聚合物的分子間作用力與凝聚態(tài)

1、聚合物的分子間作用力Intermolecular Force1聚合物的分子間作用力 分子間的作用力包括范德華力和氫鍵。這種作用力雖然比化學(xué)鍵要小得多，但它對物質(zhì)的熔點、沸點、粘度、熔解熱等許多物理化學(xué)性質(zhì)都有十分重要的影響。2聚合物的分子間作用力 聚合物分子因其分子量大及長鏈結(jié)構(gòu)使得分子間的作用力非常大甚至超過化學(xué)鍵，這種作用力的大小對分子的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)具有重要的作用。3聚合物的分子間作用力范德華 力 一、范德華力靜電力 誘導(dǎo)力色散力 特點：沒有飽和性和方向性 。4聚合物的分子間作用力1. 靜電力 靜電力是發(fā)生在極性分子間的相互作用力，是由極性基團的永久偶極之間相互作用引起的。 靜電力的大小與偶

2、極矩的大小及其定向程度有關(guān)。5聚合物的分子間作用力 定向程度高則靜電力大，而熱運動往往使偶極的定向程度降低，所以隨溫度的升高，靜電力減小。 靜電力的作用能量一般在1321KJ/mol。極性高分子中（如PVC），分子間作用力主要是靜電力。 6聚合物的分子間作用力2. 誘導(dǎo)力 誘導(dǎo)力是極性分子永久偶極與它在其它分子上引起的誘導(dǎo)偶極之間的相互作用力。 誘導(dǎo)力不僅存在于極性-極性分子之間，也存在于極性-非極性分子之間。誘導(dǎo)力的作用能量一般在612KJ/mol。7聚合物的分子間作用力3. 色散力 色散力分子瞬時偶極之間的相互作用力，它存在于一切極性和非極性分子中。 色散力的作用能量一般在0.88KJ/m

3、ol，在一般非極性高分子（如PE、PP等）中，其分子間作用力主要是色散力 。8聚合物的分子間作用力二、氫鍵 氫鍵是極性很強的XH鍵上的氫原子，與另外一個鍵上電負(fù)性很大的原子Y上的孤對電子相互吸引而形成的一種鍵。XHY。氫鍵既有方向性也有飽和性。 9聚合物的分子間作用力氫鍵分子間氫鍵 (如聚酰胺)分子內(nèi)氫鍵(如纖維素)10聚合物的分子間作用力三、內(nèi)聚能密度 高分子化合物，由于其分子量大，分子鏈比較長，因此其分子間作用力是很大的，甚至可超過化學(xué)鍵的鍵能。 11聚合物的分子間作用力1. 內(nèi)聚能 內(nèi)聚能定義為克服分子間作用力，把1mol凝聚體（液、固分子）汽化所需要的能量 。E=Hv-RT （1）12聚合物的分子間作用力 內(nèi)聚能密度（CED）是指單位體積的內(nèi)聚能。CED的大小反應(yīng)了分子間作用力的大小。 2. 內(nèi)聚能密度 13聚合物的分子間作用力高聚物CED高聚物CED兆焦/米3卡/厘米3兆焦/米3卡/厘米3聚乙烯25962聚甲基丙烯酸甲酯34783聚異丁烯27265聚醋酸乙烯酯36888天然橡膠28067聚氯乙烯38191聚丁二烯27666聚對苯二甲酸乙二酯477114丁苯橡膠27666尼龍66774185聚苯乙烯30573聚丙烯腈992237表1 線型高聚物的內(nèi)聚能密度14聚合物的分子間作用力（1）CED 420 MJ/m3的高聚物16聚合物的分子間作用力（3）290 CED 420