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第三章 高分子凝聚态结构,Polymer Physics,3.1凝聚态：分子的聚集状态,宏观力学性能区分：固体、液体、气体,结构特征与热力学特征区分：,晶体（相）,液体（相）,气体（相）,液晶体（相）,提示：凝聚态之间的转变称之为相变：自由能连续， 自由能的导数不连续,宏观力学表现出的固体不一定是晶态，也有可能为非晶态,玻璃，橡胶，非晶硅、金属玻璃：过冷液体,内聚能：构成物质的分子气化所需的能量， 与分子间的作用力有关,E= HRT,1mol 分子气化所需的能量,高分子的分子量很大，还没达到气化所需的温度， 已经热分解,测定高分子的内聚能的方法：,溶解,高分子链舒展程度越大， 特性粘度越大，此时溶剂 的内聚能密度与高分子 越接近,交联聚合物不能溶解，采用溶胀法,3.2 晶体的基本知识,概念：物质内部质点在三维空间呈周期性地重复 在空间坐标上平移某个位置，有重合的可能,空间点阵：把质点抽象出来的几何点的集合构成空间格子,晶胞：具有周期性排列的最小重复单元,晶系：根据六面体的边长与夹角划分为7个晶系 单晶与多晶,晶面与晶面指数：空间点阵作平面切割，与 坐标轴的截距的倒数。,3.3 X射线衍射原理,2d sin = n,等规立构聚苯乙烯,3.4 聚合物晶体结构和研究方法,由于聚合物晶体呈现多晶结构，X衍射分析误差较大，需将样品 拉伸取向，是晶体生长尽量大。（最好有单晶） 根据衍射环的数据可计算晶胞参数等。,聚乙烯结晶结构,单位晶胞单体数 Z=1+8(1/8)=2,可求的晶胞密度,根据晶胞参数,受结晶条件影响, 聚丙烯有四种晶型,由于高分子的长链结构，结晶时，链段 的运动受约束，晶格缺陷比低分子多： 位错、孪晶。这些缺陷导致结晶聚合物 的相变温度存在一个区间，而不是某确 切温度（熔限）,3.5 聚合物结晶形态,单晶：晶体的整体在三维方向上由同一空间格子构成,高分子极稀溶液在缓慢冷却过程中可生成单晶：片晶,单晶的厚度与过冷度有关,T0,液体（溶液）,晶体（大块）,T ,液体（溶液）,晶体（片状）,
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