第七章聚合物的结构与性能 Ⅱ 聚合物的晶态结构模型 聚合物晶态结构模型有两 种 缨状胶束模型:认为结晶 聚合物中晶区与非晶区互相 穿插,同时存在。在晶区分 子链相互平行排列成规整的 结构,而在非晶区分子链的 堆砌完全无序。该模型也称 两相结构模型。 两相结构模型
II. 聚合物的晶态结构模型 聚合物晶态结构模型有两 种： 缨状胶束模型：认为结晶 聚合物中晶区与非晶区互相 穿插，同时存在。在晶区分 子链相互平行排列成规整的 结构，而在非晶区分子链的 堆砌完全无序。该模型也称 两相结构模型。 第 七 章 聚 合 物 的 结 构 与 性 能 两相结构模型
第七章聚合物的结构与性能 折叠链模型:聚合物晶体中,高分 子链以折叠的形式堆砌起来的。 伸展的分子倾向于相互聚集在一起 形成链束,分子链规整排列的有序链 束构成聚合物结晶的基本单元。这些 mm商 规整的有序链束表面能大自发地折叠 成带状结构,进一步堆砌成晶片。 特点:聚合物中晶区与非晶区同时存 在,同一条高分子链可以是一部分结 晶,一部分不结晶;并且同一高分子 折叠链模型 链可以穿透不同的晶区和非晶区
折叠链模型：聚合物晶体中，高分 子链以折叠的形式堆砌起来的。 伸展的分子倾向于相互聚集在一起 形成链束，分子链规整排列的有序链 束构成聚合物结晶的基本单元。这些 规整的有序链束表面能大自发地折叠 成带状结构，进一步堆砌成晶片。 第 七 章 聚 合 物 的 结 构 与 性 能 特点：聚合物中晶区与非晶区同时存 在，同一条高分子链可以是一部分结 晶，一部分不结晶；并且同一高分子 链可以穿透不同的晶区和非晶区。 折叠链模型
第七章聚合物的结构与性能 I聚合物结晶过程的特点 聚合物结晶是高分子链从无序转变为有序的过程,有三个 特点: (1)结晶必须在玻璃化温度T与熔点Tm之间的温度范围内 进行。 聚合物结晶过程与小分子化合物相似,要经历晶核形成 和晶粒生长两过程。温度高于熔点Tm,高分子处于熔融状态, 晶核不易形成;低于T,高分子链运动困难,难以进行规整 排列,晶核也不能生成,晶粒难以生长
III. 聚合物结晶过程的特点 聚合物结晶是高分子链从无序转变为有序的过程，有三个 特点： （1）结晶必须在玻璃化温度Tg与熔点Tm之间的温度范围内 进行。 聚合物结晶过程与小分子化合物相似，要经历晶核形成 和晶粒生长两过程。温度高于熔点Tm，高分子处于熔融状态， 晶核不易形成；低于Tg，高分子链运动困难，难以进行规整 排列，晶核也不能生成，晶粒难以生长。 第 七 章 聚 合 物 的 结 构 与 性 能
第七章聚合物的结构与性能 结晶温度不同,结晶速度也不同,在某一温度时出现最大值, 出现最大结晶速度的结晶温度可由以下经验关系式估算 Tn。=0.63T+0.37T。-18.5 (2)同一聚合物在同一结晶温度下,结晶速度随结晶过程而变 化。 一般最初结晶速度较慢,中间有加速过程,最后结晶速度 又减慢。 (3)结晶聚合物结晶不完善,没有精确的熔点,存在熔限。 熔限大小与结晶温度有关。结晶温度低,熔限宽,反之则 窄。这是由于结晶温度较低时,高分子链的流动性较差,形成 的晶体不完善,且各晶体的完善程度差别大,因而熔限宽
第 七 章 聚 合 物 的 结 构 与 性 能 结晶温度不同，结晶速度也不同，在某一温度时出现最大值， 出现最大结晶速度的结晶温度可由以下经验关系式估算： Tmax = 0.63 Tm + 0.37 Tg - 18.5 （2）同一聚合物在同一结晶温度下，结晶速度随结晶过程而变 化。 一般最初结晶速度较慢，中间有加速过程，最后结晶速度 又减慢。 （3）结晶聚合物结晶不完善，没有精确的熔点，存在熔限。 熔限大小与结晶温度有关。结晶温度低，熔限宽，反之则 窄。这是由于结晶温度较低时，高分子链的流动性较差，形成 的晶体不完善，且各晶体的完善程度差别大，因而熔限宽
第七章聚合物的结构与性能 IV.聚合物结晶过程的影响因素 (1)分子链结构 聚合物的结晶能力与分子链结构密切相关,凡分子结 构对称(如聚乙烯)、规整性好(如有规立构聚丙烯) 分子链相互作用强(如能产生氢键或带强极性基团,如聚 酰胺等)的聚合物易结晶。 分子链的结构还会影响结晶速度,一般分子链结构越 简单、对称性越高、取代基空间位阻越小、立体规整性越 好,结晶速度越快
IV. 聚合物结晶过程的影响因素 （1）分子链结构 聚合物的结晶能力与分子链结构密切相关，凡分子结 构对称（如聚乙烯）、规整性好（如有规立构聚丙烯）、 分子链相互作用强（如能产生氢键或带强极性基团，如聚 酰胺等）的聚合物易结晶。 分子链的结构还会影响结晶速度，一般分子链结构越 简单、对称性越高、取代基空间位阻越小、立体规整性越 好，结晶速度越快。 第 七 章 聚 合 物 的 结 构 与 性 能