高分子物理小结要点

第一、二章小结（一）
聚合物的结构
一、基本概念：
构型、构象、 末端距、链段、 柔性、高斯链、取向
1、链状大分子
分子量大
M高 ⑴ →分子间作用力大 ⑶ 大分子
多分子散性（M、结构、分子尺寸）⑷
柔性或刚性 ⑵ 链状
结构多层次性 ⑸
高分子最大的特点就是“大”
2、近程结构—远程结构—聚集态结构—织态结构
二、基本内容及思路
1、聚合物晶体的特点及大分子在晶体中的构象
2、聚合物晶体的形态，形成条件及特征
稀溶液 缓慢冷却 单晶 由折叠链片晶组成
溶液
应力下
纤维晶
低温、压力下
浓溶液
串晶
由 折叠链片晶组成
伸展链片晶组成
应力下
熔体
冷却
球晶 由折叠链片晶组成
高温、高压 伸直链晶体
3、高分子结构与结晶的关系
高分子 结构与
溶解（线型） 溶胀平衡（交联）
3、溶解过程的热力学—高分子结构和T对溶解过程的影响 4、溶剂的选择原则
5、高分子溶液 的热力学性质
F—H理论
△SM △HM
△GM
K1
△M1—△M1E ψ1
u F—K理论
θ（状态、条件、
溶剂、温度）
α
6、理想溶液——高分子溶液——θ溶液
M1i
M1E M1
M1E 0
本章溶剂的选择，得到的四个参数：δ、X1、θ、 α以及聚合物的增塑应为本章的重点。
一、基本概念：
溶胀、δ、X1、θ状态、α、增塑作用
二、基本关系：
∣δ1－δ2∣<1.5
δ混= δ1φ1+ δ1′φ1′
三、主要内容及思路
1、高分子溶液的形成→高分子稀溶液→高分子浓溶液 →聚电解质
2、高分子+溶剂
溶胀
PAN无熔融态、以DMF为溶剂而进行湿法纺丝。 流延薄膜、糊塑料、搪塑料、人造革、乳胶、涂料、 油漆、粘合剂等都是利用浓溶液。
工业上，高分子溶液“稀”与“浓”的概念无绝对 的界限，需视溶质、溶剂及溶质分子量而定。一般把 5%作为标准，C<5%为稀溶液，C>5%为浓溶液。
二、高分子溶液性质的特点
1、高分子溶液粘度大 2、高分子溶液是热力学稳定体系 3、高分子溶液的行为与理想溶液有很大的偏离 4、高分子溶液的性质随浓度变化很大 5、高分子溶液的性质存在分子量依赖性
三、基本公式
h NL
h2 2 N 2L2 3
完全伸展的自由连接链 完全反式的自由旋转链
h2 KNL
1
K
1 1
cos cos
2
1 cos 1 cos
•1 1
cos cos
自由连接链 自由旋转链 受阻旋转链
第一、二章小结（二）
晶态聚合物
一、基本概念
结晶度、Tm 、Tmax晶胞及晶胞参数，均（异） 相成核
研究多 高分子间作用力小 分子舒展 粘度大 热力学稳定体系
应用多 高分子间作用力大 高分子缠结、卷曲 粘度小 不稳定
9、增塑的机理及对聚合物性能的影响，常见的高分子 浓溶液。
第四、五章 小结
这两章主要是M和MWD的测定，其理论可视 为第三章溶液理论、分子形态、两相平衡、相分 离等的应用。
x1
1 2
K1 1 0
u 0 a 1
Ga 0
T
7、 形态
形态 参数
良溶剂
舒伸（h2大）
X1
θ
(△T=T－θ)
<1/2
T>θ △T>o
α
>1
u
>0
A2
>0
θ溶剂
无扰或自然（h02）
=1/2
不良溶剂
卷曲（h2小）
>1/2
T=θ △T=o
T<θ △T<o
=1
<1
=0
<0
=0
<0
8、 稀溶液 ———————— 浓溶液
近程结构决定了聚合物的基本性质 远程结构赋予了大分子链的柔性或刚性 聚集态结构决定了聚合物的强度流动性等性质 交联（近）、链刚性（远）、结晶（聚）是提高性 能的三大法宝。
3、 液态（非晶态）
液晶态
晶态
杂乱、无序 无规线团构象
取向态
一维、二维有序 三维有序 伸展链构象 螺旋链构象 折叠链构象
链段
4、 内旋转 构象
柔性（表示法、影响因素、 大小比较）
5 、多种运动单元→多模式运动—多种转变—
各种性能
6、 决定性能的结构因素
均链 线型 极性 对称 有规 柔性 锯齿形 结晶 均聚物
杂链 体型Leabharlann 非极性 不对称 无规 刚性 螺旋形 非晶 取向 未取向
组分多 有序 单相（均相） 连续相 共聚物
组分少 无序 多相（非均相） 分散相
结晶能力
结晶速度
结晶度 晶体中的构象 PZ
HPq 分子晶体；具各向异性 晶体的特点 无立方晶系；晶体结构具多重性 结晶的不完全性
晶体的Tm= △H/△S
4、影响结晶的因素：
时间依赖性—— Avrami方程
结晶温度范围
温度依赖性
结晶速度最大的区域——T max 结晶速度k对温度特别敏感 退火与淬火
改变晶体形态（伸展链晶体、串晶） 外 力 结晶速度↑
真溶液、分子分散、均相
高分子溶液的分类： （如下）
纯低分 极稀 稀溶液 子液体 溶液
亚浓 较浓 冻 胶 塑化高 高聚
溶液 溶液
聚物 物
溶剂
<1×10-3%
2×10-3～ 1×10-2%
Cs
C＊
15%
C+
60% 增塑 本体
半固体 固 体
热力学性质
动力学性质
M和MWD
高分子形态 和尺寸、高 分子相互作 用
• 高分子材料加工研究的一个主要课题; • 复合材料制备的重要课题; • 各相之间的相界面问题对共混聚合物材料的
宏观物理性能的影响明显; • 工业开发新材料的重要手段; • 共混材料的辐射加工技术的发展给新材料的
开发带来了新的手段和契机;
第三章 小 结
3.0 概述
一、高分子溶液的概念
高分子溶液：高分子溶于溶剂中所形成 的热力学上稳定的二元或多元体系。
Tm↑
5、结晶与熔融的相互转变
v～T曲线上出现急剧变化和明显转折——一级相变 熔限 边熔化边升温现象 缓慢升温时熔限变窄
6、结晶对性能的影响
晶态聚合物性能特别好 由于紧密堆砌，增强了分子间作用力，有关性能↑ 依赖性链段运动的有关性能↓ 透明性↓
7、重要曲线
v～T
1/t1/2～T
利用可控的相分离的聚集态结构融 合各组分的各自的特长意义重大
纺丝液
油漆、 涂料、 胶浆、 粘合剂
性质稳定 体系稳定 研究多
性质或体系不稳定 复杂 研究少
Cs——动态接触浓度。溶液中线团由于瞬间动态接触 而导致其收缩的浓度，浓度低于Cs的溶液为极稀溶液。
Cs是极稀溶液与稀溶液的分界浓度。 C＊——临界交叠浓度。线团间发生稳定接触时的浓度
C+——穿插交叠浓度
由上述看出，高分子溶液的性质随浓度的变化很大 稀溶液多用于理论研究 浓溶液多偏重于应用 聚合物可以固态出现，也可以液态出现 熔体是加工态，浓溶液也是加工态。