文档介绍：第2章聚合物的聚集态结构
1、掌握内聚能密度的概念;
2、理解各种结晶形态和形成条件(单晶和球晶);
3、掌握结晶度的概念及对聚合物性能的影响;
4、了解结晶度的测定方法。
本次课的重点及要求:
液体
气体
固体
相态为物质的热力学状态
液态
气态
晶态
液体
固体
晶态
非晶态
高分子的聚集态结构
聚合物的基本性能特点
材料的性能
决定
决定
控制成型加工条件
预定材料结构
预定材料性能
获得
得到
液晶态
取向结构
高分子聚集态是指高分子链之间的几何排列和堆砌状态
聚集态为物质的物理状态
织态结构
第一节      高聚物的分子间作用力
范德华力与氢键
内聚能密度
共价键键能:100-900kJ/mol
范德华力作用能: -21kJ/mol
偶极力:13-21kJ/mol,
诱导力:6-13kJ/mol
色散力:-8kJ/mol
氢键:≦40kJ/mol
小分子间相互作用能< 共价键键能
高分子的特点:大
其中的链单元数:103~105
链单元间的相互作用小分子间的相互作用
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
高分子间相互作用能》共价键键能
energy和 内聚能密度Cohesive energy density
聚合物内聚能定义为克服分子间作用力,
1摩尔的凝聚体汽化时所需要的能量E
摩尔蒸发热
汽化时所做的膨胀功
聚合物内聚能密度(CED)定义为单位体积
凝聚体汽化时所需要的能量
摩尔体积 Molar volume, or Mole volume
聚合物内聚能
测定方法
最大溶涨比法
最大特性粘数法
聚合物在不同溶剂中的
溶解能力来间接估计
根据
内聚能密度—衡量高分子间相互作用力的大小
高聚物
CED(J/cm3)
高聚物
CED(J/cm3)
聚乙烯
259
聚甲基丙烯酸甲酯
347
聚异丁烯
272
聚乙酸乙烯酯
368
天然橡胶
280
聚氯乙烯
380
聚丁二烯
276
聚对苯二甲酸乙二醇酯
477
丁苯橡胶
276
尼龙-66
773
聚苯乙烯
305
聚丙烯腈
991
非极性高聚物
色散力为主,较弱
分子链的柔顺性较好
可用作橡胶
例如: PBu,NR
例外:PE(易结晶而失去弹性)
高分子间作用力与高聚物的使用性能
分子链上有强极性基团,或能形成氢键
分子间的作用力大
较好的机械强度和耐热性
分子链结构规整,易于结晶、取向,强度很高
优良的纤维材料
例如: PET,PAN,PA
高分子间作用力与高聚物的使用性能
分子间作用力居中
适用于作塑料使用
例如: PS,PMMA
凝聚态结构
分子间作用力强度使用性能
耐热性
高分子间作用力与高聚物的使用性能