高聚物及的链结构.pptVIP

第二章 高聚物的链结构 The Structures of Polymer Chains 高聚物结构的层次 2.1 高分子链的构型 旋光异构体 几何异构体 三、高分子共聚物 （一）无规共聚物：ＡＡＢＢＢＡＢＡＡＡＢＢ　　　　　　　　　　　　　　　　　 （二）交替共聚物：ＡＢＡＢＡＢＡＢＡＢＡＢ （三）嵌段共聚物：ＡＡＡＡＢＢＢＢＡＡＡＡ （四）接枝共聚物：ＡＡＡＡＡＡＡＡＡＡ 　　　　　　　　　　　　Ｂ　　　Ｂ　 　　　　　　　　　　　　Ｂ　　　Ｂ 　　　　　　　　　　　　Ｂ　　　Ｂ　　　　 举例： 2、ABS 无序共聚物和接枝共聚物相结合 A：AN 提供硬度、抗张强度、抗腐蚀性 B：BD 提供韧性 S：St 提供流动性，改善加工性 2.2 高分子链的构象 一、 高分子链的内旋转 2、高分子的内旋转 在高分子主链中，存在许多单键，如PE、PP、PS等主链完全由C—C键组成，在PBD和PIP的主链中有3/4的单键。 （一）自由内旋转 当C原子不带氢原子及取代基时， C—C键的内旋转应该是完全自由的。其φ无论发生怎样的变化，也不消耗能量而使位能保持不变，不难想象高分子空间的形态有无穷多个 二、 高分子链柔性与刚性 一、定义 柔（顺）性 充要条件 根源： 柔性是聚合物许多性质不同于小分子物质子的主要原因 柔性与刚性无本质的区别 第四节：高分子链的构象统计 对孤立的高分子链，根据其在内旋转时，受阻的程度，可将其划分为三种情况： （一）自由结合链 有足够多的不占体积的化学键组合 内旋转时无键角、位垒限制 最简单、最理想、最柔的链 （二）自由旋转链 有键角限制，无位垒限制 （可在键角所允许的方向自由转动） （三）实际高分子链 既有键角限制，又有位垒限制 柔性比前两种都差 二、均方末端距的几何计算方法 1、伸展链（全反式链） PE主链 设键长为L，键角为α，键数为N 三、均方末端距的统计计算方法 所得到的无规行走的结果（公式1）可以用于描述满足一下假定条件的高分子链末端距的分布： 五、 高分子柔性的表征 二、影响因素 （一）主链结构 1、碳—碳键主链的高分子都具有较大的柔性 2、含C＝C双键的高分子、分两种情况 ⑴、含共轭双键的高分子刚性大 ⑵、含孤立双键的高分子柔性好 3、杂链高分子柔性好 4、含环状结构的高分子刚性较大 （二）侧基 1、极性 极性：PPPVCPAN PBDNRCR 柔性： PPPVCPAN PBDNRCR 2、非极性侧基的体积 柔性：PVKPSPPPE 3、空间排布 柔性： PVC氯化PE PVCCR PVCPVDC PPPＩB （三）分子链的长短 （四）分子间的作用 分子间的作用力大，柔性↓ 分子链的柔性与实际材料的柔性 马克的三角形原理 （五）外界因素 1、温度 2、外力 静态柔性（平衡态柔性） 动态柔性 外力作用速度慢，呈柔性 外力作用速度快，呈刚性 3、助剂 非键合原子间的相互作用（近程相互作用） 实际高分子的内旋转 实际高分子在空间可能有的构象数远小于自由旋转的情况 受阻程度↑ 可能有的构象数↓ 分子链的刚性↑ 分子链的柔性大小就取决于分子内旋转的受阻程度 链段：由于受阻内旋转，在大分子中能独立运动的最小链长 或：在大分子链中划分出来的，可任意取向的最小链长。 长链分子主链单键的内旋转赋予高分子以柔性，致使长链分子可以任意取不同的卷曲程度，由于构象的改变，分子尺寸也将改变。所以需要一种表征分