高分子凝聚态结构及聚合物性能概述.pptVIP

橡皮筋受热时伸长吗？

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由于高分子链的特点，橡皮筋将收缩。

熵弹性

第62页，共90页，星期日，2025年，2月5日橡胶高弹性特点：可逆弹性形变大最高可达1000％，而金属材料的弹性形变一般不超过1％弹性模量小约为105N/m2，而一般金属的弹性模量可达1010N/m2时间依赖性橡胶在受到外力时，应变是随时间发展的，但最终趋于一个平衡值高弹模量随温度升高而正比地增加而金属材料的弹性模量随温度增加而减小在快速拉伸时，高弹材料的温度升高而金属材料则相反第63页，共90页，星期日，2025年，2月5日高分子间的相互作用力非常大：高分子的特点：大其中的链单元数：102～105链单元间的相互作用力小分子间的相互作用力高分子间相互作用能》共价键键能第30页，共90页，星期日，2025年，2月5日高聚物无气态（高聚物气化所需的能量》破坏化学键所需的能量）不可能用蒸馏的方法来纯化聚合物特殊的高聚物溶解过程——先溶胀后溶解单根高分子链的行为（通过对稀溶液性质进行研究来获得，而溶液中高分子链的构象、尺寸受溶剂的干扰。）第31页，共90页，星期日，2025年，2月5日许多高分子链多链的高分子物质凝聚高分子链：细而长，有柔性如何堆砌在一起形成凝聚态？链的形态？如何规整排列，形成晶态？特殊的取向结构（取向态）第32页，共90页，星期日，2025年，2月5日高聚物非晶态的基本物理图像:几十根链相互穿透在一起的多链凝聚态（分子固体中非常独特的一种分子凝聚态）假设在一根链的空间有根链相互穿透在一起：虚拟的单链密度第33页，共90页，星期日，2025年，2月5日1058.71710627.454链相互穿透的密集程度：聚苯乙烯:在非晶态高聚物固体中，在一根链所占据的空间中（半径为的球状空间），有几十个链的质心落在其中。第34页，共90页，星期日，2025年，2月5日许多高分子链多链的高分子物质凝聚凝聚与溶解是相反的过程：稀溶液中的一个个孤立的高分子凝聚在一起的高分子链溶解第35页，共90页，星期日，2025年，2月5日注意：高分子间的内聚力（分子间吸引力）很大(无气态)溶剂的作用:把一个个高分子链拆开来(克服高分子间的内聚力)即使是良溶剂也不能一次完全克服高分子间的内聚力第36页，共90页，星期日，2025年，2月5日高聚物溶解过程的特点：先溶胀后溶解溶剂分子渗透到高分子线团里，高聚物体积胀大，就好象链单元间作用着相斥力(溶剂分子的单向渗透，整个高分子链并没有松动)溶剂分子－链单元间的作用逐步克服链单元间的吸引力，直至克服高分子间的吸引力，拆散高分子——如同揭下胶布溶解度与链的柔性：聚乙烯醇＋水溶解纤维素＋水不溶解第37页，共90页，星期日，2025年，2月5日良溶剂－链单元间的相互作用(表现为)链单元间的排斥作用不同链的链单元间相斥力同一链内链单元间相斥力拆散一个个高分子链扩张每一个线团（溶解）(扩张程度取决于溶剂性能)第38页，共90页，星期日，2025年，2月5日溶剂不同，排除体积效应不同:?溶剂－链单元间的相互作用力＝链单元间的内聚力，无扰高斯线团。内聚力使线团收缩，值较小。当内聚力达到一定程度时,高分子聚集,甚至从溶剂中沉淀出来。高聚物/良溶剂体系高聚物/?溶剂体系（T＝?）高聚物/劣溶剂体系良溶剂－链单元间的相互作用力链单元间的内聚力,线团扩张,大,线团对溶剂流动的扰乱大,值很大。第39页，共90页，星期日，2025年，2月5日交联高聚物的溶胀（不可能溶解）：溶胀平衡：溶剂的扩散力＝分子网的弹性回缩力注意：溶胀程度与温度、溶剂以及交联度有关交联度高的样品甚至不能溶胀（强硬的分子网络和失去柔顺性的链，溶剂分子难以钻入链单元之间。）第40页，共90页，星期日，2025年，2月5日极稀溶液稀溶液、亚浓溶液浓溶液极浓溶液固体(良溶剂)CsC*