高分子物理期末复习提纲

1、高分子物理期末复习提纲 高分子物理期末复习提纲 第一章： 1、高分子链的主链类型； 碳链高分子：主链（链原子）完全由c原子组成。 杂链高分子：主链原子除c外，还含o,n,s等杂原子。 元素有机高分子：主链原子由si,b,al,o,n,s,p等杂原子组成。 2、高分子链的构型及构象； 构型是指分子中由化学键所固定的原子在空间的排列。这种排列是稳定的，要改变构型必须经过化学键的断裂和重组。旋光异构，几何异l 柔顺性-高分子链能够改变其构象的性质。3 高分子的柔顺性由两类因素决定，一是结构因素，另一类是温度、溶剂、外力、时间等外部因素决定 ? 内旋转愈容易，则链的柔顺性愈好。 主链结构对高分子链柔顺

2、性影响很显著 （1）碳链高分子： 不饱和碳链高分子比饱和碳链高分子柔顺。 pbpe irpp pvccr 主链含有苯环的高分子和有共轭双键的高分子柔顺性差。聚苯醚（ppo）聚苯 聚乙炔 （2）杂链高分子和元素高分子： si-o c-n c-o c-c 硅橡胶 尼龙类 酯类 烯类 侧基侧基的极性、体积和对称性 1）极性侧基 极性的大小：极性越大，链的柔顺性越小。 pp pvc pan 极性多少：极性基增多，则柔顺性减小。 氯化聚乙烯当含氯量小时是一种弹性好的橡胶，随着含氯量的增加，链的柔顺性下降，弹性下降最后变形一种硬质材料。 聚乙烯 聚氯乙烯 1,2聚二氯乙烯 1 对称性：取代基对称分布时,柔

3、顺性好 聚偏二氯乙烯 聚氯乙烯 2）非极性侧基 当侧基是柔性时，侧基越长，链的柔性越好。 聚甲基丙烯甲酯当侧基是刚性时,侧基体积增大,空间位阻效应增加,柔顺性下降. pe pp ps 聚乙烯基咔唑 当侧基是对称时,柔顺性增加. pp 支链长，柔顺性下降。 交联，含硫2%3%橡胶，柔顺性影响不大，含硫30%以上影响链柔顺性。 4）链的长短： 分子链越长，分子构象数目越多，链的柔顺性越好。 5）分子间作用力： 分子间作用力大，柔顺性差。 氢键（刚性）如pe，易结晶，柔性表现不出来，呈现刚性。高分子链的柔顺性与实际材料的刚柔性不能混为一谈，但一般一致。 内旋转 （构象）、柔顺性、链段三者关系 内旋转

4、阻力小（大） 内旋转容易（难） 可旋转的单键多（少） 构象数多（少） 链段短（长） 柔顺性好（差） 5、溶液中高分子链的构象。 低密度聚乙烯ldpe（高压聚乙烯），由于支化破坏了分子的规整性，使其结晶度大大降低；高密度聚乙烯hdpe （低压聚乙烯）是线型分子，易于结晶，故在密度、熔点、结晶度和硬度方面都高于前者。交联聚乙烯有形状记忆效应。 第二章： 聚合物内聚能密度(ced)定义： 为单位体积凝聚体汽化时所需要的能量。 ced ced 400焦/厘米3的高聚物由于分子链上有强极性基团，或者分子链间能形成氢键，分子间作用力大，可做纤维材料或工程塑料； ced在300400焦/厘米3之间的高聚物分

5、子间力适中，适合作塑料使用 1、单晶、球晶概念、形成条件，特点； 2 单晶：即结晶体内部的微观粒子在三维空间呈有规律地、周期性地排列。 特点：一定外形、长程有序。 多晶：是由无数微小的单晶体无规则地聚集而成的晶体结构 球晶是聚合物结晶的一种常见的特征形式； 形成条件：从浓溶液析出，或从熔体冷结晶时，在不存在应力或流动的情况下形成。 特征：外形呈圆球形，直径0.5100微米数量级。 在正交偏光显微镜下可呈现特有的黑十字消光图像和消光同心环现象 控制球晶大小的方法： （1） 控制形成速度：将熔体急速冷却（在较低的温度范围），生成较小的球晶；缓慢冷却，则生成较大的球晶。 （2）采用共聚的方法：破坏链

6、的均一性和规整性，生成较小球晶。 （3）外加成核剂：可获得小甚至微小的球晶。 2、球晶在正交偏振光下的黑十字消光现象； 黑十字消光图像是聚合物球晶的双折射性质是对称性反映。 消光同心环是由于片晶的协同扭曲造成的 3、晶态结构模型； 1. 缨状模型 两相结构模型，即具有规则堆砌的微晶(或胶束)分布在无序的非晶区基体内。 2. 折叠链模型 晶区中分子链在片晶内呈规则近邻折叠，夹在片晶之间的不规则排列链段形成非晶区 3. flory 插线板模型 即从一个片晶出来的分子链并不在其邻位处回折到同一片晶，而是在进入非晶区后在非邻位以无规方式再回到同一片晶或者进入另一个晶片。非晶区中，分子链段或无规地排列或

7、相互有所缠绕。 4、液晶概念，液晶类型； 3 棒状(或条状) 长径比大于4液晶基元盘状轴比小于1/4 双亲性分子向列相n：只有方向序无位置序棒状盘状近晶a相sa：有位置序和方向序近晶c相sc：有位置序和方向序且既有层面的法向方向又有晶核的共分方向向列相(discoticn) dn柱相如果层内间隔相等dho如果层内间隔不等dhd按液晶核的排列分有序程度scsan分类按液晶基元所在位置分主链液晶侧链液晶主侧链液晶溶致液晶：液晶物质溶于溶剂所得到的液晶。按液晶的形成条件分热致液晶：液晶物质加热熔融形成的液晶。 液晶既具有晶体的各向异性又有液体的流动性，其有序性介于液体的各向同性和晶体的三维有序之间，

8、结构上保持着一维或二维有序排列。这种状态称为液晶态。其所处状态的物质称为液晶。 按液晶核的排列分：棒状；盘状 按液晶基元所在位置分：主链液晶；侧链液晶；主侧链液晶 按液晶的形成条件分： 溶致液晶 一定浓度的溶液中呈现液晶性的物质。如：核酸，蛋白质，芳族聚酰胺pbt, ppta (kevlar) 和聚芳杂环pbzt, pbo等。 热致液晶 一定温度范围内呈现液晶性的物质。如： 聚芳酯xydar, vector, rodrum 感应液晶：外场（力，电，磁，光等）作用下进入液晶态的物质 - pe under high pressure。 流致液晶：通过施加流动场而形成液晶态的物质 -聚对苯二甲酰对氨

9、基苯甲酰肼。 5、非晶结构模型； 无规线团模型；局部有序模型 6、聚合物的取向的概念，取向结构的x射线衍射图谱特点。 取向：在外力作用下，分子链沿外力方向择优排列。聚合物的取向现象包括分子链、链段的取向以及聚合物的片晶(微晶)等沿特定方向的择优排列。 第三章： 1、溶解度参数概念； 4 溶度参数 ? = ? 1/2 = ced=ev内聚能密度的平方根为溶度参数 2、聚合物溶解过程及特点； 1溶解过程缓慢，且先溶胀再溶解 2非晶态聚合物比结晶聚合物易于溶解 3交联聚合物只溶胀，不溶解 3、溶液，状态，huggins参数的概念 当t时，?1?0，此时高分子“链段”间与高分子链段与溶剂分子间的相互作

10、用相等，高分子处于无扰状态，排斥体积为零。选择溶剂和温度来满足?1?0的条件，称为条件和状态。 huggins参数：相互作用参数x1，表征高分子链段与溶剂分子之间相互作用。 ? “极性相近”“相似相溶”原则 ? “溶度参数相近”原则 ? 高分子-溶剂相互作用参数? 1小于1/2原则 高分子在? 溶剂中的尺寸相当于高分子链的链段间没有相斥和相吸引力时的尺寸，常称为无扰尺寸，此时， 等于1/2,第二维利系数a2等于零。 4、聚合物的浓溶液：增塑、凝胶、冻胶。 第四章： 1、统计平均分子量的种类、大小关系，测量方法； 数均分子量，重均相对摩尔质量，z均分子量，粘均分子量 eemz?mw?m?mn，沸点升高，冰点下降，气相渗透，等温蒸馏，膜渗透法，端基