重慶理工大学《高分子物理》复习提纲.docVIP

《高分子物理》复习提纲 第一章　概论 一、高分子科学的发展 1920年德国Staudinger提出高分子长链结构的概念。 此前1839年美国人Goodyear发明了天然橡胶的硫化。1855年英国人Parks制得赛璐璐塑料（硝化纤维+樟脑）。1883年法国人de Chardonnet发明了人造丝。 H. Staudinger（德国）：把“高分子”这个概念引进科学领域，并确立了高分子溶液的粘度与分子量之间的关系（1953年诺贝尔奖） K.Ziegler （德国）, G.Natta （意大利）：乙烯、丙烯配位聚合 （1963年诺贝尔奖） P. J. Flory (美国)：聚合反应原理、高分子物理性质与结构的关系（1974年诺贝尔奖）。 H. Shirakawa白川英树(日本), Alan G. MacDiarmid (美国), Alan J. Heeger (美国)：对导电聚合物的发现和发展（2000年诺贝尔奖）。 de Gennes(法国)：软物质、普适性、标度、魔梯。 我国高分子领域的中科院院士：王葆仁、、、、、、、、、、、、、 ?高分子的结构：包括高分子链的结构和凝聚态结构，链段、柔顺性、球晶、片晶、分子量和分子量分布、θ溶液概念。 ?高分子材料的性能：力学性能、热、电、光、磁等性能。力学性能包括拉伸性能、冲击性能等、强度、模量、银纹、剪切带等概念。 ?高分子的分子运动：玻璃化转变、粘弹性、熵弹性、结晶动力学、结晶热力学、熔点、流变性能、粘度、非牛顿流体。 ?原理与方程：WLF方程、Avrami方程、橡胶状态方程、Boltzmann叠加原理等等。 三、高聚物结构的特点： ①高分子的链式结构：高分子是由很大数目（103—105 数量级）的结构单元组成的。 ②高分子链的柔顺性：高分子链的内旋转，产生非常多的构象，可以使主链弯曲而具有柔性。 ③高分子结构具有多分散性，不均一性。 ④高分子凝聚态结构的复杂性：晶态、非晶态，球晶、串晶、单晶、伸直链晶等。 四、高分子材料的性能特点： ①质量轻、相对密度小。LDPE （0.91），PTFE（2.2） ②良好的电性能和绝缘性能。 ③优良的隔热保温性能，绝热材料。 ④良好的化学稳定性，耐化学溶剂。 ⑤良好的耐磨、耐疲劳性质。橡胶是轮胎不可替代的材料。 ⑥良好的自润滑性，用于轴承、齿轮。 ⑦良好的透光率。树脂基光盘，树脂镜片。 ⑧宽范围内的力学可选择性。 ⑨原料来源广泛、加工成型方便、适宜大批量生产、成本低。 ⑩漂亮美观的装饰性。可任意着色、表面修饰。 五、高分子材料的主要应用： 高分子材料遍及各行各业，各个领域：包装、农林牧渔、建筑、电子电气，交通运输、家庭日用、机械、化工、纺织、医疗卫生、玩具、文教办公、家具等等。 六、如何学好高分子物理？ 注重培养自学能力，独立思考，在课堂上和课外能够认真看书。高分子物理内容多、概念多、头绪多、关系多、数学推导多。紧紧抓住高聚物结构与性能关系这一主线，将分子运动作为联系结构与性能关系的桥梁，把零散的知识融合成一体。 七、聚合物的分子量及分子量分布 知识点： 聚合物的分子量及其分布是高分子材料最基本的参数之一，它与高分子材料的使用性能与加工性能密切相关。分子量太低，材料的机械强度和韧性都很差，没有应用价值。分子量太高熔体粘度增加，给加工成型造成困难。因此聚合物的分子量一般控制在103～107之间。 1 聚合物分子量的统计意义 1）、数均分子量2）、重均分子量3）、Z均分子量4）、粘均分子量，要求掌握各种平均分子量的表达式即计算方法。 分子量分布宽度：分布宽度指数；多分散系数α，掌握计算方法。 2 聚合物分子量的测定方法 1）、端基分析：误差大，3×104以下的聚合物 2）、渗透压法：测的是数均分子量 3）、光散射法：测重均分子量，同时得到均方末端距和第二维利系数A2。 4）、粘度法： (1)相对粘度(ηr)：ηr＝η/ηo是一个无因次量。；η-溶液粘度；ηo-纯溶剂粘度； (2)增比粘度(ηsp)：ηsp＝(η-ηo)/ηo＝ηr-1，也一个无因次量。 (3)特性粘度[η]： 表示高分子溶液趋于零时，单位浓度的增加对溶液增比粘度或相对粘度对数的贡献。其数值不随溶液浓度c的大小而变化，但随浓度的表示方法而异。特性粘度的单位是浓度单位的倒数，即dl/g或ml/g。 外推法：测定纯溶剂的流出时间to和各种浓度的溶液的流出时间t，求出各种浓度的ηr、ηsp、ηsp/c和lnηr/c之值，ηr＝t/to；ηsp＝ηr-1＝(t-to)/to。以ηsp/c和lnηr/c分别为纵坐标，c为横坐标作图，得两条直线。分别外推至c＝0处，其截距就是特性粘度[η]。 ※Mark-Houwink方程[η]＝；对一定的高分子