高分子凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)及聚合物性能概述-全文預(yù)覽
【正文】 該裝置就永遠(yuǎn)不會(huì)移位。 玻璃態(tài)的形成條件： 堅(jiān)硬的固體 柔軟的彈性體 Tg 聚合物具有較明顯的過冷液態(tài) — 玻璃態(tài)： ? 分子大 ? 分子間作用力大，各部分相互牽制 ? 要使整條分子鏈很好地排入晶格，必須有足夠的動(dòng)能和時(shí)間 ? 還要求所有鏈段相互協(xié)調(diào) ? 上面的條件往往難以達(dá)到，因而聚合物很容易形成過冷液態(tài) —— 玻璃態(tài) 聚合物的玻璃態(tài)： ? 日常應(yīng)用的許多塑料制品，在使用條件下都或多或少存在于玻璃態(tài)下 ? 玻璃態(tài)聚合物是一個(gè)固體 ? 內(nèi)部的大分子鏈呈相對(duì)無規(guī)或非晶排列 ? 遠(yuǎn)程無序，類似于液體（液相） ? 分子鏈呈無擾的無規(guī)線團(tuán)形態(tài)（可用無規(guī)行走模型來描述） 有機(jī)玻璃音響 戰(zhàn)斗機(jī)機(jī)艙罩 ?高度透明性 目前最優(yōu)良的高分子透明材料，透光率達(dá)到 92％，比玻璃的透光度高。 極濃溶液 ： C+ ，高分子鏈充分相互穿透，鏈內(nèi)作用被鏈間作用完全屏蔽，呈高斯鏈形態(tài)。 ?高聚物 /良溶劑體系 ?高聚物 /?溶劑體系（ T＝ ?） ?高聚物 /劣溶劑體系 良溶劑－鏈單元間的相互作用力 鏈單元間的內(nèi)聚力 , 線團(tuán)擴(kuò)張 , 大 ,線團(tuán)對(duì)溶劑流動(dòng)的擾亂大 , 值很大。） 許多高分子鏈 多鏈的高分子物質(zhì) 凝聚 ? 高分子鏈：細(xì)而長(zhǎng)，有柔性 ? 如何堆砌在一起形成凝聚態(tài)？ ? 鏈的形態(tài)？ ? 如何規(guī)整排列，形成晶態(tài)？ ? 特殊的取向結(jié)構(gòu)（取向態(tài)） 高聚物非晶態(tài)的基本物理圖像 : 1ip a? ? ??? ? ? ?331 4 3 3 4AAM N R M R N??? ? ???343i p A aR N M?? ? ??12RM? ?12ip M? ?幾十根鏈相互穿透在一起的多鏈凝聚態(tài)（分子固體中非常獨(dú)特的一種分子凝聚態(tài)） 假設(shè)在一根鏈的空間有 根鏈相互穿透在一起 ip?：虛擬的單鏈密度 1?105 17 106 54 鏈相互穿透的密集程度： 聚苯乙烯 : a g c m? ?? ?R n m?M 1a??在非晶態(tài)高聚物固體中，在一根鏈所占據(jù)的空間 中（半徑為 的球狀空間），有幾十個(gè)鏈的質(zhì)心 落在其中。 ? 有許多分子凝聚在一起所形成的狀態(tài) ? 多根據(jù)分子熱運(yùn)動(dòng)和力學(xué)性能特征來區(qū)分 ? 物體抵抗外來的變形作用的能力，有無固定的形狀及體積來區(qū)分 凝聚態(tài)： 212 Bm u E平均動(dòng)能勝過勢(shì)能時(shí)，物質(zhì)處于氣態(tài)。高分子凝聚態(tài)結(jié)構(gòu) 及聚合物性能概述 主講 :朱平平 家庭中的聚乙烯制品 身邊的高分子材料 聚丙烯制品 碳纖維復(fù)合材料 由碳纖維和鋁合金 制成的賽車底盤 法拉利 F1車隊(duì) 橡膠園 輪胎 手卷鋼琴 Hand Roll Piano 防水紙 （最適用于制成海運(yùn)標(biāo)簽） 《 時(shí)代 》 周刊評(píng)出的 2022年最迷人的發(fā)明 沖浪板 （碳纖維復(fù)合材料作外殼） 沖浪板 （ Bodyboarding，聚丙烯內(nèi)核 ） 無氣輪胎 (Michelin) 多功能吸塵器 ? 壁虎膠帶 —— 仿生干型高分子粘合材料 ? 聚酰亞胺薄膜 ? 利用全范德華力作用原理微制造而成 ? 具有緊密排列的規(guī)整微突起結(jié)構(gòu) ? 1cm2: ～ 3N(300g) 蜘蛛人玩具 : 高 15cm 重 40g 覆蓋 ? Autumn K.,et al, Nature,2022,405:681685 ? Autumn K.,et al, .,USA, 2022, 99: 1225212256 壁虎的腳上 覆蓋了一層非常細(xì)小的絨毛 壁虎及其腳趾的“英姿” 壁虎飛檐走壁的奧秘－完全的范德華力 聚酰亞胺 (PI)微突起的電鏡照片 （單個(gè)微突起：直徑 ，高 2μm，間隔 ） 單個(gè)微突起 : ～ 200nN PI膠帶 : 1cm2 ～ 3N(300g)， 200cm2 ～ 600N(60Kg) 干型粘合，反復(fù)使用 干型高分子粘合劑的 仿生探索設(shè)計(jì)： 可能獲得類似于剛毛的粘合力 壁虎的剛毛結(jié)構(gòu) 大量的規(guī)整微突起結(jié)構(gòu) a b a. 壁虎腳單根剛毛 b. 每根剛毛末端的細(xì)分叉 玉米塑料 化學(xué)結(jié)構(gòu) 材料性能 凝聚態(tài)結(jié)構(gòu) 制品性能 電子態(tài)結(jié)構(gòu) 材料功能 分子運(yùn)動(dòng) 高聚物結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系 : 流變學(xué) 凝聚態(tài)物理 （ 1953年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)）： ? 高分子是由多價(jià)原子彼此以主價(jià)鍵結(jié)合而成的長(zhǎng)鏈狀分子 ? 長(zhǎng)鏈中的結(jié)構(gòu)單元數(shù)很大（ 102～ 105），一個(gè)結(jié)構(gòu)單元相當(dāng)于一個(gè)小分子 ? 高分子的分子量一般為（ 104～ 107） 結(jié)構(gòu)：物質(zhì)的組成單元（原子或分子）之間在相互吸引和排斥作用達(dá)到平衡時(shí)的空間排列。 高分
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