聚合物的凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)-全文預(yù)覽
【正文】 序模型 （ 1） 中子散射 、 小角衍射證明了無(wú)擾鏈 ， 應(yīng)是無(wú)規(guī)線團(tuán)模型 。 △ H值可由差示掃描量熱儀 (DSC)熔融峰的面積來(lái)測(cè)量。 （ 1）結(jié)晶度 . 結(jié)晶度和晶粒尺寸 結(jié)晶度： 試樣中結(jié)晶部分所占的質(zhì)量分?jǐn)?shù) (質(zhì)量結(jié)晶度 xcm)或者體積分?jǐn)?shù) (體積結(jié)晶度 xcv)。 無(wú)法解釋 ：?jiǎn)尉Ш颓蚓ЫY(jié)構(gòu) 。 （ 7） 纖維晶（微絲晶） 形成條件： 溶液攪拌下結(jié)晶 熔體拉伸時(shí)結(jié)晶 （ 7） 纖維晶（微絲晶） 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 交錯(cuò)連接的伸展鏈高分子鏈構(gòu)成，韌性分子鏈相連。 應(yīng)用： 雙向強(qiáng)度更高 –材料的追求目標(biāo)。 利用加工手段制備自增強(qiáng)、自增韌材料 —科研新方向。 見(jiàn)圖 ： 表明球晶是由徑向發(fā)射的微纖 (fibril)組成，這些微纖就是長(zhǎng)條狀 扭曲的片晶 ，如下圖所示；正是由于 片晶的協(xié)同扭曲 造成了偏光顯微鏡所見(jiàn)同心消光圓環(huán)的形成。 對(duì)于單軸晶，其球晶呈現(xiàn)負(fù)光性。成核初期階段先形成一個(gè)多層片晶，然后逐漸向外張開(kāi)生長(zhǎng)，不斷分叉形成捆束狀形態(tài)，最后形成填滿空間的球狀晶體，見(jiàn)圖。如：未拉伸前的等規(guī) PP等。 在正交偏光顯微鏡下可觀察到其特有的黑十字消光或帶同心圓的黑十字消光圖象。 形成條件 ： 濃度較高、或溫度較低、或聚合物分子量太大時(shí)，高分子不再形成單晶片，而是傾向于生成樹(shù)枝晶。 聚乙烯單晶 （ a）電鏡照片（ b）電子衍射圖 （ a） (b) 單晶的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 棱片狀，其鏈長(zhǎng)數(shù)百納米，厚度為 10nm左右，晶片厚度與分子量無(wú)關(guān)，分子鏈總是垂直于晶面。 a= b= c= V = a b c = 1029m3 Z = 1 + 4 (1/4) =2 單軸取向聚乙烯的 X射線衍射花樣 聚乙烯的結(jié)晶結(jié)構(gòu) 如：等規(guī) PP、等規(guī) PS 31螺旋鏈： 3個(gè)結(jié)構(gòu)單元 形成 1個(gè)螺旋 52螺旋鏈： 5個(gè)結(jié)構(gòu)單元形成 2個(gè)螺旋 83螺旋鏈： 8個(gè)結(jié)構(gòu)單元形成 3個(gè)螺旋 等規(guī) PP：?jiǎn)涡本? α = γ = 90176。 （ 3）晶面和晶面指數(shù) 平行、等間距。 （ 2）晶胞和晶系 晶胞： 三維空間中具有相同周期排列的最小單元 。 空間格子： （空間點(diǎn)陣）將這些質(zhì)點(diǎn)抽象成幾何點(diǎn)，這些等同于幾何點(diǎn)形成的格子稱為空間格子。如用圓筒形底片時(shí)，得到一系列圓弧。 （ 5）內(nèi)聚能 定義： 克服分子間作用力，把 1mol液體或固體分子移至分子引力范圍之外所需的能量，用 ?E表示： ?E = ?HvRT 內(nèi)聚能密度： 單位體積的內(nèi)聚能 CED = ?E/Vm 小分子的 CED可測(cè)定，高分子的 ?E可用低分子溶劑相比較的方法進(jìn)行估算。 飽合性 方向性： Y的孤對(duì)電子云的對(duì)稱軸盡可能與X—H鍵的方向在一條直線上。 永久偶極（極性分子）使分子產(chǎn)生的誘導(dǎo)偶極。 KTuRu32E 22621k ?（ 2）誘導(dǎo)力 存在于 極性分子與非極性 分子之間，也存在于極性與極性分子之間。 色散力的相互作用能 I：分子電離能 通常 EL： ~ 從關(guān)系式發(fā)現(xiàn)： EL與分子極化率 α和分子間距 R有關(guān) )R)(II II(23E 6 212121L ????（ 4）氫鍵 極性很強(qiáng) 的 X—H鍵上的氫原子，與另外一個(gè)鍵上電負(fù)性很大的原子 Y上的孤對(duì)電子相互吸引而形成的一種鍵（ X—H…Y ）。 如淀粉、聚酯、尼龍和蛋白質(zhì)均有氫鍵 一般常用 內(nèi)聚能和內(nèi)聚能密度 來(lái)表征相互作用力的大小。 300(280)﹤ CED﹤ 400J/cm3 塑料 CED400J/cm3 纖維 X射線衍射布拉格條件幾何圖 布拉格方程衍射條件： 2dsinθ=nλ d —晶面間距 θ —入射線與點(diǎn)陣平面之 間的夾角（即入射角） λ —入射光的波長(zhǎng) n —n= 3等整數(shù)， 稱為衍射級(jí)數(shù)在聚合 物中，用最強(qiáng) X光強(qiáng)度 時(shí)， n長(zhǎng)為 1 晶態(tài)結(jié)構(gòu) 當(dāng)入射 x射線波長(zhǎng)一定時(shí)，對(duì)于粉末晶體，因?yàn)樵S多小的微晶具有許多不同的晶面取向，所以，可得到以樣品中心為共同頂點(diǎn)的一系列 x射線衍射線束，而錐形光束的光軸就是入射 X射線方內(nèi)，它的頂角是 4θ，見(jiàn)下左圖；如果照相底片垂直切割這一套圓錐固．將得到一系列同心圓，見(jiàn)下右圖。 . 晶體結(jié)構(gòu)的基本概念 (1)空間格子（空間點(diǎn)陣） 晶體： 物質(zhì)內(nèi)部的質(zhì)點(diǎn)在三維空間呈周期性的重復(fù)排列，該物質(zhì)為晶體。 左圖分別表示直線點(diǎn)
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