第04讲+高分子链的构象.ppt

1、2.2高分子链的远程结构、宏观调节、主要内容、远程结构是高分子链整体的结构，是高分子链结构的第二层。 远程结构有高分子链的大小(质量)和形态(构象)两种。 高分子链的大小3360相对分子量(分子量)相对分子量分布(分子量分布)高分子链的形态：构象、高分子链的大小、聚合度X(DP):可以用于表示对于高分子的大小为1根高分子链，其聚合度和相对分子量已经决定，但对于全部的高分子聚合物的相对分子量具有多分散性，各聚合物试样具有相对分子量分布，其相对分子量仅具有统一的平均意义。 高分子链的形态、高分子链的形态分为微观结构和宏观结构：微观结构：指高分子主链键结构的宏观结构：指高分子链整体的形态结构：由高分

2、子链上的化学键的不同取向引起的结构单元的空间上的不同排列。 构象的变化不需要切断化学键，只需旋转化学键即可实现。 什么样的化学键可以旋转？2.2.1高分子链的内转座、C3、C4、Cn、形成不同的座的原因：假定内转的一条高分子链包含n个单键，每个单键取m个不同的旋转角，则该高分子的可能的座数为MN， 中间位置由旋转角定义，交错位置(最稳定)、重叠位置(最不稳定)、-120 60 0 60 120、能源、Angle、 您可以在180、180-120 60、120、180、180、180-120 60、120、180、180、180、180、180、180、180、180、180、180、180、1

3、80、180、180、180、180、180、180、180 忽略聚合物分子的每个链路只存在三个最小能量状态的无数中间非稳态，所谓的构象只是t或g的状态，Flory中的旋转异构近似、g、t、g、ub、构象这个词的双重含义分子链的空间形状，即使简化后天文数字的构象也是单一的g、g三种可能的3500个单键聚乙烯链，如果33500=101670个构象自由旋转，高分子链就可以在这些构象之间不断变换。 构象的变换不是自由的接近作用，而是产生了g和t之间的能量势垒ub的两个结果：在一定的能量条件下：在某个时刻，只有一部分单键能够超过能量势垒g构象和t构象有一定的比例，结果：在某个时刻，只有一部分单键能够超

4、过能量势垒由于高分子的连锁结构，一个结合运动必然要驱动附近的其他结合一起运动。 也就是说，一个键的空间方向与连接的其他键相关。假定高分子链中的第(i 1 )个键的取向与第1个键的取向无关，由这I个化学键构成的一个链可以看作一个独立的运动单元，称为“链段”，链段：高分子链中协同运动的一个链是高分子链中的独立的运动单元链段结果2 :部分链接处于g构象，g构象导入弯曲，始终以随机线团为分子链的代名词，随机线团为高分子链的自然状态，如果有一定比例的构象，则链处于线团形状，单键构象变化，g构象的比例不变，这是高分子化合物的许多性能小高分子链可以形成的构象数越多，柔软性越大。 或者，高分子链的单键内旋越容

5、易，链的柔软性越好。 高分子链的柔软性可以从静态和动态两方面理解。 静态柔量、Flexibility at equilibrium state平衡状态柔量是热力学平衡条件下的柔量，依赖于t和g构象间的能量差b。 b/kT1时，电阻小，灵活性好。 b/kT1时，阻力大，表示刚性。 tg增加，灵活性降低。 b是t和g的座位能的差，kT是热能。 动态柔量，Flexibility at dynamic state动态柔量是指在外界条件下，分子链容易从一种平衡状态结构向另一种平衡状态转移，依赖于能量曲线上t和g结构之间转移的势垒b。 b小，t和g之间转变快，分子链柔软性好。 ub越低越容易内旋的链段越短

6、，温度越高越容易内旋的链段越短，固定ub、固定温度、挠性高分子链中的单键内旋的能力高分子链改变结构的能力高分子链中的链段的运动能力高分子链在自由状态下的卷曲程度， 挠性的影响因子，内因是接近作用，即单键两侧的基的作用基的体积、极性、数量、距离、对称性、主链键长、键角、- ch2- ch2- ch2-、osiosio、CH3、CH2、109.5、0.154nm、CH2、CH2CH2、CH2、CHCH、CH2、CH2、CHCH、CH2、CH2、CHCH、CHCH、Cl、CH2、c、h、Cl、Cl、 -ch2-ch=c-ch2共轭双键失去柔软性，主链芳香环降低柔软性：体积、共轭、CH3、CH3、c、o、OC、聚碳酸酯、SO2、n、CH3、CH2OH、OH、o、o、CH2OH 、OH、n、n、n、ch2ch、n、CH3、 侧基极性大灵活性低，(CH2 CH)n，h CH2，c，h，Cl，CH2，c，h，Cl，CH2，c，h，Cl，CH2，c，CH2，c，Cl，c，Cl，Cl，Cl，Cl，CH3，CH2，c，h，ch CH3， CH2 CH3，聚丙烯，聚异丁烯，(1)温度高可挠性提高(2)溶剂稀释可挠性提高(3)外力作用的速度过快时，分子链无法通过内旋转改变取向，导致刚性、外在因素、其他结构因素、支链和交联高分子链的长分子间作用力聚乙