高分子的聚集态结构(1).ppt

第二章高分子的聚集态结构第一节概述1－1小分子的聚集态结构1－1小分子的聚集态结构1－1小分子的聚集态结构1－1小分子的聚集态结构1-2高聚物的聚集态结构1-2高聚物的聚集态结构1-2高聚物的聚集态结构1-2高聚物的聚集态结构1-2高聚物的聚集态结构1-2高聚物的聚集态结构1-2高聚物的聚集态结构第二节分子间作用力2-1概述2-1概述2-1概述当两原子或分子相互靠近是体系的内能与其间距的变化：2-1概述2-2分子间作用力的分类2-2分子间作用力的分类2-2分子间作用力的分类2-2分子间作用力的分类2-3内聚能密度（CED）2-3内聚能密度（CED）2-3内聚能密度（CED）第三节晶态结构和非晶态结构3-1基本概念3-1基本概念3-1基本概念3-1基本概念3-1基本概念3-1基本概念3-1基本概念3-2晶态高聚物的结晶结构3-2-1平面锯齿结构（planezigzag）例如：PE3．晶胞俯视图每个平面内有1+1/4×4=2个结构单元（中间的一个是晶胞独有的，顶点上的是4个晶胞共有的，每个晶胞只能算1/4，四个点为1个）。4．晶胞立体图每个周期内有一个结构单元5．每个晶胞内的结构单元数：Z=2×1=2即：Z=晶胞俯视面的结构单元数×每个（底面）等同周期内的独有的结构单元数6．计算晶胞密度3-2-2螺旋形结构（Helix）例如：聚丙稀，PP的C—C主链并不居于同一平面内，而是在三维空间形成螺旋构象，即：它每三个链节构成一个基本螺圈，第四个链节又在空间重复，螺旋等同周期l＝6.50A。l相当于每圈含有三个链节（重复单元）的螺距。用符号H31表示H：Helix（螺旋）3：3个重复单元1：1圈IPP(等规聚丙烯)1：螺旋构象。2：晶系：单斜六方拟六方3：晶胞俯视图每个平面有1/2×4＋1＋1＝4个结构单元（中间二个位该晶胞独有的；在线上的为二个晶胞共有，以1/2个计，4个合计为4×1/2＝2个）4：每个等同周期内有三个结构单元。5：单位晶胞内的结构单元数Z＝4×3＝12。6：ρ的计算：所以看一下IPP的晶胞及参数：用X射线衍射法研究结果为：a＝0.665nmb＝2.096nmc＝0.65nm属于单斜晶系不同的结晶条件可以得到不同的晶形：α，β，γ，δ4种变态，性能各异。3-2-3大分子排列方式3-2-3大分子排列方式3-3晶态高聚物的结晶形态3-3-1晶体的分类3-3-1晶体的分类3-3-1晶体的分类3-3-2结晶形态（morphology）3-3-2结晶形态（morphology）3-3-2结晶形态（morphology）观察手段：①电子显微镜可以观察到单晶。②电子衍射图谱呈清晰的点状花样（布拉格斑点）。3-3-2结晶形态（morphology）3-3-2结晶形态（morphology）3-3-2结晶形态（morphology）3-3-2结晶形态（morphology）产生黑十字图形的原因：产生黑十字图形的原因：3-3-2结晶形态（morphology）3-3-2结晶形态（morphology）3-4部分结晶高聚物的形态和结晶度晶区：规整排列到晶格中的伸直链晶片或折迭链晶片组成。非晶区：未排列到晶格中的分子链和链段，折迭晶片中的链弯曲部分，链末端，空洞等。晶区部分与非晶区部分并不是有着明显的分界线，每个高分子可以同时贯穿几个晶区和非晶区，而在晶区和非晶区两相间的交替部分有着局部有序的过渡状态，即使晶区也存在许多缺陷。3-4-2结晶度（DegreeofCrystallizing）★注意：①在部分结晶的高聚物中，晶区和非晶区的界限不明确，无法准确测定结晶部分的含量，所以结晶度的概念缺乏明确的物理意义。②结晶度的数值随测定方法的不同而异。结晶度的测定方法3-5高聚物晶态结构的模型3-5高聚物晶态结构的模型3-5-1近邻规则折迭链模型3-5-1近邻规则折迭链模型3-5-1近邻规则折迭链模型3-5-2Flory模型——接线板模型3-5-2Flory模型——接线板模型3-5高聚物晶态结构的模型3-6高聚物非晶结构模型3-6高聚物非晶结构模型第四节高聚物的结晶过程4-1影响高分子结晶能力的因素4-1影响高分子结晶能力的因素4-1影响高分子结晶能力的因素4-1影响高分子结晶能力的因素4-1影响高分子结晶能力的因素4-2结晶过程及影响因素4-2结晶过程及影响因素4-2结晶过程及影响因素４-２-２结晶过程及影响因素４-２-２结晶过程及影响因素当熔体温度接近熔点时，温度较高，热运动激烈，晶核不易形成，形成了也不稳定，所以结晶速度小。随着温度下降，晶核形成速度增加，分子链也有相当活动性，易排入晶格，所以晶粒形成速度也增加，总的结晶速度也增加。温度再进一步降低时，虽然晶核形成速度继续上升，但熔体粘度变大，分子链活动性下降，不易排入晶格，所以晶粒生长下降。当时，链