聚合物的凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)-wenkub
2023-05-13 20:55:38 本頁(yè)面
【正文】 偶極與誘導(dǎo)偶極之間的相互作用叫誘導(dǎo)力。 晶態(tài)結(jié)構(gòu) 非晶態(tài)結(jié)構(gòu) 液晶態(tài)結(jié)構(gòu) 聚合物的取向結(jié)構(gòu) 高分子合金的形態(tài)結(jié)構(gòu) 第二章 聚合物的凝聚態(tài)結(jié)構(gòu) 主價(jià)力 ：共價(jià)鍵金屬鍵離子鍵 次價(jià)力 (內(nèi)聚力、余價(jià)力），包括范德華力 和 氫鍵 )： 靜電力 （沒(méi)有方向性和飽合性） 誘導(dǎo)力 （沒(méi)有方向性和飽合性） 色散力 （沒(méi)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(yīng) 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(shù) T：絕對(duì)溫度 通常 Ek： 12~20kJ/mol 從關(guān)系式發(fā)現(xiàn)： Ek與 μ成正比，與 R6和 T成反比。 通常 Ed： 6~12kJ/mol 從關(guān)式看： Ed只與 α成正比，與 R6成反比，與 T無(wú)關(guān) 6212221 )(RE D???? ???（ 3）色散力 分子 瞬時(shí)偶極之間 的相互作用力，存在于一切分子之中，最常見(jiàn)的一種。 氫鍵的強(qiáng)弱取決于 X、 Y的電負(fù)性和 X， Y的半徑， X， Y的電負(fù)性越大，氫鍵越強(qiáng)， Y的半徑越小，氫鍵越強(qiáng)。但PE、 PP等由于結(jié)構(gòu)規(guī)整，易結(jié)晶，而作塑料使用。通常，結(jié)晶聚合物是部分結(jié)晶的或半結(jié)晶的多晶體，既有結(jié)晶部分，又有非晶部分，個(gè)別例外。 晶體結(jié)構(gòu)和點(diǎn)陣的關(guān)系 根據(jù)點(diǎn)陣的性質(zhì)，把分布在同一直線(xiàn)上的點(diǎn)陣叫 直線(xiàn)點(diǎn)陣 ； 分布在同一平面中的點(diǎn)陣叫 平面點(diǎn)陣 ； 分布在三維空間的點(diǎn)陣叫 空間點(diǎn)陣 。 晶系可分為七種類(lèi)型 高級(jí)晶系：立方、六方 ； 中級(jí)晶系：正方、斜方 ； 初級(jí)晶系：三斜、單斜、三方。用 晶面指數(shù) 來(lái)標(biāo)記：晶面與 a,b,c三晶軸的交點(diǎn)。 a= b= c= V = abcsinαsinβsinγ= 1021cm3 Z = 3 [2 + 4 (1/2)] = 12 ρc = (MZ) /(NAV) = (2) 螺旋結(jié)構(gòu) 等規(guī)聚丙烯的結(jié)晶結(jié)構(gòu) . 結(jié)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(zhǎng)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(cuò)中心不斷盤(pán)旋生長(zhǎng)變厚 。 樹(shù)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(shì)，造成結(jié)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(cè)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(zhì)。聚合物的球晶可以呈現(xiàn)為 正光性， 即 nr 大于 nr ；或 負(fù)光性， 即 nr 小于 nr 。 用偏光顯微鏡觀(guān)察聚合物球晶時(shí)，發(fā)現(xiàn)一定條件下 (例如高過(guò)冷度 )球晶呈現(xiàn)更復(fù)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(diǎn)附近緩慢結(jié)晶，即形成極大的球晶 —極限伸直鏈。 形成條件：溶液結(jié)晶時(shí)邊緩慢攪拌邊結(jié)晶；拉伸擠出時(shí)有雙向應(yīng)力場(chǎng)作用。 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 單向強(qiáng)度大，沿應(yīng)力方向成行地形成晶核，再向四周生長(zhǎng)成折疊鏈晶片。 應(yīng)用： 合成纖維 單晶 樹(shù)枝晶 球晶 伸直鏈晶片 串晶（新領(lǐng)域） 柱晶 (補(bǔ)充 ) 纖維狀晶片 形 成條件 結(jié)構(gòu)特征 結(jié)構(gòu)模型就需要解決結(jié)構(gòu)上的問(wèn)題 ： （ 1） 將晶態(tài)與無(wú)定形態(tài)的兩相分開(kāi) （ 2） 晶片中各分子鏈可否分開(kāi) . 結(jié)晶聚合物的結(jié)構(gòu)模型 （ 1）纓狀微束模型（兩相模型） 模型： 微束構(gòu)成結(jié)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?zhuān)?單晶 缺點(diǎn)： 其中存在能量問(wèn)題 。 假定試樣的比體積等于晶區(qū)和非晶區(qū)比體積的線(xiàn)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(xiàn)性加和，即 結(jié)晶度的測(cè)試方法 依據(jù)： x射線(xiàn)衍射法 該法測(cè)定晶態(tài)聚合物結(jié)晶度的依據(jù)為：總的相干散射強(qiáng)度等于品區(qū)和非晶區(qū)相十散射強(qiáng)度之和，則： 式中 Ac ——衍射曲線(xiàn)下晶區(qū)衍射嶺的面積； Aa——衍射曲線(xiàn)內(nèi) F品區(qū)散射峰的面積； K——校正因子 . 結(jié)晶度的測(cè)試方法 c. 量熱法
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