第七章聚合物的结构与性能ppt课件

DepartmentofMaterialsScienceandEngineeringApplying Materials Innovation to Energy and Environmental Problems.我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物第七章第七章 聚合物的结构与性能聚合物的结构与性能7.1 高分子的链结构高分子的链结构7.2 高分子的凝集态结构高分子的凝集态结构7.3 高分子的分子运动高分子的分子运动7.4 高分子的力学性能高分子的力学性能第七章第七章 聚合物的结构与性能聚合物的结构与性能7.1 高分子的链结构高分子的链结构Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物聚合物的结构聚合物的结构化化 学学 组组 成成结构单元链接方式结构单元链接方式构构 型型支支 化与交联化与交联高分子链大小（分子量、均方距）高分子链大小（分子量、均方距）分子链形态（构象、柔性分子链形态（构象、柔性）晶晶 态态 结结 构构 非晶态结构非晶态结构取取 向向 结结 构构液液 晶晶 结结 构构多多 相相 结结 构构高级结构高级结构三级结构三级结构二级结构二级结构一级结构一级结构聚合物的凝聚态结构聚合物的凝聚态结构高分子的结构高分子的结构聚合物的结构化聚合物的结构化 学学 组组 成高级结构三级结构二级结构一级结构成高级结构三级结构二级结构一级结构Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物7.1 高分子的链结构高分子的链结构1.高分子链的近程结构高分子链的近程结构v化学组成化学组成v键接方式键接方式v构型构型v支化与交联支化与交联2.高分子链的远程结构高分子链的远程结构v分子量及其分布分子量及其分布v高分子链的构象高分子链的构象v高分子链的柔性高分子链的柔性7.1 高分子的链结构高分子的链结构1.高分子链的近程结构高分子链的近程结构Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物高分子链的构象高分子链的构象 构象构象是指由单键旋转而形成的分子中原子的各种空间排是指由单键旋转而形成的分子中原子的各种空间排列的形态。列的形态。起源：起源：CC高分子链的构象高分子链的构象 构象是指由单键旋转而构象是指由单键旋转而Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物高分子链的柔性高分子链的柔性 高分子链通过高分子链通过单键内旋转单键内旋转而改变其而改变其构象构象的性质，称为的性质，称为柔性。柔性。高分子链能形成的构象数越多，柔顺性越大。高分子链能形成的构象数越多，柔顺性越大。v平衡态柔性平衡态柔性：与高分子链的反式与左右式的位垒高度：与高分子链的反式与左右式的位垒高度U有关有关 Ng和和Nt分别代表高分子链中旁式和反式状态的几率。分别代表高分子链中旁式和反式状态的几率。U越小，柔性越小，柔性越好。越好。v动态柔性动态柔性是在外界条件影响下，从一种平衡态构象转变为另一种平衡是在外界条件影响下，从一种平衡态构象转变为另一种平衡态构象的难易程度。态构象的难易程度。U0与单键旋转位垒有关，表两种构象转变时间。与单键旋转位垒有关，表两种构象转变时间。高分子链的柔性高分子链的柔性 高分子链通过单键内旋转高分子链通过单键内旋转Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物高分子链的柔性高分子链的柔性 分子内旋转是分子链柔顺性的根本原因，而高分子链的内旋转又分子内旋转是分子链柔顺性的根本原因，而高分子链的内旋转又主要受其分子结构的制约，因而分子链的柔顺性与其分子结构密切相主要受其分子结构的制约，因而分子链的柔顺性与其分子结构密切相关。分子结构对柔顺性的影响主要表现在以下几方面：关。分子结构对柔顺性的影响主要表现在以下几方面：1.主链结构主链结构 柔性大小：柔性大小：C-O,C-N,Si-O C=C-C C-C C=C-C=C，苯环苯环 芳芳杂环杂环 a)当主链中含当主链中含C-O，C-N，Si-O键时，柔顺性好。键时，柔顺性好。因为因为O、N原子周围的原子比原子周围的原子比C原子少原子少，内旋转的位阻小；而，内旋转的位阻小；而Si-O-Si的键角也大于的键角也大于C-C-C键，因而其内旋转位阻更小，即使在低温下也具有键，因而其内旋转位阻更小，即使在低温下也具有良好的柔顺性。良好的柔顺性。如：如：高分子链的柔性高分子链的柔性 分子内旋转是分子链柔分子内旋转是分子链柔Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物高分子链的柔性高分子链的柔性 b)当主链中含非共轭双键当主链中含非共轭双键时，虽然双键本身不会内旋转，时，虽然双键本身不会内旋转，但却使相邻单键的非键合原子（带但却使相邻单键的非键合原子（带*原子）间距增大使内旋转原子）间距增大使内旋转较容易，柔顺性好。较容易，柔顺性好。如：如：高分子链的柔性高分子链的柔性 b)当主链中含非共轭双键时，虽当主链中含非共轭双键时，虽Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物高分子链的柔性高分子链的柔性 C)当主链中由共轭双键组成时当主链中由共轭双键组成时，由于共轭双键因，由于共轭双键因p p电子电子云重叠不能内旋转，因而柔顺性差，是刚性链。如聚乙炔、云重叠不能内旋转，因而柔顺性差，是刚性链。如聚乙炔、聚苯：聚苯：因此，在主链中引入不能内旋转的芳环、芳杂环等环状因此，在主链中引入不能内旋转的芳环、芳杂环等环状结构，可提高分子链的刚性。结构，可提高分子链的刚性。高分子链的柔性高分子链的柔性 C)当主链中由共轭双键组成时，由当主链中由共轭双键组成时，由Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物高分子链的柔性高分子链的柔性2.取代基取代基1)高分子的高分子的非极性非极性取代基取代基体积体积越大越大使主链单键内旋转的位垒增使主链单键内旋转的位垒增大，柔性降低。大，柔性降低。(-C6H5-CH3-H)2)极性越大，相互作用就越强，高分子内旋转愈困难，柔性愈极性越大，相互作用就越强，高分子内旋转愈困难，柔性愈小。（小。（-CN-Cl-CH3-H)高分子链的柔性高分子链的柔性2.取代基取代基Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物高分子链的柔性高分子链的柔性 3）对称性侧基，各种构型间变换容易；分子链间的距离增）对称性侧基，各种构型间变换容易；分子链间的距离增大，相互作用减弱；侧基对称性越高，分子链柔顺性越好。大，相互作用减弱；侧基对称性越高，分子链柔顺性越好。如：如：4）主链上排布密度有关）主链上排布密度有关高分子链的柔性高分子链的柔性 3）对称性侧基，各种构型间变换容易；分子链间）对称性侧基，各种构型间变换容易；分子链间Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物高分子链柔性影响因素高分子链柔性影响因素3.分子量大小分子量大小 如果分子链较短，内旋转产生的构象数小，刚性大。如如果分子链较短，内旋转产生的构象数小，刚性大。如果分子链较长，主链所含的单键数目多，因内旋转而产生果分子链较长，主链所含的单键数目多，因内旋转而产生的构象数目多，柔顺性好。的构象数目多，柔顺性好。但链长超过一定值后，分子链的构象服从统计规律，链但链长超过一定值后，分子链的构象服从统计规律，链长对柔顺性的影响不大。长对柔顺性的影响不大。4.交联交联 轻度交联，柔性影响不大轻度交联，柔性影响不大 交联度增加，柔性会失去。交联度增加，柔性会失去。5.氢键：氢键：如果高分子链的分子内或分子间可以形成氢键，氢如果高分子链的分子内或分子间可以形成氢键，氢键的影响比极性更显著，可大大增加分子链的刚性。键的影响比极性更显著，可大大增加分子链的刚性。高分子链柔性影响因素高分子链柔性影响因素3.分子量大小分子量大小DepartmentofMaterialsScienceandEngineeringApplying Materials Innovation to Energy and Environmental Problems.我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物第七章第七章 聚合物的结构与性能聚合物的结构与性能7.1 高分子的链结构高分子的链结构7.2 高分子的凝集态结构高分子的凝集态结构7.3 高分子的分子运动高分子的分子运动7.4 高分子的力学性能高分子的力学性能第七章第七章 聚合物的结构与性能聚合物的结构与性能7.1 高分子的链结构高分子的链结构Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物7.2 高分子的凝集态结构高分子的凝集态结构 高分子的聚集态结构也称三级结构，或超分子结构，它高分子的聚集态结构也称三级结构，或超分子结构，它是指聚合物内是指聚合物内分子链的排列与堆砌结构分子链的排列与堆砌结构。虽然高分子的链结构对高分子材料性能有显著影响，但由虽然高分子的链结构对高分子材料性能有显著影响，但由于聚合物是有许多高分子链聚集而成，有时即使相同链结构的于聚合物是有许多高分子链聚集而成，有时即使相同链结构的同一种聚合物，在不同加工成型条件下，也会产生不同的聚集同一种聚合物，在不同加工成型条件下，也会产生不同的聚集态，所得制品的性能也会截然不同，因此态，所得制品的性能也会截然不同，因此聚合物的聚集态结构聚合物的聚集态结构对聚合物材料性能的影响比高分子链结构更直接、更重要对聚合物材料性能的影响比高分子链结构更直接、更重要。研究掌握聚合物的聚集态结构与性能的关系，对选择合适研究掌握聚合物的聚集态结构与性能的关系，对选择合适的加工成型条件、改进材料的性能，制备具有预期性能的聚合的加工成型条件、改进材料的性能，制备具有预期性能的聚合物材料具有重要意义。物材料具有重要意义。聚合物的聚集态结构主要包括聚合物的聚集态结构主要包括晶态结构、非晶态结构、液晶态结构、非晶态结构、液晶态结构和取向态结构晶态结构和取向态结构。7.2 高分子的凝集态结构高分子的凝集态结构 高分子的聚集态结构高分子的聚集态结构Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物7.2 高分子的凝集态结构高分子的凝集态结构1.高分子间的相互作用高分子间的相互作用2.聚合物的凝聚态结构模型聚合物的凝聚态结构模型3.聚合物的结晶形态及晶胞聚合物的结晶形态及晶胞7.2 高分子的凝集态结构高分子的凝集态结构1.高分子间的相互作用高分子间的相互作用Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物1.高分子间的相互作用高分子间的相互作用范德华力：范德华力：静电力静电力永久偶极间（永久偶极间（12-20kJ/mol)诱导力诱导力永久与诱导偶极间（永久与诱导偶极间（6-13kJ/mol)色散力色散力瞬时偶极间（瞬时偶极间（0.8-8kJ/mol)氢键（氢键（13-40kJ/mol)X-HY(X、Y是电负性较大的原子）是电负性较大的原子）v内聚能密度内聚能密度 E=Hv-RT （E内聚能，内聚能，Hv摩尔蒸发热）摩尔蒸发热）CED=E/V（V为摩尔体积，为摩尔体积，CED为内聚能密度）为内聚能密度）1.高分子间的相互作用范德华力：高分子间的相互作用范德华力：Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物某些氢键的键能某些氢键的键能某些氢键的键能某些氢键的键能Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物内聚能密度内聚能密度内聚能密度的大小决定了聚合物的凝聚态形态：内聚能内聚能密度的大小决定了聚合物的凝聚态形态：内聚能密度越大，聚合物呈晶态结构；内聚能密度小，呈非晶密度越大，聚合物呈晶态结构；内聚能密度小，呈非晶态结构。但聚乙烯例外，高密度时，呈晶态结构。态结构。但聚乙烯例外，高密度时，呈晶态结构。内聚能密度内聚能密度的大小决定了聚合物的凝聚态形态：内聚能密内聚能密度内聚能密度的大小决定了聚合物的凝聚态形态：内聚能密Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.聚合物的凝聚态结构模型聚合物的凝聚态结构模型1）聚合物的晶态结构模型）聚合物的晶态结构模型v缨状微束模型缨状微束模型v折叠链模型折叠链模型v插线板模型插线板模型2）聚合物的非晶态模型）聚合物的非晶态模型v无规线团模型无规线团模型v两相球粒模型两相球粒模型2.聚合物的凝聚态结构模型聚合物的凝聚态结构模型1）聚合物的晶态结构模型）聚合物的晶态结构模型Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物XRD表征表征XRD表征表征Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物聚合物单晶的电子衍射聚合物单晶的电子衍射聚乙烯单晶聚乙烯单晶聚聚甲醛单晶甲醛单晶聚合物单晶的电子衍射聚乙烯单晶聚甲醛单晶聚合物单晶的电子衍射聚乙烯单晶聚甲醛单晶Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物聚合物单晶电镜照片聚合物单晶电镜照片聚乙烯单晶显微聚乙烯单晶显微镜照片镜照片聚甲醛单晶显微镜聚甲醛单晶显微镜照片照片聚合物单晶电镜照片聚乙烯单晶显微聚甲醛单晶显微镜照片聚合物单晶电镜照片聚乙烯单晶显微聚甲醛单晶显微镜照片Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物球晶在偏光显微镜下呈黑十字消光球晶在偏光显微镜下呈黑十字消光球晶在偏光显微镜下呈黑十字消光球晶在偏光显微镜下呈黑十字消光Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物1）聚合物的晶态结构模型）聚合物的晶态结构模型A）缨状微束模型）缨状微束模型缨状区缨状区微束微束 认为结晶聚合物中认为结晶聚合物中晶区与非晶区互相穿插，晶区与非晶区互相穿插，同时存在。在晶区分子同时存在。在晶区分子链相互平行排列成规整链相互平行排列成规整的结构，而在非晶区分的结构，而在非晶区分子链的堆砌完全无序。子链的堆砌完全无序。该模型也称两相结构模该模型也称两相结构模型。型。1）聚合物的晶态结构模型）聚合物的晶态结构模型A）缨状微束模型缨状区微束）缨状微束模型缨状区微束 Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物B）折叠链模型）折叠链模型松散近邻折叠链模型松散近邻折叠链模型多层片晶的折叠链模型多层片晶的折叠链模型近邻折叠近邻折叠B）折叠链模型松散近邻折叠链模型多层片晶的折叠链模型近邻折叠）折叠链模型松散近邻折叠链模型多层片晶的折叠链模型近邻折叠Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物不规则非近邻进入不规则非近邻进入插线板模型插线板模型B）折叠链模型）折叠链模型 C)插线板模型插线板模型不规则非近邻进入插线板模型不规则非近邻进入插线板模型B）折叠链模型）折叠链模型 Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2）聚合物的非晶态结构模型）聚合物的非晶态结构模型无规线团模型无规线团模型两相球粒模型两相球粒模型2）聚合物的非晶态结构模型无规线团模型两相球粒模型）聚合物的非晶态结构模型无规线团模型两相球粒模型Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物3.聚合物的结晶形态及晶胞聚合物的结晶形态及晶胞（1）聚合物的晶胞）聚合物的晶胞聚乙烯晶体：斜聚乙烯晶体：斜方。方。每两个碳原子占每两个碳原子占据一个格点（？）据一个格点（？）分子链平行排列，分子链平行排列，呈锯齿（呈锯齿（或者螺或者螺旋链状旋链状）分子链排列方式分子链排列方式与取代基有关与取代基有关3.聚合物的结晶形态及晶胞（聚合物的结晶形态及晶胞（1）聚合物的晶胞聚乙烯晶体：斜方）聚合物的晶胞聚乙烯晶体：斜方Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物3.聚合物的结晶形态及晶胞聚合物的结晶形态及晶胞聚酰胺晶体聚酰胺晶体;平面锯齿状平面锯齿状3.聚合物的结晶形态及晶胞聚酰胺晶体聚合物的结晶形态及晶胞聚酰胺晶体;平面锯齿状平面锯齿状Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物螺旋构象螺旋构象全同立构乙全同立构乙烯类聚合物烯类聚合物(a)H31,聚丙烯聚丙烯(b)H72,聚异己烯聚异己烯(c)H41,聚异戊烯聚异戊烯(d)H41 聚邻甲苯乙聚邻甲苯乙烯烯螺旋构象全同立构乙螺旋构象全同立构乙Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物聚丙烯的晶体结构聚丙烯的晶体结构聚丙烯的晶体结构聚丙烯的晶体结构Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物一些聚合物的晶体结构数据一些聚合物的晶体结构数据一些聚合物的晶体结构数据一些聚合物的晶体结构数据Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物3.聚合物的结晶形态及晶胞聚合物的结晶形态及晶胞（2）结晶聚合物的形态）结晶聚合物的形态 根据结晶条件不同，又可形成多种形态的晶体：单晶、根据结晶条件不同，又可形成多种形态的晶体：单晶、球晶、伸直链晶片、纤维状晶片和串晶等。球晶、伸直链晶片、纤维状晶片和串晶等。A.聚合物单晶聚合物单晶聚乙烯单晶聚乙烯单晶聚甲醛单晶聚甲醛单晶3.聚合物的结晶形态及晶胞（聚合物的结晶形态及晶胞（2）结晶聚合物的形态聚乙烯单晶聚）结晶聚合物的形态聚乙烯单晶聚Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物A）聚合物单晶）聚合物单晶聚乙烯单晶显微镜照片聚乙烯单晶显微镜照片聚甲醛单晶显微镜照片聚甲醛单晶显微镜照片 单晶单晶：具有一定几何外形的薄片状晶体。一般聚合物具有一定几何外形的薄片状晶体。一般聚合物的单晶只能从极稀溶液（质量浓度小于的单晶只能从极稀溶液（质量浓度小于0.01wt%)中缓中缓慢结晶而成。慢结晶而成。A）聚合物单晶聚乙烯单晶显微镜照片聚甲醛单晶显微镜照片）聚合物单晶聚乙烯单晶显微镜照片聚甲醛单晶显微镜照片 Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物B）聚合物球晶）聚合物球晶球晶的生长过程：以晶球晶的生长过程：以晶核为中心，从初级晶核核为中心，从初级晶核生长的多层片晶，在缺生长的多层片晶，在缺陷处发生分叉，形成新陷处发生分叉，形成新的片晶。如此反复形成的片晶。如此反复形成对称的球晶。对称的球晶。直径从直径从nmmm一般是由结晶性聚合物一般是由结晶性聚合物从浓溶液中析出或由熔从浓溶液中析出或由熔体冷却时形成的。体冷却时形成的。球晶在正交偏光显微镜球晶在正交偏光显微镜下可观察到其特有的黑下可观察到其特有的黑十字消光或带同心圆的十字消光或带同心圆的黑十字消光图象。黑十字消光图象。B）聚合物球晶球晶的生长过程：以晶核为中心，从初级晶核生长的）聚合物球晶球晶的生长过程：以晶核为中心，从初级晶核生长的Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物C）纤维晶和串晶）纤维晶和串晶聚乙烯纤维晶的电子显微镜照片 纤维状晶纤维状晶是在流动是在流动场的作用下使高分场的作用下使高分子链的构象发生畸子链的构象发生畸变，成为沿流动方变，成为沿流动方向平行排列的伸展向平行排列的伸展状态，在适当的条状态，在适当的条件下结晶而成。分件下结晶而成。分子链取向与纤维轴子链取向与纤维轴平行。平行。C）纤维晶和串晶聚乙烯纤维晶的电子显微镜照片）纤维晶和串晶聚乙烯纤维晶的电子显微镜照片 纤维状晶纤维状晶Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物聚合物的串晶聚合物的串晶聚合物串晶是一聚合物串晶是一种类似于串珠式种类似于串珠式的多晶体。的多晶体。伸直状为纤维晶伸直状为纤维晶附生为片晶附生为片晶聚合物的串晶聚合物串晶是一种类似于串珠式的多晶体。聚合物的串晶聚合物串晶是一种类似于串珠式的多晶体。Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物D）伸直链晶）伸直链晶 由完全伸展的分子由完全伸展的分子链平行规整排列而链平行规整排列而成的小片状晶体，成的小片状晶体，晶体中分子链平行晶体中分子链平行于晶面方向，晶片于晶面方向，晶片厚度基本与伸展的厚度基本与伸展的分子链长度相当。分子链长度相当。这种晶体主要形成这种晶体主要形成于于极高压力极高压力下。下。D）伸直链晶）伸直链晶 由完全伸展的分子链平行规整排列而成的小片由完全伸展的分子链平行规整排列而成的小片Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物结晶对聚合物性能的影响结晶对聚合物性能的影响 结晶使高分子链规整排列，堆砌紧密，因而增强了分结晶使高分子链规整排列，堆砌紧密，因而增强了分子链间的作用力，使聚合物的密度、强度、硬度、耐热性、子链间的作用力，使聚合物的密度、强度、硬度、耐热性、耐溶剂性、耐化学腐蚀性等性能得以提高，从而改善塑料耐溶剂性、耐化学腐蚀性等性能得以提高，从而改善塑料的使用性能。的使用性能。但但结晶使高弹性、断裂伸长率、抗冲击强度等性能下降结晶使高弹性、断裂伸长率、抗冲击强度等性能下降，对以对以弹性、韧性弹性、韧性为主要使用性能的材料是为主要使用性能的材料是不利的不利的（高分子（高分子的重要特征）的重要特征）。如结晶会使橡胶失去弹性，发生爆裂。如结晶会使橡胶失去弹性，发生爆裂。结晶对聚合物性能的影响结晶对聚合物性能的影响 结晶使高分子链规整排列结晶使高分子链规整排列Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物非晶态对聚合物性能的影响非晶态对聚合物性能的影响 非晶态结构是一个比晶态更为普遍存在的聚集形态，不非晶态结构是一个比晶态更为普遍存在的聚集形态，不仅有大量完全非晶态的聚合物，而且即使在晶态聚合物中仅有大量完全非晶态的聚合物，而且即使在晶态聚合物中也存在非晶区。也存在非晶区。非晶态结构包括玻璃态非晶态结构包括玻璃态（性能像玻璃性能像玻璃)、橡胶态、橡胶态(高的弹高的弹性性）、粘流态（或熔融态、粘流态（或熔融态，液体的状态液体的状态）及结晶聚合物中）及结晶聚合物中的非晶区的非晶区（柔韧性有关柔韧性有关）。由于对非晶态结构的研究比对晶态结构的研究要困难的由于对非晶态结构的研究比对晶态结构的研究要困难的多，因而对非晶态结构的认识还较粗浅。目前主要有两种多，因而对非晶态结构的认识还较粗浅。目前主要有两种理论模型，即两相球粒模型和无规线团模型，两者尚存争理论模型，即两相球粒模型和无规线团模型，两者尚存争议，无定论。议，无定论。非晶态对聚合物性能的影响非晶态对聚合物性能的影响 非晶态结构是一个比晶态更为非晶态结构是一个比晶态更为Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物结晶聚合物晶区与非晶区密度结晶聚合物晶区与非晶区密度结晶聚合物晶区与非晶区密度结晶聚合物晶区与非晶区密度Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物聚合物的取向态结构聚合物的取向态结构 取向取向(orientation)：在外力作用下，分子链沿外力方向在外力作用下，分子链沿外力方向平行排列。平行排列。聚合物的取向现象包括分子链、链段的取向以及结晶聚合物的取向现象包括分子链、链段的取向以及结晶聚合物的晶片等沿外力方向的择优排列。聚合物的晶片等沿外力方向的择优排列。未取向的聚合物材料是各向同性的，即各个方向上的性未取向的聚合物材料是各向同性的，即各个方向上的性能相同。而取向后的聚合物材料，在取向方向上的力学性能相同。而取向后的聚合物材料，在取向方向上的力学性能得到加强，而与取向垂直的方向上，力学性能可能被减能得到加强，而与取向垂直的方向上，力学性能可能被减弱。即取向聚合物材料是各向异性的，即方向不同，性能弱。即取向聚合物材料是各向异性的，即方向不同，性能不同。不同。聚合物的取向态结构聚合物的取向态结构 取向取向(orientation)：在外：在外Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物聚合物的取向态结构聚合物的取向态结构链段取向分子链取向聚合物的取向态结构链段取向分子链取向聚合物的取向态结构链段取向分子链取向Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物聚合物的取向态结构聚合物的取向态结构折叠链的取向不同拉伸聚合物的取向态结构折叠链的取向不同拉伸聚合物的取向态结构折叠链的取向不同拉伸Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物聚合物的取向态结构用途聚合物的取向态结构用途聚合物的取向一般有两种方式：聚合物的取向一般有两种方式：单轴取向：单轴取向：在一个轴向上施以外力，使分子链沿一个在一个轴向上施以外力，使分子链沿一个方向取向。方向取向。如纤维纺丝：如纤维纺丝：再如薄膜的单轴拉伸再如薄膜的单轴拉伸聚合物的取向态结构用途聚合物的取向一般有两种方式：再如薄膜的聚合物的取向态结构用途聚合物的取向一般有两种方式：再如薄膜的Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物聚合物的取向态结构用途聚合物的取向态结构用途双轴取向双轴取向：一般在两个垂直方向施加外力。如薄膜双轴拉一般在两个垂直方向施加外力。如薄膜双轴拉伸，使分子链取向平行薄膜平面的任意方向。在薄膜平面伸，使分子链取向平行薄膜平面的任意方向。在薄膜平面的各方向的性能相近，但薄膜平面与平面之间易剥离。的各方向的性能相近，但薄膜平面与平面之间易剥离。薄膜的双轴拉伸取向：薄膜的双轴拉伸取向：聚合物的取向态结构用途双轴取向：一般在两个垂直方向施加外力。聚合物的取向态结构用途双轴取向：一般在两个垂直方向施加外力。Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物聚合物的液晶态聚合物的液晶态 液晶态是晶态向液态转化的中间态，既具有晶态的有序液晶态是晶态向液态转化的中间态，既具有晶态的有序性（性（导致各向异性导致各向异性），又具有液态的连续性和流动性。），又具有液态的连续性和流动性。根据形成条件的不同分为：根据形成条件的不同分为：热致性液晶：热致性液晶：受热熔融形成各向异性熔体；受热熔融形成各向异性熔体；溶致性液晶：溶致性液晶：溶于某种溶剂而形成各向异性的溶液。溶于某种溶剂而形成各向异性的溶液。聚合物的液晶态聚合物的液晶态 液晶态是晶态向液态转化的中间态，既具液晶态是晶态向液态转化的中间态，既具Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物聚合物的液晶态聚合物的液晶态（1）高分子液晶形成条件高分子液晶形成条件 聚合物要形成液晶，必须满足以下条件：聚合物要形成液晶，必须满足以下条件：（i）分子链具有分子链具有刚性刚性单元单元液晶单元液晶单元，并且分子的长度与，并且分子的长度与宽度之比宽度之比R10，即，即分子呈棒状分子呈