PPT《第四章 高聚物的结构》

距离大,色散力小范围:0.8*103~8.4*103J/mol 各种分子之间的瞬间偶极距相互作用的吸引力 色散力 静电引力 与极性分子偶极距的平方成正比,与被诱导分子的变形性成正比;

距离大,诱导力小;

与温度无关.范围:0.6*104~1.2*104J/mol 极性分子与非极性分子、极性分子作用产生的诱导偶极之间的吸引力 诱导力 静电引力 分子极性越大,取向力越大;

温度高、距离大,取向力越小.范围:4.2*104~2.1*104J/mol 极性分子永久偶极之间的静电相互作用产生的吸引力 取向力 本质 特点 定义 类型 范德华力 §4-2 高聚物的聚集态结构 氢键 氢键是特殊的范德华力,具有方向性和饱和性. 氢键的形成条件是一个电负性强、半径小的原子X与氢原子H形成的共价键(X-H),而这个氢原子又与另外一个电负性强、半径小的原子Y以一种特殊的偶极作用结合成氢键(X-H・・・Y). 氢键的形成可以是分子内,也可以是分子间. 分子间形成氢的高聚物有聚丙烯酸、聚酰胺等. O-H O -C C ~ C C C C C C ~ O-H O -C ~ C C C C C C ~ C O-H O -C H-O O C- O H-O C- O H-O C- 聚丙烯酸分子间的氢键示意 §4-2 高聚物的聚集态结构 次价力与高聚物的使用 次价力小于4.4*103J/mol的高聚物用作橡胶;

次价力大于2.1*103J/mol的高聚物用作纤维;

次价力介于两者之间的高聚物用作塑料. 次价力的描述 内聚能 将一摩尔分子聚集在一起的部能量 内聚能密度(CED) 单位体积的内聚能 聚酰胺分子间的氢键示意 N-H O=C ~ ~ N-H O=C ~ N-H O=C ~ N-H O=C ~ ~ N-H O=C ~ N-H O=C ~ N-H O=C ~ ~ N-H O=C ~ N-H O=C ~ §4-2 高聚物的聚集态结构 内聚能密度与高聚物的使用 内聚能密度小于290J/cm3的高聚物分子间作用力较小,分子链较柔顺,容易变形,具有较好弹性,一般可以作为橡胶使用;

内聚能密度较高的高聚物,分子链较刚性,属于典型的塑料;

内聚能密度大于400J/cm3的高聚物,具有较高的强度,一般作为纤维使用.

二、高聚物的结晶形态与结构 高聚物的结晶形态 高聚物的结晶形态 稀溶液,缓慢降温 单晶 球晶 浓溶液或熔体冷却 纤维状晶体 挤出、吹塑、拉伸 熔体在应力下冷却 极高压力下慢慢结晶 柱晶 伸直链晶体 §4-2 高聚物的聚集态结构 晶态高聚物的结构 晶态高聚物的结构模型 (a) (b) 缨状-胶束模型(a)非取向高聚物(b)取向高聚物 (a) (b) (c) 折叠链片晶结构模型(a)近邻规则折叠结构模型(b)松散环圈折叠结构模型(c)拉线板折叠结构模型 晶区 晶区 非晶区 多层片晶结构模型 §4-2 高聚物的聚集态结构 结晶过程 结晶度 定义:高聚物中结晶部分所占的质量分数或体积分数. 测定方法:X-线衍射法、红外光谱法、密度法 影响高聚物结晶的因素 分子链轴方向 链带发展方向 高分子链 折叠链带 晶片 (或针状晶体)........