结构与性能(聚合物部分)整理.doc

PAGE PAGE 5 高聚物结构与性能 一、高聚物的分子结构 概念： 1大分子(macromolecule)；是由大量原子组成的，具有相对高的分子质量或分子重量 2聚合物分子(polymer molecule)；也叫高聚物分子，通常简称为高分子，它意味着：(1) 这些部分是由相对低分子质量的分子衍生的单元(所谓的单体单元或链节)； (2) 并且只有一种或少数几种链节；(3) 这些需要的链节多重重复重现 3星形大分子(star macromolecule)；从一个公共的核伸出三个或多个臂(支链)的分子若从一个公共的核伸出三个或多个臂(支链)则称为星型高分子 则称为星型高分子 4共聚物(copolymer)；由两种或两种以上不同单体经聚合反应而得的聚合物 5共聚物分子(copolymer molecule)； 6构型(configuration)；是指分子中通过化学键所固定的原子的空间排列 7构象(conformation)；构象指一个分子中，不改变共价键结构，仅单键周围的原子放置所产生的空间排布（由于单键内旋转而产生的分子在空间的不同形态称为~） 8链段(macromolecular segments)；高分子链上对应于伸直长度和柔性与该高分子链相同的自由连结链内一个统计单元的一段分子链 9高分子链的柔性(flexibility of polymer chain), HYPERLINK /view/689626.htm \t _blank 高分子链在绕 HYPERLINK /view/211909.htm \t _blank 单键内旋转 HYPERLINK /view/327514.htm \t _blank 自由度， HYPERLINK /view/1277221.htm \t _blank 内旋转可导致高分子链 HYPERLINK /view/25122.htm \t _blank 构象的变化，因为伴随着状态熵增大，自发地趋向于 HYPERLINK /view/1666643.htm \t _blank 蜷曲状态，这种特性就称为高分子链柔性 10聚合度(degree of polymerization); 指聚合物大分子中重复结构单元的数目 11侧基(side group)；连接在有机物碳链上的取代基 12端基(end group)；聚合物分子链端的基团 13无规共聚物(random copolymer)；具有Bernoullian序列统计的统计聚合物（聚合物中组成聚合物的结构单元呈无规排列） 14嵌段共聚物(block copolymer)；由通过末端连接的均匀序列的嵌段组成的共聚物（聚合物由较长的一种结构单元链段和其它结构单元链段构成） 15统计共聚物(statistic copolymer)；通过聚合反应的统计处理给出单体单元在共聚物分子中的序列 16交替共聚物(alternating copolymer)单体单元A和单体单元B在共聚物分子中交替分布 二、高聚物的晶态结构 概念： 1晶胞；与晶格向对应的晶体结构叫晶胞。可看成晶体的最小重复单元。 2晶面指数；对于每种晶面组根据对坐标轴的关系给予一定的符号，称为晶面指数。 3晶系；六个晶胞参数组成的平行六面体可有七种类型，每种类型称为一种晶系， 4球晶；在不存在外力和流动的情况下，高聚物从浓溶液浓溶液析出或从熔体冷却结晶时，都倾向于生成比单晶更为复杂的多晶聚集体，最常见的呈球状，称为球晶。 5树枝状晶；由片晶或纤维状晶体组成的树状结晶体。 6折叠链晶体；晶片中的分子链以垂直于晶片平面的方向来回折叠的晶体， 7伸直链晶体；高温高压的结晶条件下生成的晶体 8缨状胶束模型 (缨状微胞模型)(fringed-micelle model); 一个分子链可以同时穿越若干个晶区和非晶区的模型,在晶区中分子链互相平行排列,在非晶区中分子链互相缠结呈卷曲无规排列。 9缚结分子;连接至少两个不同的晶体的分子; 10等同周期(identity spacing)高聚物分子中，与主链中心轴平行的方向为晶胞的主轴，其重复的周期称为等同周期 根据结晶条件的差异，聚乙烯可得到不同的结晶形态。请简述下面各形态的结构特征及获得该形态的条件。 (1). 单晶(片晶) 在稀溶液中结晶可生成片晶(lamellae) (2). 球晶 在不存在外力和流动的情况下，高聚物从浓溶液中或熔体冷却过程中结晶，都倾向于生成球晶。 ① 光学性质 optical property在正交偏光显微镜下，球晶呈现特有的黑十字消光图形。有的从黑十字中心向外有一系列黑白交替的同心圆，叫做消光环。② 片晶的扭曲结构，分子链与径向垂直。 (3). 伸直链片晶 一般在高温高压的结晶条件下生成伸直链晶体，聚乙烯必须在压力