《高分子物理》PPT课件

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1、Chapter2.AggregateStructureofPolymer第二章高分子的聚集态结构2.4结晶聚合物结构模型Section4.StructureModelofCrystallinePolymer2.4.1结晶聚合物的基本特征Characteristicsofcrystallinepolymer1.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。由于高分子分子量大,由熔体或溶

2、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。原因:热力学动力学2.4.2缨状微束模型Fringed-micellemodel图2-29结晶聚合物的缨状微束模型基本内容1.结晶聚合物中,晶区、非晶区两相共存,互相穿插;2.晶区中高分子相互平行规整排列,非晶区中高分子呈无规线团的构象状态,完全无序,尺寸一般较小,厚度10nm左右;3.一个高分子可以穿越几个晶区、非晶区,晶区、非晶区很难分离能解释纤维拉伸取向、非晶区密度比晶区密度小、加热熔融时有熔限等,但单晶培养出来后遇到困难。2.4.3折叠链模型Folde

3、dchainmodel图2-30结晶聚合物的折叠链模型基本内容3.(为进一步降低表面能)晶带并肩排列形成晶片,有时有位错:刃性位错、螺旋型位错解释了单晶的事实(分成若干个扇形区),但解释不了纤维拉伸后强度增大的现象。1.能结晶的高分子相互交错排列形成结晶链束;2.结晶链束又细又长,表面能大,不稳定,为了稳定,链束折叠形成晶带;2.4.4邻近折叠链模型AdjacentFoldedchainmodel图2-31邻近折叠链模型a.邻近规整折叠链模型b.邻近松散折叠链模型ab图2-32隧道－折叠链模型2.4.5隧道-折叠链模型Tunnel-foldedchai

4、nmodel伸直链空穴折叠链非晶区晶区链的末端2.4.6插线板模型Switchboardmodel基本内容1.聚合物在结晶时高分子链来不及规整折叠,只能是局部的一些链段进行位置调整排入晶格,结晶聚合物高分子链基本上保持无规卷曲的构象状态;2.在晶片中,和一个高分子链相邻的是其他高分子链的段落或是同一个高分子链中相距较远的段落;3.一个高分子可以从一个晶区通过非晶区进入另一晶区,当然也可以折回到原来的晶区。图2-33插线板模型2.4.6插线板模型Switchboardmodel实验支持解释的实验事实中子小角散射1.将结晶聚合物放入溶剂中,发生反应,会有异

5、常现象,但没有观察到不均匀现象,说明构象状态无大的变化;2.高分子链在熔体中、结晶聚合物中的均方半径与在θ条件的溶液中一样;3.HDPE加热到熔融,然后用液氮急速冷却,仍发现有结晶,说明结晶只能是分子链局部位置的调整。Chapter2.AggregateStructureofPolymer第二章高分子的聚集态结构2.5非结晶聚合物结构模型Section5.StructureModelofamorphousPolymer2.5.1Flory完全无序模型FloryCompleteout-of-ordermodel图2-34无规线团模型解释的事实橡胶的弹性模

6、量、应力－温度系数不随稀释剂加入而有反常的改变非晶聚合物本体和在溶液中交联情况无不同非晶聚合物本体和在溶液中高分子的旋转半径相近图2-35折叠链缨状胶束粒子模型2.5.2局部有序模型Partialin-ordermodel(a)塌球模型(b)曲棍状模型图2-36局部有序模型解释的事实有粒间相，为橡胶弹性变形的回缩力提供必要的构象熵而按完全无序模型计算<0.65为结晶的迅速发展准备了条件缓冷或热处理非晶聚合物的密度增加Chapter2.AggregateStructureofPolymer第二章高分子的聚集态结构2.6聚合物的结晶过程Section6.C

7、rystallizationProcessofPolymer2.6.1聚合物的结晶能力CrystallineAbilityofPolymer有无大小1.均聚物(1)若高分子中不含有立体异构中心,结构单元的键接规整,有结晶能力结构越简单,对称性越好,结晶能力越大(2)若高分子中含有立体异构中心,全同、间同、全顺式、全反式异构构型的,有结晶能力等规度越高,结晶能力越大(3)若高分子中含有立体异构中心,无规立构构型的一般无结晶能力;若几何对称性好,也有结晶能力如:PVA，聚三氟氯乙烯2.6.1聚合物的结晶能力CrystallineAbilityofPolym

8、er2.共聚物(1)交替共聚物:若分子链中不含有立体异构中心,有结晶能力(2)无规共聚物:①若