高聚物分子间的作用力

1、高聚物分子间的作用力高聚物分子间的作用力L o g oL o g o高聚物高聚物分子间的作用力分子间的作用力v高分子的聚集态结构是指高分子链之间的排列高分子的聚集态结构是指高分子链之间的排列和堆砌结构，也称为超分子结构。和堆砌结构，也称为超分子结构。v由于分子间存在着相互作用，才使相同或不相由于分子间存在着相互作用，才使相同或不相同的高分子聚集在一起成为有用的材料，因此，同的高分子聚集在一起成为有用的材料，因此，在讨论高分子的各种聚集态结构之前，必须先在讨论高分子的各种聚集态结构之前，必须先讨论高分子之间的相互作用。讨论高分子之间的相互作用。L o g oL o g ov主价力主价力：共价键、

2、金属键、离子键：共价键、金属键、离子键v次价力次价力( (内聚力内聚力) )：v范德华力范德华力: :静电力静电力（偶极力，定向偶极力，定向力力) )，是极性分是极性分子之间的永久偶极间的相互吸引力。子之间的永久偶极间的相互吸引力。有取向效应。有取向效应。没有方向性和饱和性，一般作用能量为没有方向性和饱和性，一般作用能量为131321 21 kJ/mol (3kJ/mol (35kcal/mol)5kcal/mol)之间。之间。v极性高聚物：极性高聚物：PVCPVC、PMMAPMMA、POMPOM等分子间的作用力等分子间的作用力主要是静电力。主要是静电力。v静电力与温度有关：温度上升，作用力减

3、小静电力与温度有关：温度上升，作用力减小。高聚物分子间的作用力高聚物分子间的作用力L o g oL o g ov诱导力诱导力（永久偶极（永久偶极诱导偶极之间的相互作用，诱导偶极之间的相互作用，没有方向性和饱和性），是极性分子的永久偶没有方向性和饱和性），是极性分子的永久偶极与它在其它分子上引起的诱导偶极间的相互极与它在其它分子上引起的诱导偶极间的相互作用力。作用力。v它不仅存在极性分子与非极性分子之间，也存它不仅存在极性分子与非极性分子之间，也存在于极性分子与极性分子之间。在于极性分子与极性分子之间。极性分子产生永久偶极和诱导偶极极性分子产生永久偶极和诱导偶极 非极性分子产生诱导偶极非极性分子

4、产生诱导偶极v诱导力的作用能一般在诱导力的作用能一般在6 613 kJ/mol13 kJ/mol（1.51.53 kcal/mol3 kcal/mol）。）。v诱导力与温度无关。诱导力与温度无关。L o g oL o g ov色散力色散力（瞬时偶极（瞬时偶极瞬时偶极之间的相互作用，没有瞬时偶极之间的相互作用，没有方向性和饱和性），作用能量为方向性和饱和性），作用能量为0.80.88 kJ/mol 8 kJ/mol （0.20.22 kcal/mol2 kcal/mol） ，是，是分子瞬时偶极间的相互分子瞬时偶极间的相互作用力，存在于一切分子之中，最常见的一种力。作用力，存在于一切分子之中，最常

5、见的一种力。v在一般非极性高分子中在一般非极性高分子中 ，它甚至占分子间作用总能，它甚至占分子间作用总能量的量的8080100%100%。PEPE、PPPP、PSPS等非极性高聚物中的分等非极性高聚物中的分子间作用力主要是色散力。子间作用力主要是色散力。v色散力不受温度影响。色散力不受温度影响。v以上三种力统称为范德华力，是永久存在于一切分以上三种力统称为范德华力，是永久存在于一切分子之间的一种吸引力。这种力没有方向性和饱和性。子之间的一种吸引力。这种力没有方向性和饱和性。L o g oL o g ov氢键氢键：极性很强的：极性很强的X XH H键上的氢原子，与另外一个键上的氢原子，与另外一个

6、键上电负性很大的原子键上电负性很大的原子Y Y上的孤对电子相互吸引而上的孤对电子相互吸引而形成的一种键（形成的一种键（X XH HY Y）。有方向性和饱和性。键）。有方向性和饱和性。键能：能：202040kJ/mol40kJ/mol，介于范德华力和主价力之间。，介于范德华力和主价力之间。v氢键的强弱决定于氢键的强弱决定于X X、Y Y的电负性的大小和的电负性的大小和Y Y的半径。的半径。X X、Y Y的电负性越强，的电负性越强，Y Y的半径越小，则氢键越强。的半径越小，则氢键越强。氢键强弱的变化顺序如下：氢键强弱的变化顺序如下：F-HF-HF FO-HO-HO OO-HO-HN NN-HN-HN Nv凡具有分子间氢键的高聚物，都具有较高的机械强凡具有分子间氢键的高聚物，都具有较高的机械强度和耐热性度和耐热性。如聚氨酯橡胶、尼龙及纤维素等。如聚氨酯橡胶、尼龙及纤维素等。L o g oL o g ov聚合物分子间作用力的大小，是各种吸引力和聚合物分子间作用力的大小，是各种吸引力和排斥力所作贡献的综合反映。而高分子的分子排斥力所作贡献的综合反映。而高分子的分子量又很大，且分子存在多分散性，因此，不能量又很大，且分子存在多分散性，因此，不能简单的用某一种作用力来