高分子物理2章第一二节-聚集态结构模型

第三章高聚物的凝聚态结（TheAggregationStateof凝聚态 态)与相凝聚态：物质的物理状态,通常包括固、液、气（态），称为物质三⑴什么 态结分子的 态结构是指高分子链之间的排列和堆砌结构也称超分子结构。⑵研 态结构的意态是高分子材料的直接使用的状高分子链结构是决定高聚物基本性质的主要因素，而高聚物 态是决定高聚物本体性质的主要因。于使用中的高分子材，其许多性能直接决定于在加工成型过程中形成的 态结。·为材料设计和改性提供科学在认识高分子态结构特征、形成条件及材料性能间的关系，可以指导如何通过控制成型加工条件以达到出 良好有序的微小晶粒，每个晶粒内部的结构和普通晶体一样，具有三维有序，由此证明了它们的确是真正的晶体结构。所以晶体结构是高分子态结构要研究的第一个主要内容。由于高聚物结构的不均匀性，同一高聚物材料内有晶区，也有非晶区。我们要研究的第二个内容是非晶态结构。由于高分子有突出的几何不对称性，取向问题就显很重要，第三个内容是取向结构双向拉伸聚丙烯薄膜（BiaxiallyorientedpolypropylenefilmBOPP）一般为多层共济薄膜，是由聚丙烯颗粒经共挤形成片材后，再经两个方向的拉伸而制得的。优点：抗拉强度高，阻隔性能好，高。缺点：延伸率较PP低，热封性能差，独立使用时不易，使用时一般与PE等具有良好热封性的薄膜复合。常常用在冰激凌、热封、甜食、饼干、风味小吃包装礼品包装等的过渡状态，第四个内容液晶结构此被称为液晶高分子。冷却或可以保持其原来的状态。聚对苯二甲酰对苯二 态结构形成原由于分子间存在着相互作同的或不同的高分子在一起形成各种态结构。分子间作用力是根本原第一节高聚物分子间的作用1、 力和氢 力：没有方向性和饱静电力：力称为静电力。如：、PVA、PMMA要是静电力。静电力的作用能量一般在13—21千焦/摩(3—-5色散力：分子瞬间偶极在一般非极性高分子中，它甚至占分子间作用总能量的%。、、S等非极性高聚物中的分子间作用力主要是色散力。色散力的作用能一般在08—8千焦摩尔(0.—千卡摩尔。a）： OO

a）a）邻羟基苯甲酸：

HO O1、2内聚分子间作用力对物质的许多性质有重要的影响。例如点、 热溶解接与分子间作用力的大小有关在高聚物中由于分子量很大，分子链很，子的用是大。致使分子间的作用力的加和超过化学键的键能，所以一般聚合物不存在气态。显然，CED越大，分子间 第二节高聚物的 态结构模晶体:物质内部的质点（原子、分子、离子）三维有序周期性排列晶胞、晶体结构的基本概

系、数空间格子(空间点晶体结构和点阵的关

(2)晶胞和晶晶胞：三中具有相同周期排列的最小单元。就象重abc晶胞：代表晶体结构的基本重复单位(平行六面体c晶胞参 a七大晶 Axial==90;==90;aa==90;a三斜晶

PE的晶胞结构Planarzigzag

每一个晶胞中含有体单元的数目是正交晶PP的晶胞结

同周期c=0.65nm,相当于每一个晶胞中含有体单元的数目是单斜晶高聚物的晶态结构模尽可能客观地介绍几种主要的模这个模这个模型解释了X射线衍射和许多其他实验观察的结很长时间。2、规整折叠链A.ll于年从二甲苯的稀溶液中得到大于微的菱形片状聚乙烯单晶，并从电镜 上的投影长度，测得单晶薄片的厚度约为0纳米而且厚度与高聚物的分子量无关。单晶的电子衍射图证，伸展的分子链是垂直于晶薄片而取向的。然而由高聚物的分子量推算，伸展的分子链的长度在102—103纳米以上，就是说，晶片厚度尺寸整个分子链的，A.ll提出了折叠链结构模型。3、松散折叠链模4、插线板模

5、隧道—折叠链模2、2高聚物的非以说前者是后者的墓础，因为高聚物结晶通常总是从非晶态在的问题，不仅有大量完全非晶的高聚物，就是在结晶高聚物中，实际上也都包含着非晶区，非晶高聚物的本体性质直方法和的，对非晶态结构的研究进行得很少，只是把高聚物的非晶态看成是由高分子链完全无规缠结在一起的晶高聚物的缨状微束两相结构模型相适应。9年提得出了以下二个模型。1于 提出“无规线团模型见下图。从理论上赋予完全无序的非晶态结构观点以新的生命ly认为，非晶态高聚物的本体中，分子链的构象与在溶液中一样，呈无规线团状，线团分子之间是无规缠结的，因而非晶态高聚物在 态构是相。无规线团模型也有许多实 。其中特别值得注意是橡胶的弹性理论完全是建立在无规线团模型的基础上的，发生交联，实验结果并未发现本休体系中发生分子内交联的折叠链那些局部有序结构。用x烯分子的旋转半径相近，表分子链无论在本体中还两两相球粒模型认为，非晶态高聚物存在着一定程度的局有序。其中包含粒子相和粒间相两个部分，而粒子相又可分为有序区和粒界区两个部分。在有序区中，分子链是互相平行排型认为一根分子链可以通过几个粒子和粒间相。BACABACB—C这个模型解释了下列事实：这个模型解释了下列事实：从以上讨论不难看出，目前对非晶态结构的争论焦点主要是完全无序还