子共混物, 嵌段共聚物
稀溶液->亚浓溶液->浓溶液的热力学
(3) 高分子的聚集态结构 三级结构
非晶态、结晶态和液晶态 高分子物理课件复旦大学chapter
高聚物的结构与性能(中科大，科学出版社) 聚合物的结构和物理性质(李斌才, 科学出版社) 聚合物科学与材料(科学出版社，Mark, Tobolsky et. al.) The Physics of Polymers (2nd Edition) (Springer,
1997, G. R. Strobl) Introduction to Polymer Physics (Oxford,1995, M. Doi) Polymer Physics (Cambridge, 2003, Rubinstein) Principles of Polymer Chemistry (Flory) ……
高分子结构的发现 Staudinger 1920-1930
1. 高分子物理的起点 橡胶弹性的分子理论 Kuhn, Mark 1930-1935 高分子链构象统计理论
2. 高分子的物化时代和DNA的发现 1935-1965 Flory 溶液理论，Rouse-Zimm链动力学理论 Watson-Crick的d-Helix DNA, Natta聚烯烃 聚集态结构表征方法 高分子物理课件复旦大学chapter
Red
High contrast ratio and wide viewing angle with negative compensation films
Yellow Blue
高分子物理课件复旦大学chapter
2. 高分子的特点
(1) 长链分子
N>>1 合成高分子 N~102-104 天然高分子 N~109-1010 DNA、RNA，Protein,…
高分子物理课件复旦大学chapter
Polymers Related to Information Technology
➢ LCD after using polymer optical compensation films:
➢ Polymer light emitting diodes:
Color degradation and narrow viewing angle without negative compensation films
Lord Todd, president of the Royal Society of London, quoted in Chem. Eng. News 1980, 58(40), 29, in answer to the question, What do you think has been chemistry’s biggest
AFM of Single Chains
高分子物理课件复旦大学chapter
(2) 影响物ห้องสมุดไป่ตู้性质的几大因素
a. 聚合度 N b. 单体连接->缺少独立运动的自由度
->熵的损失 c. 高分子链具有不同程度的柔顺性
d. 结构的多变性
高分子物理课件复旦大学chapter
高分子物理课件复旦大学chapter
(2) 重要性-b.从印第安人穿的靴子谈起
O2
O2
乳液
固体
高分子物理课件复旦大学chapter
1839年Goodyear的硫化技术
S
硫化橡胶 不了解结构特点，就要走很多的弯路， 更谈不上分子设计高分子物理课件复旦大学chapter
4. 高分子物理的发展简史
4. 高分子物理的发展简史
3. 现代物理向高分子物理的渗透 1965de Gennes 和 Edwards的蛇行(reptation)理 论, 标度概念(scaling concept)
高分子物理已成为现代凝聚态物理的重要分支 -软凝聚态物理(soft condensed matter)、软 物质(soft matter)或复杂流体(complex fluids)
高分子物理
高分子物理课件复旦大学chapter
第一章 导 论
高分子科学的重要性 高分子的特点 高分子物理的研究内容和重要性 高分子物理的发展简史 本课程所讲授的内容
高分子物理课件复旦大学chapter
1. 高分子科学的重要性
现代工业的重要标志
其他产业的重要支柱…
“I am inclined to think that the development of polymerization is, perhaps, the biggest thing chemistry has done, where it has had the biggest effect on everyday life. The world would be a totally different place without artificial fibers (纤维), plastics (塑料), elastomers (弹性体), etc. Even in the field of electronics, what would you do without insulation? And there you come back to polymers again.”
3. 高分子物理的研究内容和重要性
(1) 研究内容 结构
分子运动
性能
包括：理论、实验表征等手段
为高分子材料的分子、结构设计和性能 设计提供理论基础
高分子物理课件复旦大学chapter
(2) 重要性-a.著名公司的材料研发流程
市场调研
高分子物理-设计-理论分析
结构性能表征
高分子化学-合成, 改性
高分子产品
5. 本课程讲授的内容
(4) 高分子的分子运动学
高分子的三态：玻璃态、高弹态、粘流态
玻璃化转变 (5) 高分子的力学性能
性
小应变下的橡胶弹性理论、粘弹性
能
大应变下的强度与破坏
(6) 高分子的电学性质
高分子物理课件复旦大学chapter
参考书
高分子物理(修订版，复旦大学出版社，1990, 何曼君 陈 维孝 董西霞编)
高分子物理课件复旦大学chapter
5. 本课程讲授的内容
(1) 高分子的形状和大小
构型和构造
一级(近程)结构
结
构象
二级(远程)结构
分子量和分子量分布
构 (2) 高分子溶液, 高分子共混物, 嵌段共聚物
稀溶液->亚浓溶液->浓溶液的热力学
(3) 高分子的聚集态结构 三级结构
非晶态、结晶态和液晶态 高分子物理课件复旦大学chapter
高聚物的结构与性能(中科大，科学出版社) 聚合物的结构和物理性质(李斌才, 科学出版社) 聚合物科学与材料(科学出版社，Mark, Tobolsky et. al.) The Physics of Polymers (2nd Edition) (Springer,
1997, G. R. Strobl) Introduction to Polymer Physics (Oxford,1995, M. Doi) Polymer Physics (Cambridge, 2003, Rubinstein) Principles of Polymer Chemistry (Flory) ……
高分子结构的发现 Staudinger 1920-1930
1. 高分子物理的起点 橡胶弹性的分子理论 Kuhn, Mark 1930-1935 高分子链构象统计理论
2. 高分子的物化时代和DNA的发现 1935-1965 Flory 溶液理论，Rouse-Zimm链动力学理论 Watson-Crick的d-Helix DNA, Natta聚烯烃 聚集态结构表征方法 高分子物理课件复旦大学chapter
Red
High contrast ratio and wide viewing angle with negative compensation films
Yellow Blue
高分子物理课件复旦大学chapter
2. 高分子的特点
(1) 长链分子
N>>1 合成高分子 N~102-104 天然高分子 N~109-1010 DNA、RNA，Protein,…
高分子物理课件复旦大学chapter
Polymers Related to Information Technology
➢ LCD after using polymer optical compensation films:
➢ Polymer light emitting diodes:
Color degradation and narrow viewing angle without negative compensation films
Lord Todd, president of the Royal Society of London, quoted in Chem. Eng. News 1980, 58(40), 29, in answer to the question, What do you think has been chemistry’s biggest