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1、第2章聚合物的凝聚态结构非晶态结构(Amorphous)取向态结构(Orientation)2.2非晶态结构非晶态聚合物通常指完全不结晶的聚合物.包括玻璃体,高弹体和熔体.从分子结构上讲,非晶态聚合物包括:链结构规整性差的高分子,如a-PP,PS等链结构具有一定的规整性,但结晶速率极慢,如PC等常温为高弹态,如PB等非晶态结构模型无规线团模型:Flory在非晶态聚合物中，高分子链无论在溶剂或者本体中，均具有相同的旋转半径，呈现无扰的高斯线团状态。橡胶弹性模量不随稀释剂的加入而变化橡胶的弹性理论和溶液的流体力学
2、性能局部有序模型:Yeh等认为非晶聚合物中具有3~10nm范围的局部有序性。SANS测量的分子尺寸一般大于10nm,而对小于10nm的区域不敏感密度比完全无序模型计算的要高某些聚合物结晶速度极快TEM直接观察的结果RandomcoilsLocalorders,ifexist,arelimitedtoshort-rangenomorethanafewoftensofAngstroms.localorders2.3取向态结构取向:在外力作用下，分子链沿外力方向平行排列。聚合物的取向现象包括分子链、链段的取向以及结晶
3、聚合物的晶片等沿特定方向的择优排列。BeforeorientationAfterorientationStructureofaggregationstateDisorderedDifferentdegreeofordersPhysicalpropertiesisotropicanisotropic聚合物取向方法双轴拉伸或吹塑的薄膜纤维熔融挤出的管材和棒材2.3.1聚合物的取向方式单轴取向(UniaxialOrientation)纤维纺丝薄膜的单向拉伸双轴取向(BiaxialOrientation)一般在两个垂直
4、方向施加外力。如薄膜双轴拉伸，使分子链取向平行薄膜平面的任意方向。在薄膜平面的各方向的性能相近，但薄膜平面与平面之间易剥离。2.3.2聚合物的取向机理非晶态聚合物:链段取向分子链取向晶态聚合物:非晶区:链段与分子链取向晶区:微晶(晶粒)的取向晶态聚合物的X射线衍射花样（拉伸比增加）取向与解取向取向与结晶取向态是一种热力学不稳定状态,分子链或链段在一维或二维方向有序排列取向有利于结晶（why?）取向态的聚合物在一定的外界条件下会解取向.取向有利于结晶对于结晶过程:常数,负值负值上式成立有两种方法:(1)降低温度T
5、(只能适当的降低)(2)降低从取向态结晶一次拉伸二次拉伸热定形Q:怎样保证纤维既有较高的强度又有较好的弹性?2.3.3取向度取向函数q为取向角,指分子链主轴方向与取向方向之间的夹角OrientationstateNoorientation(molecularchainsorientrandomly,isotropic)01/354o44’Perfectlyparallelorientation110oPerpendicularorientation(chainorientperpendiculartothefi
6、beraxis)-1/2090oPartialorientation-1/2~1取向度的测量方法声速法(Soundvelocitymethod)双折射法(Birefringenceanisotropicmethod)广角X射线衍射法(Wide-angleX-raydiffraction)红外二向色性(InfraredDichroism)(1)声速法基本原理:声速沿分子链的传播速度>>链间的传播速度这种方法得到的是晶区和非晶区的平均取向度,由于声波在高聚物中的波长较大,该方法反映的只是分子链取向的情况.声波在完全
7、未取向聚合物中的传播速度待测聚合物取向方向上的传播速度(2)双折射法双折射取向因子f这种方法测得的取向度与晶区和非晶区的总取向度有关,该方法反映的是链段的取向.(3)广角X射线衍射法拉伸取向过程中,随取向度的增加,环形衍射变成圆弧并逐渐缩短,最后成为衍射点的事实,以圆弧的长度的倒数作为微晶取向度的量度.(4)红外二向色性2.5高分子合金的织态结构高分子合金又称多组分聚合物，在该体系中存在两种或两种以上不同的聚合物，不论组分是否以化学键相连接聚合物共混物(blend):PVC+CPE,PP+SBS,PP+EPPM
8、etc.嵌段共聚物(blockcopolymer):SBS,SAN接枝共聚物(graftcopolymer):ABS互穿网络IPN–Interpenetratingnetwork高分子合金的相容性CompatibilityandMiscibilityDG=DH–TDS增容作用相容性的表征共溶剂法透明性分散相形态(TEM,SEM)玻璃化温度Tg高分子合金的形态高分子合金的结构与性能尼龙6
