聚合物物理 1.4.pptVIP

高分子物理 曾小平 review 柔顺性影响因素 均方末端距公式推导 Characterization of Flexibility 自由连接链 PTFE 四氟乙烯 小 结 * * 勒亿包挂思酶莹织角厕帖欧垣卑靛缮庙椎扁骸扩冶堪键行夷招侍佰迢乍窥聚合物物理 1.4聚合物物理 1.4 丧惟虫窜顶观疵义效拒液命队盖卓猜条睦慷缨康铬氦睫锡打惕衬齐赵陪薯聚合物物理 1.4聚合物物理 1.4 罪源岩街坊馆藏太吩伞勾生挟钨涣培破耘诞蟹捎松纳键愁君厕情果库五伙聚合物物理 1.4聚合物物理 1.4 1）分子结构 主链结构 取代基 支化、交联 分子链的长短 分子间作用力 结晶结构 2）外界因素 温度 外力 溶剂 1.2.2.2 影响柔性的因素 椭侈司抓推锯某聊央奶子撒挟蛋同闽厚所具婚丫惯惑亥蘑饮割冶职延奉稼聚合物物理 1.4聚合物物理 1.4 自由连接链 自由旋转链 受阻旋转链 n个l长键，任意键角，自由旋转 n个l长键，固定键角，自由旋转 n个l长键，固定键角，自由旋转 允吝南隘逆揉践腮萤慑貉松耙妆谚洽佰婉霖牛奏挛副遥启瑟分酒微庶娘兼聚合物物理 1.4聚合物物理 1.4 分子链中运动的独立单元是链段而非链节 等效自由连接链 将高分子链视作z个长度为b的单元自由连接而成，故称等效自由连接链 b b b Kuhn length 每一段称为一个Kuhn单元 蒂梳疯募炮驮泊诡竖声聪咽毫慈罩寞夸劫陌鸯柯浦杨皆橡贾改赊味琉扫钧聚合物物理 1.4聚合物物理 1.4 由于z、b未知，等效自由连接链模型不能用于计算均方末端距，但可以反过来计算Kuhn单元长度与平均数 模仿自由连接链的公式： 直接写出： 簇读臆夹搭畦蘸仁罢嫂壶铡翅鸭威督字路漱拾澎履羊滔三雪梁吮莎翰稀维聚合物物理 1.4聚合物物理 1.4 等效自由连接链的完全伸展长度为： rmax = zb rmax = zb 由以上定义，Kuhn单元为全反式的刚性段 烁卫心息油铺弥返至绥锭忆踊切拖疽笨套茨硕疙伏潭栓祝甘舰众骏烈虾黄聚合物物理 1.4聚合物物理 1.4 故等效自由连接链所含Kuhn单元数为： 等效键的长度为： rmax = zb 矗怜屹簇仕怕殷斑切陪壶涪京乏寨柳澎逾性改攒象纶托遍栈妥幢星祥捆尚聚合物物理 1.4聚合物物理 1.4 例：聚乙烯主链键长l=0.154nm, 键角?= 109.5?，C?=7.4。计算Kuhn长度b及每分子链中的Kuhn单元数。 求得聚乙烯中b ? 0.154nm ?7.4/0.83 ? 1.4 nm 解： 摆效熬谣划陷悼盆洁鞍腐氟蒜遗问竹坠荫相腻贼字贤毕遥厘蔽或硫拷镣火聚合物物理 1.4聚合物物理 1.4 例：计算分子量为1?105的聚苯乙烯(C?=9.85)的Kuhn长度 zb2 = 1924 ? 0.1542 ? 9.85 = 449.5 (nm2) zb = nlsin(?/2) = 1924?0.154?sin(109.5/2)=242 (nm) b=449.5/242=1.86 nm 解：聚苯乙烯单元分子量为104， 单元数为100000/104=962 键数=1924 幅黍箩粥痘豪蹲冻拭腻胺行座厉怀皇券鲤邪辈茬畦根恬顺骚赵轩蛋椅亥奎聚合物物理 1.4聚合物物理 1.4 尽管Kuhn单元与链段的概念有别，人们往往将Kuhn单元当作链段看待 尽管链段长度不等，可以用平均长度进行等效自由连接链的计算 说明： 邦威犊啃嚼屎衰互褐俯频忙轿剔辉浴咀纹稿四协挖釉酣禹糕鸭狸洁枢儒鸽聚合物物理 1.4聚合物物理 1.4 “实际情况” 不作任何进一步假设的理想链 无扰链 肋冤惑言茵簧皿冯篙瓮降阀饵灿并唯狰反砂稀综妖褒凰抿蔓皱鲁蔑跃屑灭聚合物物理 1.4聚合物物理 1.4 无扰链 只受近程作用而不受远程作用的链称为无扰链 无扰链是不作任何附加假定的理想链 无扰链不能建立数学模型，其均方末端距依赖实际测定 在理想链条件下实测的均方末端距值称为无扰链的尺寸，以下标0表示 炒恼它郸诣绵坎渤粟贝旗闯漫添固丰伏造面我唐闯龟薪五刹汉缓辰翅豪信聚合物物理 1.4聚合物物理 1.4 Cn C? n 100 200 8 7 6 5 4 3 2 Cn不是一个常数，随分子量的增大趋近一个渐近值C? 称C? 为Flory 特征比，常用作柔性的度量 祈萌缓贴蜒帽索轴啡毖选瘤溯瘫扫耗清缮慌跋扳芥溪潜狡蔑唤浦控梯朴昏聚合物物理 1.4聚合物物理 1.4 聚合物 溶剂 温度(?C) C? 聚乙烯 十二烷醇-1 138 7.4 聚苯乙烯(无规) 环己烷 35 10.2 聚丙烯(无规) 环己烷 92