四川大学内部高分子物理课件.pptx

四川大学内部高分子物理课件

高分子物理概述高分子链结构与形态高分子溶液性质与行为高分子聚集态结构与性能高分子材料力学性能及影响因素高分子材料热学性能及影响因素contents目录

01高分子物理概述

高分子物理定义高分子物理是研究高分子物质物理性质的科学，是高分子科学的一个重要分支。它主要探讨高分子链结构、链构象、高分子溶液、高分子结晶、高分子取向与形变、高分子粘弹性、高分子复合材料等方面的物理问题。高分子物理特点高分子物理的研究对象是高分子化合物，这类化合物具有分子量高、分子链长、分子间作用力强等特点。因此，高分子物理表现出一些独特的性质，如粘弹性、蠕变性、松弛性、玻璃化转变等。高分子物理定义与特点

高分子粘弹性研究高分子材料的粘性、弹性及其转变，以及高分子材料的动态力学性能。高分子取向与形变研究高分子在外力作用下的取向、形变及回复行为，以及高分子的力学性能和断裂行为。高分子结晶研究高分子的结晶形态、结晶过程、结晶度及其对材料性能的影响。高分子链结构研究高分子链的化学结构、链的构型、构象及其转变等。高分子溶液研究高分子在溶液中的溶解、溶胀、凝胶化等行为，以及高分子溶液的粘度、流变性等。高分子物理研究内容

高分子物理和高分子化学都是研究高分子的科学，两者之间存在密切的联系。高分子化学主要研究高分子的合成和化学反应，而高分子物理则关注高分子的结构和物理性质。在实际研究中，两者往往相互渗透，共同推动高分子科学的发展。高分子物理与化学的联系尽管高分子物理和高分子化学都是研究高分子的科学，但它们的关注点和研究方法有所不同。高分子化学更注重合成新的高分子化合物和探索其化学反应机理，而高分子物理则更关注高分子的结构和物理性质的研究。此外，两者的实验手段和理论分析方法也有所区别。高分子物理与化学的区别高分子物理与化学关系

02高分子链结构与形态

高分子链的组成由许多重复单元通过共价键连接而成，每个重复单元称为链节。高分子链的键接方式包括头-尾连接、头-头连接和尾-尾连接，其中头-尾连接最为常见。高分子链的异构现象包括结构异构（如支链、交联等）和立体异构（如全同立构、间同立构等）。高分子链化学结构

03柔性对高分子性能的影响柔性增加，高分子材料的弹性、韧性提高，但强度、硬度降低。01高分子链的构象描述高分子链在空间中的形态，包括无规线团、折叠链、螺旋链等。02高分子链的柔性反映高分子链段内旋转的难易程度，与链结构、温度、溶剂等因素有关。高分子链构象与柔性

高分子链形态与结晶性结晶高分子具有规则的晶体结构和较高的熔点、密度和强度；非晶高分子则相反，具有无定型结构和较低的熔点、密度和强度。结晶高分子与非晶高分子的区别包括线型、支链型、交联型等，不同形态对高分子材料的性能有很大影响。高分子链的形态高分子材料在一定条件下能够形成晶体结构，结晶度对材料的力学、热学等性能有显著影响。高分子的结晶性

03高分子溶液性质与行为

由高分子化合物溶解在溶剂中所形成的均相体系。高分子溶液定义高分子的分子量巨大，分子链长，溶液性质与小分子溶液有显著差别。高分子溶液特点根据高分子与溶剂的相互作用，可分为理想溶液、非理想溶液和凝胶等。高分子溶液分类高分子溶液基本概念

高分子在溶剂中的溶解能力，与高分子的化学结构、分子量及溶剂性质有关。溶解度包括内能、焓、熵等，反映高分子溶液的热力学性质。溶液热力学函数高分子溶液在特定条件下可发生相分离，如温度、压力或浓度的变化。相分离高分子溶液热力学性质

扩散系数描述高分子在溶液中的扩散速度，与分子量、溶液粘度及温度有关。松弛时间高分子链在溶液中由卷曲状态到伸展状态所需的时间，反映高分子链的柔韧性。流变性质高分子溶液的粘度、弹性等流变性质，与高分子链结构、分子量及溶剂性质密切相关。高分子溶液动力学性质030201

04高分子聚集态结构与性能

晶态结构高分子链呈现无规排列，缺乏长程有序性。非晶态结构取向态结构液晶态结分子链在液晶态下呈现有序排列，具有光学各向异性。高分子链在空间中呈现周期性排列，具有长程有序性。高分子链沿特定方向排列，具有方向性。高分子聚集态结构类型及特点

分子间相互作用范德华力、氢键、离子键等相互作用力在高分子聚集态结构形成中起重要作用。分子链构象高分子链的构象，如线型、支化、交联等，对聚集态结构的形成有显著影响。外部条件温度、压力、溶剂等外部条件对高分子聚集态结构的形成和稳定性具有重要影响。高分子聚集态结构形成机制

力学性能高分子聚集态结构对材料的力学性能，如强度、韧性、硬度等有重要影响。热学性能高分子聚集态结构决定材料的热学性能，如热稳定性、热膨胀系数等。光学性能高分子聚集态结构影响材料的光学性能，如透明度、折射率等。电学性能高分子聚集态结构对材料的电学性能，如绝缘性、导电性等具有重要影响。高分子