高分子凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)及聚合物性能概述-展示頁
2025-05-21 02:52本頁面
【正文】 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 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)合而成的長鏈狀分子 ? 長鏈中的結(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。 高聚物： 高分子的聚集體 高聚物的多層次結(jié)構(gòu) ： 鏈結(jié)構(gòu) 近程結(jié)構(gòu)（一級結(jié)構(gòu)，化學(xué)結(jié)構(gòu)） 凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)（三級結(jié)構(gòu)， 高分子鏈之間排列和堆砌而成 的結(jié)構(gòu)） 遠(yuǎn)程結(jié)構(gòu)（二級結(jié)構(gòu)， 柔性與剛性，形態(tài)和尺寸） 二級結(jié)構(gòu) 構(gòu)象：有機(jī)化合物分子中，由于單鍵的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致碳原子上結(jié)合的原子或基團(tuán)相對位置發(fā)生改變，因而產(chǎn)生分子在空間的不同排列方式。 高分子鏈柔性的實(shí)質(zhì)： 線形高分子鏈的末端距 （可用無規(guī)行走模型處理） 線形高分子鏈的局部鏈節(jié) h 末端距 h— 鏈的兩個(gè)末端之間的距離： 完全伸直鏈： 無規(guī)彎曲鏈（高斯鏈） ： 例如： PE： hN?伸 直 鏈12hN?蜷 曲 鏈100hh伸 直 鏈 蜷 曲 鏈12h h N?伸 直 鏈 蜷 曲 鏈410N ?52 . 8 1 0M ??to 支化高分子 樹形高分子 螺旋形高分子鏈 納米樹形高分子 （納米在藥物輸運(yùn)中的應(yīng)用） 作為藥物載體的樹狀高分子 ? 把樹形高分子設(shè)計(jì)得只在適當(dāng)?shù)挠|發(fā)分子存在的情況下自動地膨脹并釋放出藥物 ? 使定制的樹形高分子恰好在需要治療的組織或器官內(nèi)釋放出其運(yùn)載的藥物 。 212 Bm u E勢能勝過平均動能時(shí)，物質(zhì)處于固態(tài)。 物質(zhì)三態(tài)的由來： 改變溫度： 氣態(tài) 液態(tài) 固態(tài) 如：水蒸氣 水 冰 改變濃度： 如：糖水 糖漿 糖塊 稀溶液 濃溶液 固體 共價(jià)鍵鍵能 :100900kJ/mol 范德華力作用能 : 偶極力： 1321kJ/mol 誘導(dǎo)力： 613kJ/mol 色散力： 氫鍵： ≦ 40kJ/mol 小分子間相互作用能 共價(jià)鍵鍵能 小分子的共價(jià)鍵和次價(jià)鍵 ： 高分子間的相互作用力非常大： 高分子的特點(diǎn)：大
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