晶態(tài)和非晶態(tài)結構ppt課件(已修改)
2025-05-16 23:48 本頁面
【正文】 ? 基本要求 ? 掌握內聚能密度的概念 ， 內聚能密度大小與分子間作用力之間的關系；結晶度的概念 、 測定方法和計算方法；取向和解取向的概念 、 機理以及取向對高聚物性能的影響 。 理解晶體結構的基本概念 ， 聚合物 （ 聚乙烯 、 聚丙烯 ） 的晶體結構 ， 聚合物的結晶形態(tài) 、 晶態(tài)高聚物的結構模型；理解非晶態(tài)和液晶態(tài)高聚物的結構 。掌握高分子合金相容性 、 形態(tài)和性能之間的關系 。 第二章 高分子的凝聚態(tài)結構 ? 重 點 ? 掌握內聚能密度的概念，內聚能密度大小與分子間作用力之間的關系；結晶度的概念、測定方法和計算方法；取向和解取向的概念、機理以及取向對高聚物性能的影響。 ? 難 點 ? 正確 理解和掌握 聚合物的 取向和解取向的概念、聚合物的結晶態(tài)和取向態(tài)之間的區(qū)別。理解晶態(tài)、非晶態(tài)和液晶態(tài)高聚物的結構。 物質的聚集態(tài) 聚集態(tài) （ Condens state）是從 分子熱運動和力學狀態(tài) 來區(qū)分的物質的 物理狀態(tài) 氣態(tài) 液態(tài) 固態(tài) 相態(tài) （ Phase state）是從 熱力學和結構特征 來區(qū)分的物質的熱力學狀態(tài) 晶相：遠程、近程都 有序 液相：遠程 無序 、近程 有序 氣相：遠程、近程都 無序 小分子的聚集態(tài)結構 小分子的三個基本相態(tài)： ? 晶態(tài) —— 固體物質內部的質點既 近程有序 ，又 遠程有序 （三維）。 ? 液態(tài) —— 物質質點只是 近程有序 ，而 遠程無序 。 ? 氣態(tài) —— 分子間的幾何排列既 近程無序 ，又 遠程無序 。 ? 小分子的兩個過渡態(tài) ： 玻璃態(tài) —— 是過冷的液體，具有一定形狀和體積， 看起來是固體，但它具有液體的結構 ，不是遠程有序的，因為溫度低，分子運動被凍結。分子在某一位置上定居的時間遠遠大于我們的觀察時間。因而覺察不到分子的運動（ 古代歐洲教堂的玻璃上薄下厚 ）。 液晶 —— 這是一個過渡態(tài)，它是一種排列相當有序的液態(tài)。是 從各向異性的晶態(tài)過渡到各向同性的液體之間的過渡態(tài) ，它一般由較長的剛性分子形成。 F FMF = R , O R , C O O R 。M = N N , N NOC H C H,高聚物的聚集態(tài)結構 ? 除了 沒有氣態(tài) ，幾乎小分子所有的物態(tài)它都存在，只不過要復雜得多。（晶態(tài)，液態(tài)，玻璃態(tài)，液晶態(tài)等。） 注意！ 高聚物無氣態(tài) ，這是因為高聚物的分子量很大，分子間作用力很大， 此分子間作用力大于分子中化學鍵的鍵能， 高聚物在氣化以前早已分解了，所以無氣態(tài)。 因而研究單個高分子的行為都是在 稀溶液 中進行的。 聚合物的聚集態(tài)： 指高聚物內部高分子鏈之間的幾何排列和堆砌結構，又稱為超分子結構。 聚合物 晶態(tài)（晶相） 非晶態(tài) （液相） 玻璃態(tài) 橡膠態(tài) 粘流態(tài) 固態(tài) 液態(tài) 取向態(tài) 液晶態(tài) 織態(tài) 高聚物的聚集態(tài)結構由什么決定？ （ 1） 高聚物鏈的近程結構與遠程結構 （ 2） 高聚物的成型加工條件 如 PET緩慢冷卻時制品是脆性的，而迅速冷卻并雙軸拉伸的薄膜的韌性非常好。 如 PE、 PP結晶而乙丙橡膠卻是非晶 全同立構的 PP與無規(guī)立構的 PP結晶性的差異 ? 高分子聚集態(tài)結構直接影響材料性能的因素，經驗證明： 即使有同樣鏈結構的同一種高聚物，由于加工成型條件不同，制品性能也有很大差別 。 ? 例如：緩慢冷卻的 PET（滌綸片）是脆性的；迅速冷卻，雙軸拉伸的 PET（滌綸薄膜）是韌性很好的材料。 高分子鏈結構 高分子凝聚態(tài)結構 聚合物的基本性能特點 直接決定材料的性能 高分子材料的成型條件 第一節(jié) 高聚物分子間作用力 高 聚 物 分 子 間 作 用 力范 德 華 力靜 電 力誘 導 力色 散 力氫 鍵一 、 靜 電 力 靜 電 力 ： 存 在 于 極 性 分 子 與 極 性 分 子 之 間 的 引 力 。 偶 極 矩 ： 極 性 分 子 帶 有 的 電 荷 與 正 負 電 荷 距 離 的 乘 積 。 rq ??? 靜 電 力 相 互 作 用 能 KTR32E62221k???? （ ～ KJ /mol ） K — — 波 爾 茲 曼 常 數 對 于 聚 乙 烯 醇 、 聚 丙 烯 腈 、 PVC 、 PMMA 之 間 分 子 間 作 用力 主 要 是 靜 電 力 。 二 、 誘 導 力 誘 導 力 ： 極 性 分 子 的 永 久 偶 極 與 它 在 分 子 上 引 起 的 誘 導 偶 極之 間 的 相 互 作 用 力 。 誘 導 偶 極 的 相 互 作 用 能 為 ： ? ?62222110RE??????? （ ～ KJ/mol ） ? — — 極 化 率 誘 導 力 不 僅 存 在 于 極 性 與 非 極 性 分 子 之 間 ， 也 存 在 于 極 性 與極 性 分 子 之 間 。 三 、 色 散 力 色 散 力 ： 存 在 于 一 切 分 子 中 ， 是 范 德 華 力 中 最 普 遍 的一 種 ， 分 子 瞬 時 偶 極 之 間 的 相 互 作 用 力 色 散 力 作 用 能 ： ?????? ?????????????6212121LRIIII23E （ ～ KJ/mol ） I — — 分 子 的 電 離 能 力 在 非 極 性 分 子 中 ， 分 子 間 的 作 用 力 主 要 是 色 散 力 靜 電 力 、 誘 導 力 和 色 散 力 統(tǒng) 稱 為 范 德 華 力 ， 沒 有 方 向 性 和飽 和 性 。 四 、 氫 鍵 氫 鍵 ： 氫 鍵 是 極 性 很 強 X — H 鍵 的 氫 原 子 ， 與 另 外 一 個 鍵上 電 負 性 很 大 的 原 子 Y 上 的 孤 對 電 子 相 互 吸 引 而 形 成 的一 種 鍵 （ X — H ? ? Y ） 。 氫 鍵 具 有 飽 和 性 和 方 向 性 ， 鍵 能 一 般 為 20 .9 ～ KJ/mol 主 要 有 分 子 間 氫 鍵 和 分 子 內 氫 鍵 ， OHORHROHR OCOHOH鄰 羥 基 苯 甲 酸 凡 具 有 分 子 間 氫 鍵 的 高 聚 物 ， 一 般 具 有 較 高 的 機 械 強
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