即使具有相同链结构的同一种聚合物,在不同加工成形条件下,也会产生不同的聚集状态,结果,制品性能迥然不同。涤纶片:缓慢冷却一→结晶一呈脆性;迅速冷却并经双轴拉伸的涤纶薄膜一只取向而未结晶一→韧性非常好的材料。一意义:聚集态结构对材料的影响更为直接,更为重要。研究聚集态结构,掌握其内在运动变化的规律,对选择合适的加工成形条件,以改进材料的性能,合成具有预定性能的材料提供了可靠的依据
——即使具有相同链结构的同一种聚合物,在不同加工成形 条件下,也会产生不同的聚集状态,结果,制品性能迥然 不同。 ——涤纶片:缓慢冷却→结晶→呈脆性;迅速冷却并经双轴 拉伸的涤纶薄膜→只取向而未结晶→韧性非常好的材料。 ——意义:聚集态结构对材料的影响更为直接,更为重要。 研究聚集态结构,掌握其内在运动变化的规律,对选择合 适的加工成形条件,以改进材料的性能,合成具有预定性 能的材料提供了可靠的依据
两个特点A.聚合物晶态总是包含一定量的非晶态,100%结晶的情况是很罕见的;B.聚合物凝聚态结构不但与大分子链本身的结构有关,而且强烈地依赖于外界条件。例子:尼龙-6:非晶态球状结构1一将尼龙-6的甘油溶液加热至260°C,倾入25°C的甘油中则形成此结构;,微丝状结构g一若将上述溶液以1-2C/min的速度冷却;规整的晶体结构冷却速度40C/min,则形成细小的层片结构;枝状或钢丝状结构—将尼龙-6的甲醛溶液蒸发,则得到此结构
两个特点 A.聚合物晶态总是包含一定量的非晶态,100%结晶的情况是很 罕见的; B.聚合物凝聚态结构不但与大分子链本身的结构有关,而且强 烈地依赖于外界条件。 例子: 尼龙-6:非晶态球状结构——将尼龙-6的甘油溶液加热至 260℃,倾入25℃的甘油中则形成此结构;微丝状结构—— 将上述溶液以1-2℃/min的速度冷却;规整的晶体结构——若 冷却速度40℃/min,则形成细小的层片结构;枝状或钢丝状 结构——将尼龙-6的甲醛溶液蒸发,则得到此结构
二、高聚物分子间作用力(1)范德华力:分子间的作用力包括范德华力静电力、诱导力和色散力)和氢键。静电力:极性分子之间的引力,13-21kJ/mol一香一诱导力:极性分子的永久偶极于有它引起的诱导偶极之间的相互作用力,6-13kJ/mol一色散力:分子瞬时偶极之间的相互作用力,0.8-8kJ/mol(2)氢键:12-40kJ/mol(10-50kJ/mol)
◼ 二、高聚物分子间作用力 (1)范德华力:分子间的作用力包括范德华力(静电力、诱 导力和色散力)和氢键。 ——静电力:极性分子之间的引力,13-21kJ/mol ——诱导力:极性分子的永久偶极于有它引起的诱导偶极之 间的相互作用力, 6-13kJ/mol ——色散力:分子瞬时偶极之间的相互作用力, 0.8-8kJ/mol (2)氢键:12-40kJ/mol(10-50kJ/mol)
表3-5一些氢键的键能和键长氢键化合物键能/(kJ·mol-1)键长(X一Y)/pm气体(HF)2FH..F28.0255固体(HF)n,n>528.0270水O-H...018.8285冰18.8276CH,OH,CH,CHOH25.9270(HCOOH)229.3267N-H...FNH.F20.9268N-H...NNH35.4338t
NHNHI0OCHNHaH-OCHHOCHOHOHHOOHHOCH2b图3-12尼龙分子间的氢键和纤维素分子内的氢键a)尼龙分子间的氢键b)纤维分子内的氢键