文档介绍：高分子的凝聚态结构
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本章主要内容
一、高聚物分子间的作用力
二、晶态结构和非晶态结构
三、高分子集聚态的结构模型
四、高聚物的结晶过程
五、结晶对高聚物性能的影响
六、取向结构
七、共混物的织态结构
高分子的凝聚态结构
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概 述
物质内部的质点（分子、原子、离子）在空间的排列情况可分为：
近程有序——围绕某一质点的最近邻质点的配置有一定的秩序（邻近质点的数目（配位数）一定；邻近质点的距离一定；邻近质点在空间排列的方式一定）
远程有序——质点在一定方向上，每隔一定的距离周期性重复出现的规律。
一、小分子的聚集态结构
高分子的凝聚态结构
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气态——分子间的几何排列既近程无序，又远程无序。
小分子的三个基本相态
晶态——固体物质内部的质点既近程有序，又远程有序（三维）。
液态——物质质点只是近程有序，而远程无序。
高分子的凝聚态结构
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玻璃态——是过冷的液体，具有一定形状和体积，看起来是固体，但它具有液体的结构，不是远程有序的，因为温度低，分子运动被冻结。分子在某一位置上定居的时间远远大于我们的观察时间,因而觉察不到分子的运动（古代欧洲教堂的玻璃上薄下厚）。
液晶——这是一个过渡态，它是一种排列相当有序的液态。是从各向异性的晶态过渡到各向同性的液体之间的过渡态，它一般由较长的刚性分子形成。
小分子的两个过渡态
高分子的凝聚态结构
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二、高聚物的集聚态结构
高分子的聚集态结构指的是高聚物材料本体内部高分子链之间的几何排列。
除了没有气态，几乎小分子所有的物态它都存在，只不过要复杂得多。（晶态，液态，玻璃态，液晶态等。）
高聚物的聚集态结构很长一段时间内搞不清楚，很长而柔的链分子如何形成规整的晶体结构是很难想象的，特别是这些分子纵向方向长度要比横向方向大许多倍；每个分子的长度又都不一样，形状更是变化多端。所以起初人们认为高聚物是缠结的乱线团构成的系统，象毛线一样，无规整结构可言。
高分子的凝聚态结构
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X射线衍射研究了许多高聚物的微观结构以后发现：许多高聚物虽然宏观上外形不规整，但它确实包含有一定数量的，良好有序的微小晶粒，每个晶粒内部的结构和普通晶体一样，具有三维远程有序，由此证明了它们的确是真正的晶体结构。所以晶体结构是高分子聚集态结构要研究的第一个主要内容。
由于高聚物结构的不均匀性，同一高聚物材料内有晶区，也有非晶区。我们要研究的第二个内容是非晶态结构。
由于高分子有突出的几何不对称性，取向问题就显得很重要，第三个要研究的内容是高分子的取向结构。
取向和非取向结构的相互排列问题，如果再加上添加剂，就有高聚物与添加剂的相互排列问题——这就是第四个研究内容织态结构问题。
高分子的凝聚态结构
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织态结构（texture structure）
所以高聚物的聚集态结构至少要研究四个方面的问题：
晶态结构（crystalline structure）
非晶态结构(non-crystalline structure)
取向结构（oriented structure）
高分子的凝聚态结构
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高分子聚集态结构直接影响材料性能的因素：即使有同样链结构的同一种高聚物，由于加工成型条件不同，制品性能也有很大差别。
例如：缓慢冷却的PET（涤纶片）是脆性的；迅速冷却，双轴拉伸的PET（涤纶薄膜）是韧性很好的材料。
尽管一种材料的基本性质取决于它的分子结构，但其本体性质则是由分子的排列状态所控制的。所以，研究高分子聚集态结构特征、形成条件及其对制品性能的影响是控制产品质量和设计材料的重要基础。
高分子的凝聚态结构
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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
高分子的凝聚态结构
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
高分子凝聚态是指高分子链之间的几何排列和堆砌状态
凝聚态为物质的物理状态
织态结构
高分子的凝聚态结构
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链结构与聚集态结构
高分子的链结构是决定高聚物基本性质的主要因素，而高分子的聚集态结构是决定高聚物本体性质的主要因素。对于实际应用中的高聚物材料或制品，其使用性能直接决定于在加工成型过程中形成的聚集态结构。
链结构只是间接影响高聚物材料的性能，而聚集态结构才是直接影响其性能的因素。
链结构是在高分子的合成过程中形成的，而聚集态结构是在高分子加工、成型过程中形成的。