高分子材料物理課件

1、第二章高分子鏈的遠(yuǎn)程結(jié)構(gòu)（二次結(jié)構(gòu)）1 高分子鏈的內(nèi)旋轉(zhuǎn)構(gòu)象2 高分子的鏈段3 高分子鏈的末端距、構(gòu)象統(tǒng)計(jì)理論及 均方旋轉(zhuǎn)半徑4 高分子鏈的柔順性及其表征第二章高分子鏈的遠(yuǎn)程結(jié)構(gòu)（二次結(jié)構(gòu)）1 高分子鏈的內(nèi)2.1 高分子鏈的內(nèi)旋轉(zhuǎn)構(gòu)象構(gòu)象：由于單鍵（鍵）的內(nèi)旋轉(zhuǎn)，而產(chǎn)生 的分子在空間的不同形態(tài)。它是不 穩(wěn)定的，分子熱運(yùn)動(dòng)即能使其構(gòu)象 發(fā)生改變構(gòu)型：分子中由化學(xué)鍵所固定的原子在 空間的排列。它是穩(wěn)定的，要改變 構(gòu)型必需經(jīng)化學(xué)鍵的斷裂、重組。2.1.1 基本概念2.1 高分子鏈的內(nèi)旋轉(zhuǎn)構(gòu)象構(gòu)象：由于單鍵（鍵）的內(nèi)旋轉(zhuǎn)1物質(zhì)結(jié)構(gòu)的平衡態(tài)非鍵合原子或分子間相互吸引和相互排斥作用達(dá)到平衡時(shí)在空間的幾何排

2、列。相互吸引質(zhì)量作用定律相互排斥庫(kù)侖作用力2.1 高分子鏈的內(nèi)旋轉(zhuǎn)構(gòu)象2.1.2 小分子的內(nèi)旋轉(zhuǎn)1物質(zhì)結(jié)構(gòu)的平衡態(tài)2.1 高分子鏈的內(nèi)旋轉(zhuǎn)構(gòu)象2.1r 稱(chēng)Vanderwall距離 = 2個(gè)原子的 Vanderwall半徑之和。H 原子的Vanderwall半徑為1.2N 原子的Vanderwall半徑為1.5O 原子的Vanderwall半徑為1.42.1 高分子鏈的內(nèi)旋轉(zhuǎn)構(gòu)象2.1.2 小分子的內(nèi)旋轉(zhuǎn)1物質(zhì)結(jié)構(gòu)的平衡態(tài)r 稱(chēng)Vanderwall距離 = 2個(gè)原子的2.1 乙烷分子的內(nèi)旋轉(zhuǎn)： 疊同式（順式） 交叉式（反式）2.1 高分子鏈的內(nèi)旋轉(zhuǎn)構(gòu)象2.1.2 小分子的內(nèi)旋轉(zhuǎn)2小分子的內(nèi)旋轉(zhuǎn)構(gòu)

3、象2.262.37 非鍵合的H原子之間的距離2.4 104 時(shí)影響不明顯2.4 高分子鏈的柔順性及其表征2.4.2 分子結(jié)構(gòu)對(duì)柔順性的影響3分子鏈長(zhǎng)度2.4 高分子鏈的柔順性及其表征2.4.2.4 高分子鏈的柔順性及其表征2.4.2 分子結(jié)構(gòu)對(duì)柔順性的影響外界因素對(duì)高分子鏈柔性的影響溫度規(guī)律：溫度高柔性大，溫度低柔性差。 實(shí)例：塑料制品、橡膠制品等冬天硬、夏天軟。增塑劑規(guī)律：增塑劑量越大，柔性越大，甚至失去強(qiáng)度。 實(shí)例：PVC革制品2.4 高分子鏈的柔順性及其表征2.4.2 分子結(jié)構(gòu)對(duì)柔空間阻礙參數(shù) 小 柔順性好單位分子量的均方末端距A A小 柔順性好2.4 高分子鏈的柔順性及其表征2.4.3

4、 柔順性的表征空間阻礙參數(shù)2.4 高分子鏈的柔順性及其表征2.4.3聚合物溶劑溫度（）A104（nm）聚二甲基硅氧烷順式聚異戊二烯反式聚異戊二烯順式聚丁二烯聚丙烯（無(wú)規(guī)）聚乙烯聚異丁烯聚乙烯醇聚苯乙烯聚丙烯腈聚甲基丙烯酸甲酯聚甲基丙烯酸己酯聚甲基丙烯酸十二酯聚甲基丙烯酸十六酯三硝基纖維素丁酮、甲苯苯二氧六環(huán)二氧六環(huán)環(huán)己烷、甲苯十氫奈苯水環(huán)己烷二甲基甲酰胺幾種溶劑丁酮戊醇庚烷丙酮25204772023014024303452525302952125670810910920835107074095065593064053050062024101391671301681761841802042172202082252593544，7幾種線型高聚物的空間阻礙參數(shù)聚合物溶劑溫度（）A104（nm）聚二甲基硅氧烷丁酮、等效自由結(jié)合鏈鏈段長(zhǎng) le ( le小 柔順性好) l le lmax極限特征比C ( C小 柔順性好) ho 為無(wú)擾