聚合物的凝聚態(tài)結構-wenkub
2023-05-13 20:55:38 本頁面
【正文】 偶極與誘導偶極之間的相互作用叫誘導力。 晶態(tài)結構 非晶態(tài)結構 液晶態(tài)結構 聚合物的取向結構 高分子合金的形態(tài)結構 第二章 聚合物的凝聚態(tài)結構 主價力 ：共價鍵金屬鍵離子鍵 次價力 (內聚力、余價力），包括范德華力 和 氫鍵 )： 靜電力 （沒有方向性和飽合性） 誘導力 （沒有方向性和飽合性） 色散力 （沒有方向性和飽合性） 氫 鍵（有方向性和飽合性） 聚合物分子相互作用 （ 1） 靜電力：偶極力，定向力 存在于 極性 分子之間，有取向效應 靜電力的相互作用能 μ：偶極矩 R：分子間距離 k：玻爾茲曼常數 T：絕對溫度 通常 Ek： 12~20kJ/mol 從關系式發(fā)現： Ek與 μ成正比，與 R6和 T成反比。 通常 Ed： 6~12kJ/mol 從關式看： Ed只與 α成正比，與 R6成反比，與 T無關 6212221 )(RE D???? ???（ 3）色散力 分子 瞬時偶極之間 的相互作用力，存在于一切分子之中，最常見的一種。 氫鍵的強弱取決于 X、 Y的電負性和 X， Y的半徑， X， Y的電負性越大，氫鍵越強， Y的半徑越小，氫鍵越強。但PE、 PP等由于結構規(guī)整，易結晶，而作塑料使用。通常，結晶聚合物是部分結晶的或半結晶的多晶體，既有結晶部分，又有非晶部分，個別例外。 晶體結構和點陣的關系 根據點陣的性質，把分布在同一直線上的點陣叫 直線點陣 ； 分布在同一平面中的點陣叫 平面點陣 ； 分布在三維空間的點陣叫 空間點陣 。 晶系可分為七種類型 高級晶系：立方、六方 ； 中級晶系：正方、斜方 ； 初級晶系：三斜、單斜、三方。用 晶面指數 來標記：晶面與 a,b,c三晶軸的交點。 a= b= c= V = abcsinαsinβsinγ= 1021cm3 Z = 3 [2 + 4 (1/2)] = 12 ρc = (MZ) /(NAV) = (2) 螺旋結構 等規(guī)聚丙烯的結晶結構 . 結晶形態(tài) （ 1）單晶（ Single crystal） 形成條件：具有一定幾何外形的薄片狀晶體。 單 晶 高分子單晶的生長規(guī)律與小分子相似，為了減少表面能，往往是沿著 螺旋位錯中心不斷盤旋生長變厚 。 樹枝晶生成原因在于晶片的某些特殊部位比其它部位占優(yōu)勢，造成結晶的不均勻發(fā)展，形成分枝，這些分枝由許多單晶片組成。 小角激光散射法測定：球晶分子鏈總是 垂直于徑向 。 異相 成核 —由外加晶種、未熔化微晶或雜質。聚合物的球晶可以呈現為 正光性， 即 nr 大于 nr ；或 負光性， 即 nr 小于 nr 。 用偏光顯微鏡觀察聚合物球晶時，發(fā)現一定條件下 (例如高過冷度 )球晶呈現更復雜的 環(huán)狀圖案 ，即在黑十字消光圖像上重疊著明暗相間的消光 同心圓環(huán) 。如 PE： 200℃ 400MPa 密度為 Tm=140℃ 熔點附近緩慢結晶，即形成極大的球晶 —極限伸直鏈。 形成條件：溶液結晶時邊緩慢攪拌邊結晶；拉伸擠出時有雙向應力場作用。 結構特點： 單向強度大，沿應力方向成行地形成晶核，再向四周生長成折疊鏈晶片。 應用： 合成纖維 單晶 樹枝晶 球晶 伸直鏈晶片 串晶（新領域） 柱晶 (補充 ) 纖維狀晶片 形 成條件 結構特征 結構模型就需要解決結構上的問題 ： （ 1） 將晶態(tài)與無定形態(tài)的兩相分開 （ 2） 晶片中各分子鏈可否分開 . 結晶聚合物的結構模型 （ 1）纓狀微束模型（兩相模型） 模型： 微束構成結晶區(qū) ， 微束之間是非晶區(qū) ， 分子鏈可以串入晶體 ， 也可串入非晶體 。 解釋： 單晶 缺點： 其中存在能量問題 。 假定試樣的比體積等于晶區(qū)和非晶區(qū)比體積的線性加和 假定試樣的密度 P等于晶區(qū)和非晶區(qū)密度的線性加和，即 結晶度的測試方法 依據： x射線衍射法 該法測定晶態(tài)聚合物結晶度的依據為：總的相干散射強度等于品區(qū)和非晶區(qū)相十散射強度之和，則： 式中 Ac ——衍射曲線下晶區(qū)衍射嶺的面積； Aa——衍射曲線內 F品區(qū)散射峰的面積； K——校正因子 . 結晶度的測試方法 c. 量熱法
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