高分子ppt

分子尺寸
构象统计
（根）均方末端距
⊕末端距h：指分子链两端点 间的直线距离。 ⊕“均方末端距”：末端距 的平方按构象分布求统计平 均值。（直链？n2l2） ⊕“根均方末端距”：均方 末端距的平方根。 ⊕高分子链越柔顺，卷曲得 越厉害，均方末端距就越小。
思考：能否直接用末端距 的统计平均值来表征大分 子链的尺寸？？
织 态 结 构 （ 共 混 物 结 构 ）
液 晶 态 结 构
取 向 态 结 构
非 晶 态 结 构
晶 态 结 构
近程结构 （化学结构）
结 构 单 元 的 化 学 组 成
结 构 单 元 的 连 接 顺 序
结 构 单 元 的 立 方 体 构 型
支 化 与 交 联
高 分 子 链 的 大 小 （ 分 子 量 ）
受阻程度越大，可能有的构象数目越少。 高分子链的柔顺性大小就取决于分子链内旋转的受阻程度。
引入链段的概念！！！！
链段：由于受阻内旋转，在大分子中 能独立运动的最小链长。
或：在大分子链中划分出来，可以任 意取向的最小链长。
根据波尔兹曼公式
Hale Waihona Puke Baidu
构象熵
S k ln W
W m
n
构象数
熵
分子链蜷曲
由熵增原理，孤立高分子链在没有外力作用下总是 自发地采取蜷曲形态，使构象熵趋于最大。这就是 高分子长链柔性的实质。
因此，单键的内旋转是导致高分 子链呈蜷曲构象的原因 内旋转越自由，蜷曲的趋势越大。
我们称这种不规则的蜷曲的高分子链的构象为 无规线团（random coil）。
高分子链柔性与刚性
柔（顺）性：高分子链能够改变其构象的性质成为柔顺性。 柔性是聚合物许多性质不同于小分子物质子的主要原因。
柔性与刚性无本质的区别（静态柔顺性、动态柔顺性） 影响因素: 主链（C—C、C＝C、杂链、环状结构） 侧链（极性、体积、空间排布） 分子链长短 分子间作用力 外界因素（温度、压力、助剂）
二、结构单元的连接顺序
缩聚物、PE、单取代烯类？ 单烯、双烯？
(键接结构)：
共聚物的键合序列？ random、graft、block、alternating -ABABAABABBBABABBAABA-AAAAAAAAAAAAAAAAAAABBB BBB -AAAAAAAAAABBBBBBBBBBB-ABABABABABABABABABABA-
高斯链:假定大分子链由n个长度为l、不占空间体积的单元构 成，无任何键角限制，也不存在取代基对内旋转的阻碍。 ——“理想”的大分子链。
高分子物理
Polymer Physics
课程安排：
高分子的链结构 高分子聚集态结构 高分子溶液 高聚物的分子量及分子量分布 高聚物的分子运动
高分子链结构
The Structure of Polymer Chain
原子 结构
主价力
分子 结构
分子间力
凝聚态 结构
结构特点：多重性和复杂性
复合材料等 （高次结构） 三级结构 高分子聚集态结构 高分子链结构 一级结构 二级结构 远程结构 聚合物结构
SBS、BSB； SIS、ISI???
PS
PB
三、结构单元的立方构型
(configuration)：
定义：分子中由化学键所固定的原子或基团 在空间的几何排列。 改变构型 化学键的断裂、重组
手性异构、旋光异构
旋光异构高分子是否必定有旋光性？
R1 R2
R1 R2
C R4
R3
C R3
R4
n CH2
蜷曲、柔顺性
构象能：分子处于一定的构象状态所具有的位能。
u=f（n，l，θ，φ）
600
若一个高分子 链含有n个单键， 每个单键内旋 转可取m个位置， 那么该分子可 能的构象数就 是mn 位垒的高低 决定着旋转 的难易
（1）自由结合链（自由连接链） 无键角、无位垒限制 （2）自由旋转链 有键角限制、无位垒限制 （3）实际高分子链 有键角限制、也有位垒限制
高 分 子 链 的 形 态 （ 构 象 ）
一、结构单元的化学组成
1. 碳链高分子（主链全为C） PVC、PS、PAN、PVA、PAM…
(composition)：
2.杂链高聚物 （除C外，主链还含有P、N、Si、O、S等） PA、PC、POM… 3.元素有机高聚物（主链不含C，但侧链含C） 聚硅氧烷、聚磷氮烯… 4.无机高分子（主链与侧链均不含C ） 聚二氯磷氮烯、聚氮化硫…
R CH CH2
R CH
* n
对高分子来说，关心不是具体构型(左旋或右旋)， 而是构型在分子链中的异同，即全同(等规)、间 同或无规。 等规聚合物 等规度
高分子异构体：
旋光异构体 （立体异构体）
几何异构 （顺反异构体）
键接异构
空间构型不同的异构体
结构单元键接顺序 不同所造成的键接 异构有时也归于构 型的范畴
思考：
立构规整性对高分子材料的性能有怎样的影响？
高分子链是有规立构还是无规立构取决于什么？
可否通过C-C单键内旋转来改变分子的立构规整性？
四、支化与交联
(branching and crosslinking)：
五、高分子链的形态
(conformation)：
构象：由于碳碳单键内旋转而形成的空间排布。