何曼君第三高分子物理章

1高分子链结构近程结构远程结构化学组成单体单元键合单个高分子链的键接（交联与支化）单体单元主体构型（空间排列）高分子的大小（分子量）高分子的形态（构象）高分子聚集态结构晶态（Crystalline）非晶态（Non—crystalline）

取向态（orientation）

液晶态（Liquidcrystals）

织态（texture）第二章：高分子链的结构，形状和尺寸2由于高分子是链状结构，所以把简单重复（结构）单元称为“链节”（chains）简单重复（结构）单元的个数称为聚合度DP(DegreeofPolymerization)n:聚合度结构单元≠重复单元（链节）3第二章：高分子链的结构，形状和尺寸碳链高分子：分子主链全部由碳原子以共价键相连的高分子（大多由加聚得到）(如聚烯烃）这类高聚物不易水解，易加工，易燃烧，易老化，耐热性较差。杂链高分子分子主链由两种或两种以上原子如：O，N，S，C等以共价键相连的高分子（如聚酯、尼龙）这类聚合物是由缩聚反应或开环聚合而成的，因主链带极性，易水解，醇解或酸解，耐热性好，强度高元素高分子分子主链分子含Si，P，Al，Ti，As，Sb，Ge等元素的高分子（不含碳）（如硅橡胶）这类高聚物的特点是具有无机物的热稳定性，有机物的弹性和塑性。但强度较低。4键接结构（顺序异构体）头-头尾-尾头-尾无规键接第二章：高分子链的结构，形状和尺寸56Configurations(构型):Arrangementsfixedbythechemicalbondinginthemolecule,suchashead-to-headandhead-to-tail,cis(顺式)andtrans(反式),isotactic(等规)andsyndiotactic(间规)isomers.Theconfigurationofapolymercannotbealteredunlesschemicalbondsarebrokenandreformed.Conformations(构象):Arrangementsarisingfromrotationaboutsinglebonds.Insolutionormelt,thepolymermoleculeisincontinualmotionbecauseofitsthermalenergy,assumingmanydifferentconformationsinrapidsuccession.第二章：高分子链的结构，形状和尺寸构型：立体化学在高分子中的表现几何异构——内双键上的基团在双键两侧排列方式不同而引起的异构（因为内双键中键是不能旋转的）顺式反式空间立构——正四面体的中心原子上四个取代基是不对称的旋光异构7第二章：高分子链的构型有不对称碳原子，所以有旋光异构

三种键接方式：1）全同立构：全是由一种旋光异构单元键接而成，取代基全在平面的一侧2）间同立构：两种旋光异构单元间接键合而成，取代基间接分布在平面两侧3）无规立构：两种旋光异构单元无规则键合而成，取代基无规分布在平面两侧8分子的立体构型不同，导致材料性能差异PS：

等规PS：规整度高，能结晶，熔点240℃，不易溶解无规PS：软化点80~100℃，溶于苯PP：等规PP：熔点175℃，坚韧可纺丝，也可作工程塑料无规PP：性软，无实际用途9线型招大分吧子链一般闪高分革子是胀线型贡的。艰它是灾由含焰二官插能团映的反包应物惩反应驻的，房诚如前梯所述及的聚网苯乙务烯和世聚酯炸，分炭子长律链可寇以卷抵曲成舱团，挂也可香以伸佛展成聚直线迎，这故取决士于分成子本天身的娱柔顺秆性及屠外部功条件小。性能锅：在渗受热痒或受凭力情井况下胶分子妨间可劳以互糊相移先动（召流动委），粪因此火线型崖高分埋子可糠在适栏当溶浓剂中戏溶解休，加牙热时化可熔温融，请易于挥加工暴成型浇。支链拐形高蓄分子网状竿（交剂联）质大分溉子交联小度：用相畅邻两添个交蹈联点岁之间碍的链陵的平牧均分谎子Mc来表别示。映支联糟度越顶大，Mc越小旷。交联草点密野度：交联畅的结香构单夕元占再总结剂构单恶元的棕分数劳，即堵每一并结构渐单元倒的交跟联几搞率。性能催：不页溶，招不熔骂，耐桥热，限耐溶门剂等场性能盏好，捉但加嫂工只葡能在桃形成鸟网状遥结构败之前晃。两相粉邻支篮化点徒之间川链的镇平均楚分子旦量来录表示补支化搅的程茅度，丑称为支化指度性能劫：一亦般也裳可溶其，但失结晶诊度、梦密度逢、强剥度均吊比线默型差10支化遣度对剥性能茫的影找响：点以PE为例LD断PE搞(L稀ow翼D窗en胖si像ty律P缘瑞E)（自温由基仰聚合够）这种川聚合趋方式丝式易发替生链位转移黄，则假支链飞多，挺密度仰小，犬较柔饿软。膛用于汗制食劣品袋带、奶笼瓶等示等HD演PE（配像位聚弹合，Zi族gl奋er催化盈剂）这种滴聚合吹方法虚不同碧与前绿，获嫁得的惨是几案乎无捕支链的的线纤型PE，所谣以密幅度大羊，硬缸，规站整性方好，话结晶顶度高例，强僻度、竹刚性谊、熔具点均姓高。爪可用饭作工牲程塑筹料部盾件，留绳缆惠等等交联PE经过涉辐射余交联隔，使祝得软旷化点辟和强罢度均脖大大村提高遮，大滔都用猜于电味气接辛头，宪电缆芬的绝脉缘套谈管等1112共聚亮物如果家高分孙子由唉两种宾以上桃的单岔体组趟成，叔则高捏分子桑链的袖结构颗更加燃复杂跪，将有序列北分布问题无规笨共聚两种抹高分饭子无己规则牢地平长行联页结AB蜜AA罢BA球BB兰AA掉AB行AB葛BA殖AA由于俊两种袍高分淘子平封行无晒规则洲地排槽列改设变了菌结构匆单元炮的相庄互作嘴用，美也改跑变了脑分子扯间的棕相互嫂作用侧，因尖此在即溶液句性质翼、结众晶性巷质、围力学俗性质亮方面洗和均仅聚物晌有明誓显不矩同。例1：PE，PP是塑陈料，秃但仇乙烯份与丙孔烯无赞规共湖聚的品产物芒为橡响胶。例2：PT竭FE（聚钢四氟滥乙烯桌）是容塑料短，不拐能熔选融加岁工，秒但四声氟乙甘烯与晴六氟购丙烯甚共聚锐物是遗热塑秆性的情塑料即。13嵌段果共聚AA贸AA溪AA惹BB麻BB瓦BA遮AA较BB并BB叔AA溜AA脏A例如凑用阴非离子凝聚合满法制袜得的SB榆S树脂主（牛扎筋底界）就只是苯明乙烯胞与丁倡二烯蒸的嵌洞聚共饱聚物馒，其殖分子钥链的迈中段销是聚珍丁二迈烯（萍顺式掏），遍两端剩是聚霉苯乙劣烯。SB同S：热崇塑性荐弹性促体。在12梦0℃可熔轧融，僵可用聪注塑劣成形起，冷相到室窗温时兽，由验于PS的玻吴璃化怖转变烟温度榨高于杨室温棉，分联子两丹端的PS变硬停，而优分子慕链中迁间部义分PB的玻访璃化罗转变脂温度冷低于银室温扭，仍狮具有顷弹性绿，显果示高趣交联主橡胶奔的特旅性。SB肥S不是盟用化伪学键书交联因，而拍是通触过玻竿璃态PS“交联睁”的仪，这保是物么理交助联。顺式感聚丁悲二烯度在常磁温下存是一薯种橡往胶，残而不瞧是硬伐性塑颜料，役两者誉是不恼相容弄的，链因此SB伞S具有河两相毒结构衡：聚扰丁二网烯（PB）易摇形成袭连续络的橡首胶相荐，PS易形衣成微研区分唉散区酒树脂欢中，盯它对PB起着指交联胡的作值用，PS是热幸型性扶的（th舌er阴mo咐pl致as寻ti深c），藏在高月温下共能流垄动，SB滥S是一趣种可娱用注蹲塑方嘉法进鹿行加数工而爬不需骡要硫盟化的厘橡胶坦，又亩称为拘热塑椅性弹柔性体侄（牛越筋底恢），喇这是叮橡胶渗工业脏上一甘个重导大进母步。14接枝刑共聚AA与AA腊AA泉AA援AA柄AA尚AA缸A诊AA好AA浪AA肯AA堂AA告ABB盒BB臂BBBB碌BB侍BB楼BBB筐BBAB仍S树脂（ac亩ry等lo作ni身tr去il仔e-杰bu狂ta阵di父en消e-贸st活yr享en路e）是丙言烯腈兆、丁舒二烯胖和苯息乙烯宿的三哥元共诉聚物旅，共绪聚方幻玉式上海是无参规与酸接枝宵共聚晋相结勒合。AB怠S可以烟是以杠丁苯攻橡胶毒为主架链，腹将苯坦乙烯慕和丙哭烯腈演接在并支链波上；暖也可绕以以蚕丁睛子橡胶跃为主东链，形将苯粉乙烯粮接在补支链废上；府也可疼以以弯苯乙歼烯—丙烯您睛为肥主链村，将采丁二刺烯和挺丙烯核腈接犹在支己链上锯。AB叉S兼有写三种闯组分烈的特屿性：眠丙烯此腈有CN基，冷使聚界合物肉耐化赠学腐狼蚀，壤提高攻抗张柳强度配和硬太度；虚丁二中烯使收聚合提物呈崖现橡宪胶态控韧性扎，提宜高抗姜冲性骄能；麻苯乙乔烯的吗高温稍流动曲性好鼻，便拐于加芹工成卵型，谎而且且可以堡改善严制品滚光洁母度。15交替赏共聚AB若AB药AB反AB身AB注AB招AB贵AB共聚接物往砍往可扣改善看高聚允物某傻种使修用性亮能PM凳MA分子餐中的头酯基雄有极注性，倡使分扬子与劲分子恭间的涨作用执力比PS大，哥所以弹流动担性差封，不窝易注宴塑成先型。MM棉A+诊S共聚笔，改切善高炒温流叫动性眯，可捞注塑浑成型鹊。S+皆AN冲击徐，耐对热，堵耐化沈学腐久蚀都塘有提斜高，凑可作横耐油编的机扒械零友件。聚苯撑乙烯-马来箭酸酐话交替船共聚爬物16高分顶子的歪远程棉结构远程邪结构央的内挽容包验括:1.高分禁子的猪形态耀（mo白rp抖ho梅lo适gy），或叫逮构象做（co增nf柏or扶ma洪ti责on）2.高分浴子的痛大小痛，即疼分子殃量及抬其分蜜布一个目典型默的线哨形高裂分子谊链长盟度与剑直径屿之比标是她很大贩的。至例如丈聚异倾丁烯育大分标子滑长度25掉00巩0n娇m，截蕉面0.辣5n歪m；这批就是支说，碎这个鹿大分础子长灵度是忠直径怠的5万倍帅。这统样一沉根细围而长琴的“栽网丝返”，割在无底外力牵作用划下，备不可追能是涉一条意直线秩，而贷是自错然的曲线。这绳就使枣得聚土异丁迹烯大置分子勺有着屡“柔另顺性谜”，述也使幸聚异乖丁烯碑材料坚有着匀它独对特的嫁“高绘弹性苗”。17从有缠机中滥知，C—甩C，C—说O，C—愧N等单曾键是券键，靠其电迫子云刑的分欧布是彩轴形鄙对称载的。亲因此伤由键是相连战的两雪个原鞭子可罗以相对利旋转（内拜旋转叼）而杀不影比响其隔电子福云的衡分布怨。单纸键内块旋转稠的结逝果是压使分掠子内滋与这潮两个蚁原子代相连岔的原骗子或岔基团拢在空间明的位酸置发届生变桥化例如京乙烷捡：如滤果C—庙C发生有内旋郑转，坛则分瞎子内永与C相连和的H的相贩对位予置就朽要发干生变锡化（封如下鸦图）这种填由于库单键异内旋窝转而论产生把的分招子在划空间毒的不东同形纷态称怪为构埋象（co肢nf喝or斧ma卵ti得on）18HCHCCCHHHHHHHHHH迭同式（顺式）构象最不稳定交叉式（反式）构象最稳定或或1920高分乒子链拌的内好旋转抛及柔芹顺性叹的本视质高分狸子主雅链虽狮然很毫长，斑但通闲常并烧不是献伸直妇的，星它可腔以蜷展曲起包来，炕使分维子采戚取多前种形裁态，担这些皱形态源可以临随条膨件和貌环境趣的变必化而茎变化骆。为娃什么怒分子给链有瓦卷曲纠的倾刺向呢栽？大多桂数高对分子桨主链哪中存贱在许握多的妇单键楚（PE，PP，PS）的主蝇链是10粘0%的单货键，PB聚异猎戊二奏烯主井链上来也有75宴%是单魄键）卡。单键锐是由σ电子器组成馒，σ电子惯云分挡布是眯轴形塔对称卸的，慰因此扰高分摆子在健运动狮时C-若C单键言可以妄绕轴询旋转卷（自倍转）少称为气内旋筋转。21大分碎子链史尺寸尼的表狠示方男法表征鱼方法谣很多乐，常哈用的辩有三窝种：均方毙末端宽距<R2>（<h2>）均方裁回转想（旋僵转）昼半径<S2>(<菌Rg2>)“链秆段”到长对于俊支化捐聚合猎物大露分子样来讲够，一耳个分豪子有送若干犹个端姿基。幻玉这样痒均方饶末端按距的皇意义蜂就不糟明确组了，光所以完引入副新的掩表征胡方式删：旋转赌半径——从大志分子议链的藏质量剧中心去到各孙个链众段的辜质量茫中心鼓的距唉离，求是向量均方畅旋转聪半径——旋转食半径定的平考方值懒的平绑均。乖是标量，越闷小越胖柔顺末端修距——线型搏高分存子链秤的一编端到扫另一蜜端达怒到的烧直线骨距离贫。这盆是一族个向量，高犁分子影链愈鲜柔顺朱、卷库曲愈遥厉害腔，愈器小。均方灯末端罩距——由于狭构象贯随时惜在改烫变，屑所以胀末端趴距也学在变师化，县只好做求平淋均值雹，但逆由于反方向托任意援，所特以平饶均值盗必为甩零，久没有滑意义配。所蓝以先俯将平贵方再例平均动，就寻有意揪义了观，这扯是一黑个标量。2223对于战长度乞为L的直站线分团子，符由定采义，惕其均补方末腹端距亏为L。思考山：对于谋环状梳分子省，其盾值为秤多少糖？如果变分子次形成维一个推直径坐为D的圆疫，则当均方等末端矮距是满多少球？均者方回朱转半佳径是贩多少252627282930把高逃分子润链想匠象为各一根心摆动供着的怀绳子液，它足是有只许多街可动耐的段旅落连择接而升成的判，由上前面耽所讲恼的分凤析可决推想她，当i足够抖大时努，链垂中第i+背1个键萍上的扬原子架在空筒间可启取的冠位置其已与结第一魄个键镇完全佳无关朋了。由所以歼长链冶可以猛看作川是由咳许多捡链段魄组成通，每杜个链誉段包鱼括i个键京。链冈段之海间可框看成择是自睡由连监接的浮，它馅们有换相对慢的运茅动独笋立性恩，不尝受键惯角限读制。“链燥段”难的概摸念31高斯祥链模破型32Ku峡hn链段倡长度33高分捕子链毛上划告分出酒的可村以任粘意取杏向的议最小鼓单元掌或高势分子胃链上无能够着独立飘运动芒的最母小单犬元称柱为链段。所以植高分滋子链容上单画键数鹿目越民多，鼓内旋暂转越膨自由崭，则插高分粉子链侍的形砍态（闯构象掘）越增多，拆链段逆数也备越多谣，链缺段长旺度越灶小，绣链的脉柔顺座性越思好。高分希子的秒柔顺栗性的株实质另就是亡大量C-至C单键眼的内积旋转译造成胖的。极端窃情况接：当高色分子辩链上愁每个绪键都遣能完哄全自移由旋角转（服自由凡联接土链）守，“链响段”姜长度邻就是爽键长——理想驳的柔贤性链帐（不威存在割）。当高担分子监链上赢所有头键都欺不能顾内旋衣转——理想化的刚责性分中子（弟不存枯在）妖，“开链段返”长眠度为渴链长欲。34高分埋子柔歇顺性竹描述1)六F筹lo笋ry特征煎比C：C=泥<h2>0/n彩l22)高分杀子无核扰尺和寸A：A=逼(<铜h2>0/M由)