高分子结构特点

高分子的结构特点：高分子是由许许多多结构单元组成的，每一结构单元相当于一个小分子，相互间以化学键连接

高分子的分子量很大且有多分散性

高分子主链有一定的内旋转自由度，从而赋予主链一定的柔性，由于分子热运动，链的形状不断改变

结构单元间的Van de walls力非常重要

交联可以使高分子的性能发生很大变化

高分子的聚集态有晶态和非晶态之分，晶态比小分子的有序度低，非晶态比小分子的有序度高

?高分子各结构层次之间既有区别又有联系

?高分子结构是包括各个层次的综合概念，高分子的性能也是各个层次结构对性能贡献的综合表现

?高分子结构层次繁多、复杂，给其性能调节和改善带来机会

–合成：一次结构

–加工：二、三次结构

–配混：高次结构

碳链高分子

这类高聚物不易水解，易加工，易燃烧，易老化，耐热性较差。

杂链高分子

?这类聚合物是由缩聚反应或开环聚合而成的，因主链带极性，易水解，醇解或酸解?优点：耐热性好，强度高

?缺点：易水解

?这类聚合物主要用作工程塑料

元素有机高分子

主链无C，但侧基含有机取代基

这类高聚物的特点是具有无机物的热稳定性，有机物的弹性和塑性。但强度较低。

无机高分子

全部由非C原子构成

梯型聚合物

梯形聚合物的特点：热稳定性好，因为受热时链不易被打断，即使几个链断了，只要不在同一个梯格中不会降低分子量。

支化

对聚合物性能的影响：

结晶性、柔顺性、硬度、密度、熔点等

短支链——规整性、结晶度、密度、熔点等

长支链——主要影响溶解性能和熔体性能

交联

交联：不溶、不熔

一般使强度、热稳定性提高

热固性树脂、硫化橡胶均为交联高分子材料

橡胶的硫化

饱和烃类聚合物的交联

通过自由基(如：辐射交联)

分子的立体构型不同，导致材料性能差异

PS：

等规PS：规整度高，能结晶，T m=240 ?C ，不易溶解

无规PS：软化点80 ?C ，溶于苯

PP：

等规PP：T m=175 ?C ，坚韧可纺丝，也可作工程塑料

无规PP：性软，无实际用途

立构规整是聚合物结晶的必要条件吗？

共聚物往往可改善高聚物某种使用性能：

PMMA分子中的酯基有极性，使分子与分子间的作用力比PS大，所以流动性差，不易注塑成型。

MMA+S共聚，改善高温流动性，可注塑成型。

S+AN 冲击，耐热，耐化学腐蚀都有提高，可作耐油的机械零件。

无规共聚物

两种高分子无规则地平行联结

ABAABABBAAABABBAAA

由于两种高分子平行无规则地排列改变了结构单元的相互作用，也改变了分子间的相互作用，因此在溶液性质、结晶性质、力学性质方面和均聚物有明显不同。

例1：PE，PP是塑料，但乙烯与丙烯无规共聚的产物为橡胶。

例2：PTFE（聚四氟乙烯）是塑料，不能熔融加工，但四氟乙烯与六氟丙烯共聚物是热塑性的塑料

嵌段共聚AAAAAAAAABBBBBBBBB

例如用阴离子聚合法制得的SBS树脂（牛筋底）就是苯乙烯与丁二烯的嵌聚共聚物，其分子链的中段是聚丁二烯（顺式），两端是聚苯乙烯。

SBS：在120℃可熔融，可用注塑成形，冷到室温时，由于PS的玻璃化转变温度高于室温，分子两端的PS变硬，而分子链中间部分PB的玻璃化转变温度低于室温，仍具有弹性，显示高交联橡胶的特性。SBS不是用化学键交联，而是通过玻璃态PS “交联”的，这是物理交联。

顺式聚丁二烯在常温下是一种橡胶，而不是硬性塑料，两者是不相容的，因此SBS具有两相结构：聚丁二烯（PB）易形成连续的橡胶相，PS易形成微区分散区树脂中，它对PB起着交联的作用，PS是热塑性的（thermoplastic），在高温下能流动，SBS是一种可用注塑方法进行加工而不需要硫化的橡胶，又称为热塑性弹性体（牛筋底），这是橡胶工业上一个重大进步。

接枝共聚

ABS树脂（acrylonitrile-butadiene-styrene）是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物，共聚方式上是无规与接枝共聚相结合。

ABS 可以是以丁苯橡胶为主链，将苯乙烯和丙烯腈接在支链上；也可以以丁睛橡胶为主链，将苯乙烯接在支链上；也可以以苯乙烯—丙烯睛为主链，将丁二烯和丙烯腈接在支链上。交替共聚物ABABABAB

高分子链的远程结构

小分子：分子结构相同时，分子量确定

高分子：分子量存在一定分布（多分散性）

分子量达到一定值后（临界分子量）高分子材料才具有机械强度

纤维分子量分布宜窄

塑料与橡胶分子量分布宜适当放宽，以提高加工性能；大分子量组分提高强度，小分子量组分起增塑作用

内旋转构象

由于C－C单键内旋转，高分子链可改变构象

大量主链原子的存在，使得高分子链的构象数目相当可观

高分子链通常相当柔顺主链上单体单元由共价键连结

?单体单元不具备独立运动

?高分子是熵匮乏体

链段

若干键组成的可独立运动的单元由于H原子或其它取代基的存在，单键内旋转须克服能量静态柔顺性

高分子链在热力学平衡条件下的柔顺性,

取决于反式-旁式构象的势能差?ε

?ε

分子链呈无规线团(random coil)

?ε稍增大单键以反式构象为主，分子链局部为刚性

而整体为柔性

?ε>>kT 分子链为刚性

动态柔顺性

不同构象间的转变速率，取决于构象间位垒

△E 的大小Array

反式-旁式构象转变所需时间τp

τp越小，动态柔顺性越好

τp越大，动态柔顺性越差

?E<< kT 反式-旁式构象转变可在10-11s内完成

主链结构

单键主链高分子柔顺性好

主链含孤立双键时柔顺性好

(双键的取代基数目少)

主链含共轭双键时呈刚性

主链含芳杂环（内旋转禁止）时呈刚性

氢键增大分子链刚性

侧基

链长

主链越长，构象数目越多，柔顺性越好

侧基（链）长度增大时，分子间作用力减弱，链柔顺性提高

当侧链较长时，对主链内旋转起阻碍作用，柔顺性变差

1.4 高分子链的构象统计

自由连接链

高分子是由n 个不占体积的长l 的链段自由连接而成，主链内旋转时没有键角的限制和位垒障碍，每个键在任何方向上取向的几率相等

当主链上单体单元距离较远时，忽略其相互作用

自由连接链只用于理论计算，不对应任何真实高分子链

无规行走相当于一维自由连接链

无规飞行相当于三维自由连接链

受阻内旋转链

真实的高分子量绕化学键旋转不是自由的，由于基团或H原子的空间位阻或电子排斥，实现内旋转通常需要克服一定势垒内旋转势垒不是常数，而是内旋转角度 的函数

高斯链

理想化的高分子链结构模型是在一些特定条件下提出的，并不对应真实的高分子链构象与形态

理想化模型可用于定性估计高分子链尺寸，远不能作到定量

真实高分子链尺寸只能通过实验测定

假设条件：

(1) 高分子链可看成由N个运动单元(链段)组成

(2) 每个运动单元为长度是l的刚性链段

(3) 运动单元之间为自由结合、无规取向

等效自由结合链——符合高斯分布函数；运动单元是链段；链段间自由结合；具有实际应用意义。

自由结合链——符合高斯分布函数；运动单元是一个σ单键；σ单键间自由结合；仅具理论研究意义。

柔顺性的表征

高分子结构和形态特点

1. 结构 高聚物是由许多巨大的分子构成的。这些大分子有许多重复的结构单元组成。某些高聚物的结构单元是完全一致的（均聚），但另一些则是由两种以上的结构单元混合组成（共聚），同时大分子之间又有各种联系。因此必须从微观、亚微观直到宏观不同的结构层次来描述高聚物分子结构、形态和聚集态等。 高聚物主要分为以下结构：一次结构（近程结构）、二次结构（远程结构）、三次结构（聚集态结构）和高次结构的层次。 一次结构式是指大分子的化学组成，均聚或共聚，大分子的相对分子量，链状分子的形状如直链、支化、交联。此外还包括大分子的立体构型如全同立构、间同立构、无规立构、顺式、反式的等的区别。 二次结构指的是单个大分子的形态（微观），如无规线团、折叠链、螺旋链等。 三次结构指的是具有不同二次结构的单个大分子聚集在一起形成的不同的聚集态结构。如：无规线团构成的线团胶团、缨束状结构、片晶和超螺旋结构。 高次结构指三次结构以及与其他物质构成尺寸更大的结构，如由折叠链形成的片晶构成球晶。 2.高聚物结构的测定方法 测定结构的方法有X射线衍射法（大角），电子衍射法、中心散射法、裂解色谱-质谱、紫外吸收光谱、红外吸收光谱、拉曼光谱、微波分析法、核磁共振法、顺磁共振法、荧光光谱、偶极矩法、旋光分光法、电子能谱等。 测定聚集态结构的方法有X射线小角散射、电子衍射法、电子显微镜、光学显微镜、原子力显微镜、固体小角激光光散射等。 测定结晶度的方法有X射线衍射法、电子衍射法、核磁共振吸收（宽线）、红外吸收光谱，密度法，热分析法。 3.高聚物分子运动（转变与松弛）的测定 了解高聚物多重转变与运动的各种方法，主要有四种类型：体积的变化、热力学性质及力学性质的变化和电磁效应。测定体积的变化包括膨胀计法、折射系数测定法等；测定热学性质的方法包括差热分析方法（DTA）和差式扫描量热法（DSC）等；测定力学性质的变化的方法包括热机械法、应力松弛法等；还有动态测量法如动态模量和内耗等；电磁效应包括测定介电松弛、核磁共振等。 4.高聚物性能的测定 高聚物的力学性能主要是测定材料的强度和模量以及变形。试验的方法有很多种，有拉伸、压缩、剪切、弯曲、冲击、蠕变、应力松弛等。静态力学性能试验机有静态万能材料试验机，专用应力松弛仪、蠕变仪、摆锤冲击机、落球冲击机等，动态力学试验机有动态万能材料试验机、动态粘弹谱仪、高低频疲劳试验机。 材料本体的粘流行为主要是测定粘度和切变速率的关系、剪应力与切变速率的关系等，采用的仪器有旋转粘度计、熔融指数测定仪、高压电击穿试验机等。 材料的电学性能主要有电阻、介电常数、介电损耗角正切、击穿电压，采用仪器有电阻计，电容电桥介电性能测定仪、高压电击穿试验机等。 材料的热性能，主要有导热系数、比热、热膨胀系数、耐热性、耐燃性、分解温度等。测定仪器有高低温导热系数测定仪、差示扫描量热仪、量热计、线膨胀和体膨胀测定仪、马丁耐热仪和维卡耐热仪、热失重仪、硅碳耐燃烧试验机等。

根的形态与结构教案

华师大版《科学》八（上）第六章《植物的新陈代谢》 第一节绿色植物的营养器官（第一课时：“根的形态和结构”） 宁海县教育局教研室邵万亮 一、教材分析： 1、本节内容的地位：是学习营养器官、新陈代谢的重要基础。 2、教学目标的确立： 知识与技能：了解根的形态与结构，知道根的结构与功能相适应的辩证关系。 过程和方法：通过对不同根形态的观察、根内部结构的显微图片的观察和讨论、新培养的生有大量根毛的根尖的观察，培养学生的观察、对比、分析、归纳和协作等能力。 情感和态度：通过结构与功能相适应的关系、从根形态的一般到特殊等教育，使学生形成辩证思想；通过观察、分析讨论，激发学习兴趣，逐步形成协作精神；通过根尖的感性认识，激发学生的探究兴趣。 3、教学重点：根尖的结构及其功能是学习新陈代谢的重要基础，因此是本节教学的重点。 4、教学难点：根的伸长过程、识别根尖各部分的细胞特点，因内容抽象，故是本节教学的难点。 5、教科书内容编排：①由表及里（形态→结构→功能）；②由一般到特殊、共性到个性；③重视观察、对比、分析、归纳、辩证思维等能力的培养；④了解根的一般知识。 二、课前准备 1、布置学生采集不同类型的根，教师再准备一些学生不易带来的变态根； 2、培养学生分组观察用的根尖（带根毛）； 3、分组实验有关的仪器：放大镜、显微镜、根尖纵切永久切片、镊子等 三、教学过程 （一）复习引入 师：青菜是同学们熟知的植物，你们知道它有哪些器官吗？ 生：根、茎、叶。 师：知道哪部分是茎吗？（展示处于营养生长期的青菜图片）。 生：指认图片上的根、茎、叶。 师：青菜还有其它器官吗？ 生：花、果实、种子。 师（展示处于生殖生长期的青菜图片，认学生再认植物的整体结构，并对学生回答给予肯定，）：青菜的这些器官如何分类？ 生：根、茎、叶是营养器官，花、果实、种子是生殖器官。 师：这节课我们开始学习“§6-1绿色植物的营养器官”（板书）。 设计意图：复习初一知识，为引入新课作铺垫。 （二）新课教学 师：植物含有人体必须的多种营养，我们天天都要与食用一些植物，你们能各举出一种分别食用某一种器官的植物名称吗？ 生：花生主食种子、黄花菜主食花、西瓜主食果实、甘蔗主食茎、萝卜主食根、菠菜主食叶（学生回答活跃，需要教师进行调控，并对答案进行评价，当教师无法评价时，可问学生“你是怎么知道它是ΧΧ器官的？”） 师：看来同学们已经认识了不少的植物，接下来认我们对植物作进一步的了解。 活动1、同学间交换观察并比较课前采集的不同根的形态和组成，根据根的形态和组成的特

高分子材料结构特点及形成原因

高分子材料的结构特点及形成原因 刘海翔 103511072 摘要：简单综述了高分子材料的结构特点，包括高分子链结构、晶体结构和微区结构等，同时简要阐述这些结构特点是如何形成的。 关键字：高分子材料；结构特点 高分子材料也称为聚合物材料，它是以聚合物为基体组分的材料，除基本组分聚合物之外，为获得具有各种实用性能或改善其成型加工性能，一般还有各种添加剂。高分子材料之所以成为聚合物材料是由于高分子材料一般是由大量小分子化合物在一定条件下发生聚合反应，当聚合分子量达到一定值时，聚合物的性质显著改变，从而具备单独小分子化合物不可能具有的特殊性质。因此，高分子材料目前已被广泛应用于各个领域。 影响物质性能的因素有很多，其中最重要的是化学组成和结构特点。很显然，由不同的小分子聚合而成的聚合物具有不同的结构和性质。对高分子材料而言，决定其性质的主要是其结构特点，原因是高分子材料由无数小分子通过一定的形式结合在一起的过程中有多种结合方式，而不同的结合方式势必会影响到材料的性质。大多数高分子材料均具有以下结构特点：高分子材料的链结构，高分子链通常由103到105个结构单元构成；由于高分子链聚集形态的不同导致高分子材料不同的晶体结构；由于各种添加剂的加入，会使得高分子材料的局部结构发生改变，类似于普通晶体的掺杂特性。 高分子的链结构 高分子链结构是指单个高分子化合物分子的结构，链结构主要包括高分子链的组成与结构和高分子链的分子量与构象。高分子链的组成是由聚合单体决定的，通常对某一种高分子材料而言，单体的组成并不是研究的主要对象。即使高分子链具有相同的组成，材料的性能也可能不同，这可能与高分子链的形态有关。图１展示了常见的分子链形态。

鸟类飞行的形态结构特征

鸟类飞行的形态结构特征 厦门市林业局邱春荣 鸟类的运动方式有飞翔、攀缘、步行、奔跑、跳跃、游泳和潜水等，而飞翔运动使鸟类在自然选择中占了优势。飞翔可以避开陆地上的捕食者，也可以又快又广阔地迁飞到新的越冬区和繁殖区，春秋季节的南北迁徒，还能得到整年的有利气候条件。 为什么鸟类适于在空中飞行呢？因为鸟类的身体有与飞行相适应的各种形态结构： 1、外形与羽毛，鸟类的身体呈梭形，构成流线型的外廊，体表被覆着一种奇特的自然构造——羽毛，它重量极轻而结构甚精巧，在受到损坏时易于修理和更换，比蝙蝠的皮膜有更好适应飞行的能力。 2、翼，鸟类的飞羽着生于前肢，形成能够伸缩与折叠的两翼，翼的前缘厚，后缘薄，穿过空气时阻力小并能产生升力。而后缘上着生的飞羽（初级飞羽和次级飞羽）则扩大了翼的表面积，产生了强大的浮力和飞行动力。 3、骨骼和肌肉，鸟类的骨骼薄、空（骨腔大，腔内还充满了空气）、轻的特点，非常适于空中飞行，由脊柱和肋骨、胸骨构成的胸廊连同腰带是全身（包括两翼）的主要支持结构，并且鸟类的胸、腰、荐、尾各部脊椎适度愈合成块，支撑机体，使飞行时身体平稳，

生在胸骨上的龙骨突，附着有特别发达的飞行肌肉——胸肌，约占体重的1/5，它能发出强大的动力，牵引翼的扇动。 4、消化系统，鸟口中无牙，也无牙床，上下颌骨及其他与取食有关的骨骼退化，减轻头骨的重量，达到合理的身体配重。鸟类的嗉囊、腺胃、肌胃是鸟类快速取食与消化的另一种适应。鸟类飞行要消耗大量的能量，有的鸟一天消耗的食物约等于它的体重，有的鸟则超过本身体重的好几倍（人为财死，鸟为食亡）。这样大的取食量，若通过牙齿咀嚼吞咽，来从食物中获得营养就难以维持飞行时的能量消耗。因此鸟类在取食时，总是把食物直接快速吞咽，再由消化系统的各部分继续消化。 5、呼吸系统，鸟类有一个十分特别的呼吸系统，表现在具有非常发达气囊和气管。气囊广布于内脏、骨腔和肌肉之间，这些气囊使鸟类在吸气及呼气过程中，肺内均有富含氧气的空气流过，在吸气和呼气时肺叶都能进行气体交换，是谓双重呼吸，从而提高鸟类的呼吸效率。鸟类的新陈代谢快，又没有散热的汗腺，所以气囊又兼有调节体温、降低鸟体的比重、减小飞翔运动引起的内脏间及肌肉间的磨擦。 6、内脏特化，鸟类心脏的相对大小在所有脊椎动物中居首位，约占体重的0.4%-1.5%，心脏容量大，心跳频率快，一般为300-500次/分钟，血流速度快，有利于氧气、营养物质及代谢废物的交换与

高分子材料的结构特点和性能精选. - 副本

高分子材料是由相对分子质量比一般有机化合物高得多的高分子化合物为主要成分制成的物质。一般有机化合物的相对分子质量只有几十到几百，高分子化合物是通过小分子单体聚合而成的相对分子质量高达上万甚至上百万的聚合物。巨大的分子质量赋予这类有机高分子以崭新的物理、化学性质：可以压延成膜；可以纺制成纤维；可以挤铸或模压成各种形状的构件；可以产生强大的粘结能力；可以产生巨大的弹性形变；并具有质轻、绝缘、高强、耐热、耐腐蚀、自润滑等许多独特的性能。于是人们将它制成塑料、橡胶、纤维、复合材料、胶粘剂、涂料等一系列性能优异、丰富多彩的制品，使其成为当今工农业生产各部门、科学研究各领域、人类衣食住行各个环节不可缺少、无法替代的材料。 高分子材料的性能是其内部结构和分子运动的具体反映。掌握高分子材料的结构与性能的关系，为正确选择、合理使用高分子材料，改善现有高分子材料的性能，合成具有指定性能的高分子材料提供可靠 的依据。 高分子材料的高分子链通常是由103~105个结构单元组成，高分子链结构和许许多多高分子链聚在一起的聚集态结构形成了高分子材料的特殊结构。因而高分子材料除具有低分子化合物所具有的结构特征(如同分异构体、几何结构、旋转异构)外，还具有许多特殊的结构特点。高分子结构通常分为链结构和聚集态结构两个部分。链结构是指单个高分子化合物分子的结构和形态，所以链结构又可分为近程和远程结构。近程结构属于化学结构，也称一级结构，包括链中原子的种类和排列、取代基和端基的种类、结构单元的排列顺序、支链类型和长度等。远程结构是指分子的尺寸、形态，链的柔顺性以及分子在环境中的构象，也称二级结构。聚集态结构是指高聚物材料整体的内部结构，包括晶体结构、非晶态结构、取向态结构、液晶态结构等有关高聚物材料中分子的堆积情况，统称为三级结构。 1. 近程结构 (1) 高分子链的组成 高分子是链状结构，高分子链是由单体通过加聚或缩聚反应连接而成的链状分子。高分子链的组成是指构成大分子链的化学成分、结构单元的排列顺序、分子链的几何形状、高聚物分子质量及其分布。 高分子链的化学成份及端基的化学性质对聚合物的性质都有影响。通常主要是指有机高分子化合物，它是由碳-碳主链或由碳与氧、氮或硫等元素形成主链的高聚物，即均链高聚物或杂链高聚物。 高密度聚乙烯(HDPE)结构为－[CH2CH2]n－，是高分子中分子结构最为简单的一种，它的单体是乙烯，重复单元即结构单元为CH2CH2 ，称为链节，n为链节数，亦为聚合度。聚合物为链节相同，集合度不同的混合物，这种现象叫做聚合物分子量的多分散性。 聚合物中高分子链以何种方式相连接对聚合物的性能有比较明显的影响。对于结构完全对称的单体(如乙烯、四氟乙烯)，只有一种连接方式，然而对于CH2=CHX或CH2=CHX2类单体，由于其结构不对称，形成高分子链时可能有三种不同键接方式：头-头连接，尾-尾连接，头-尾连接。如下所示： 头-头(尾-尾)连接为： 头-尾连接为： 这种由于结构单元之间连接方式的不同而产生的异构体称为顺序异构体。一般情况下，自由基或离子型聚合的产物中，以头-尾连接为主。用来作为纤维的高聚物，一般要求分子链中单体单元排列规整，使 聚合物结晶性能较好，强度高，便于抽丝和拉伸。 (2) 高分子链的形态 如果在缩聚过程中有三个或三个以上的官能度的单体存在，或是在加聚过程中有自由基的链转移反应发生，

高分子聚合物的详细介绍

高分子聚合物又称高分子化合物，是天然高分子和合成高分子化合物的总称，是由一种（均聚物）或几种（共聚物）结构单元用共价键连接在一起的、分子量很高的、比较规则的连续序列所构成的化合物。 高分子聚合物或其预聚体均称为合成树脂，高分子聚合物是通过聚合反应而制得的，且大多数是由人工合成制得的，故人们又称其为高分子合成材料。 高分子聚合物可以抽丝做成合成纤维，做成高弹性的合成橡胶，也可以通过加工成型形成刚性材料—塑料，这就是所谓的三大合成材料，高分子聚合物还可以用来生产涂料、胶黏剂和密封材料。 （一）高分子聚合物的分类 高分子聚合物根据其来源，可分为天然聚合物、人工合成聚合物、半合成聚合物等几类；根据其使用性能，可分为纤维、橡胶、塑料、涂料和胶黏剂等几类；根据分子量大小的不同，可以把聚合物分为齐聚物、低聚物和高聚物；其重复单元的种类仅为一种的称为均聚物，可分为线型聚合物、接枝共聚物、嵌段共聚物（又称镶嵌共聚物）、网状聚合物等；从高分子化学角度着眼，一般以有机化合物分类为基础，根据其主链结构，可分为热塑性聚合物和热固性聚合物二类。 （二）高分子聚合物的特性 合成高分子聚合物的化学组成比较简单，许多小分子化合物如果它们带有两个以上的可反应基团（功能基），则这类小分子化合物即可发生聚合反应，生成高分子聚合物（这类小分子化合物称为单位）。例如聚氯乙烯则是由氯乙烯结构单元重复而成，若聚合物的分子量已经很高，再增加几个机构单元并不显著影响其物理机械性能者，称高聚物；泛指的聚合物多是单体通过聚合形成的高聚物；若聚合物的聚合度很低（几至几十），再增加几个结构单元对其性能有明显影响者，则称为低聚物或齐聚物。 聚合物通常是由分子量不等的许多大分子链组成，这是在单体进行聚合的过程中，由于许多因素的影响，而使生成的聚合物是许多结构和性质相类似而聚合度不完全相等的混合物所致。这些聚合物称为同系聚合物，因此高分子聚合物是不同分子量的同系聚合物，这种特点称为多分散性，多异高分子聚合物的分子量也只能用平均分子量来表示，这是聚合物的又一特征。 潍坊市凯鑫防水材料有限公司

第七章 高分子的结构 习题与思考题

第七章高分子的结构 习题与思考题 1．高分子的结构有何特点？高分子结构可以分为哪些结构层次？各结构层次包括哪些内容？它们对聚合物的性能会产生什么影响？ 特点：①链式结构：结构单元103-105数量级 ②链的柔顺性：内旋转产生非常多的构象 ③多分散性，不均一性，长短不一。 ④结构单元间的相互作用对其聚集态结构和物理性能有着十分重要的影响。 ⑤凝聚态结构的复杂性：包括晶态、非晶态，球晶、串晶、单晶、伸直链晶等。 ⑥可填加其它物质改性。 分为：链结构和聚集态结构。 内容：链结构分为近程结构和远程结构。近程结构主要涉及分子链化学组成、构型、构造；远程结构主要涉及分子链的大小以及它们在空间的几何形态。聚集态结构包 括晶态、非晶态、液晶态、取向态结构及织态结构等。 影响：高分子结构中各个结构层次不是孤立的，低结构层次对搞结构层次的形成具有较大影响，近程结构决定了高分子的基本性能，而聚集态结构直接影响高分子的使 用性能。 2．写出线型聚异戊二烯的各种可能构型。 顺式1，4-加成反式1，4-加成1，2－加成全同立构1，2－加成间同立构 1，2－加成无规立构3，4－加成全同立构3，4－加成间同立构3，4－加成无规立构 3．名词解释 （1）构型：是指分子中由化学键所固定的原子在空间的几何排列。 （2）构象：由于分子中的单键内旋转而产生的分子在空间的不同形态 （3）链柔性：高分子链能够通过内旋转作用改变其构象的性能 （4）内聚能密度：：单位体积的内聚能，CED = ?E/Vm。内聚能是克服分子间作用力，把1mol液体或固体分子移至分子引力范围之外所需的能量 （5）结晶形态：试样中结晶部分所占的质量分数(质量结晶度xcm)或者体积分数(体积结晶度xcv)。 （6）取向：聚合物取向是指在某种外力作用下分子链或其他结构单元沿着外力作用方向择优排列 （7）液晶：一些物质的结晶结构受热熔融或被溶剂溶解后，表观上虽然变成了具有流动性的液体物质，但结构上仍然保持着晶体结构特有的一维或二维有序排列，形成一种兼有部分晶体和液体性质的过渡状态 4．聚合物的构型和构象有何区别？假若聚丙烯的等规度不高，能否通过改变构象的方法来提高其等规度？全同立构聚丙烯有无旋光性？ 构型是指分子中由化学键所固定的原子在空间的几何排列。构象由于分子中的单键内旋转而产生的分子在空间的不同形态。 不行。等规度指的是全同或间同立构单元所占的百分数。所以改变等规度必须是同构改变构型才能来改变。没有旋光性 5．从结构的角度出发，比较下列各组中聚合物的性能差异。 （1）高密度聚乙烯与低密度聚乙烯。 高密度聚乙烯为平面锯齿状链，为线型分子；低密度聚乙烯支化度高于高密度聚乙烯，结晶度较低

认识形态作用结构体系(优.选)

认识形态作用结构体系 摘要：结构作为建筑实体存在的决定性因素，是建筑设计时的关键内容。而本文就将初步的对结构的体系进行认识和了解。对于结构体系的分类，是从建筑结构的功能出发，通过对其本质性的力的改向与传递的分析与研究，制定了一定标准，从而得到了不同的结构体系分类。结构体系一般分为：形态作用结构体系、向量作用结构体系、截面作用结构体系、面作用结构体系、高度作用结构体系以及共同作用的结构体系（混合结构体系）。 论文将浅析结构体系中的形态作用结构体系，其中拱结构和受拉体系中的悬索结构将作为本文的重点进行探讨，其他受拉结构体系也将有简要的认识。 关键字：形态作用结构体系拱悬索 一、结构与形态作用结构体系 建筑结构的稳定与持久，依赖于研究其最初最基本的受力状态。力对于结构的作用，影响着建筑设计、实施以及后续维护的各个方面。而对于形态的定义，它是指物质实体在三维空间中的特殊分布状态，更明确到建筑方面，则是指该实体以明确方式在运作并履行特定功能。 一般来说，形态的保持与功能的实现都是由结构决定的。而一些特定的形态也正是结构的重要部分，它的形态作用本身使得建筑能够维持并且实现其功能。而形态作用结构体系的定义则是：由可挠曲、非刚性物质构成的体系，体系内的力的改向系通过特定的形态设计与特有的形态稳定来实现。在参考教材中，形态作用体系悲愤为受拉结构体系和拱结构体系；在老师上课的课件中，将形态作用结构体系分为下面几种结构：悬索结构（cable structures）、帐篷结构（tent structures）、气囊结构（pneumatic structures）、拱结构（arch structures）。通过查找相关文献和论文资料，以下文段将对受拉结构体系中的悬索结构以及拱结构的进行较多讨论，着重悬索结构和拱结构。 二、悬索结构特点及形态 2.1结构体系概述 悬索结构，是指以一系列受拉的索作为主要承重构件，这些索按照一定规律组成各种不同形式的体系，并悬挂在相应的支承结构体系边缘构件上的结构。索一般采用有高强钢丝组成的高强钢丝束、钢绞线或钢丝绳，也可采用圆钢筋、带钢或薄钢板以及其他受拉性能良好的材料。正是由于索主要承受轴向拉力的特点，使得我们可以最充分的利用钢材的强度，如果再采用高强度材料时，更可以大大减轻结构的自重。因此，悬索结构可以较为经济的跨越很大的跨度，主要用于桥梁、体育馆、博物馆等大跨度公共建筑和某些大跨度工业厂房的建设，是目前大跨建筑的主要结构形式之一。

高分子物理总结

高分子物理 第一章高分子链的结构与形态 本章的重点是分子链的近程结构和远程结构，难点是分子链末端距的统计理论。分子链的柔顺性及其表征方法等概念，初步了解末端距的统计理论。 主要内容： 第一节：绪论 各层次结构的关系以及各层次结构的内容。 第二节：高分子链的化学结构 学习并掌握聚合物结构单元的化学组成；线性烯类均聚物的各种键接结构；多官能度单体聚合物的支化和交联结构；共聚物的序列分布结构；分子链的构型和几何异构。 第三节：高分子链的尺寸和形态 学习并掌握分子链的内旋转、构象和内旋转位垒及其产生的原因；高分子链柔顺性的本质及其表征方法；影响高分子链柔顺性的重要因素，包括内因和外因。 第四节：高分子链的构象统计 学习并了解高分子链均方末端矩的几何算法和统计算法，掌握高分子链柔顺性的表征方法。 习题与思考题 1.概括高分子的结构层次 2什么叫构象？什么叫构型？ 3.链段的定义。 4等效自由结合连定义分子链的柔顺性；均方末端局末端距表征，其表征方法有哪些？ 第二章高分子的凝聚态结构 本章主要讲授高分子凝聚态结构的类型和结构模型。重点是结晶高聚物的结构模型，介绍高分子的非晶态结构、取向态结构、高分子液晶及共混高分子的织态结构。主要内容：第一节高分子间的作用力 内聚能密度的概念，及内聚能对材料性能的影响。 第二节高聚物的结晶晶体结构和形态 讲授内容主要包括晶体结构的基本概念，晶态高聚物的结晶结构、结晶形态，高分子链在晶体中的构象。 第三节晶态高聚物的结构模型 讲授晶态高分子结构模型的种类和最新研究结果和观点。 第四节非晶态高聚物的结构模型、高聚物的取向结构 主要讲授非晶态高聚物的结构模型，取向高聚物的取向现象、取向机理、取向对物性的影响，取向度的测定及应用。 第五节高聚物的液晶结构 主要讲授内容为液晶态的结构，高分子液晶的结构和性质，高分子液晶的研究方向和应用。 教学环节：课堂讲授结合多媒体教学。 思考题 1内聚能，内聚能密度的定义。

浅析高分子材料性能与组成、结构的关系

浅析高分子材料性能与组成、结构的关系 一．概述 1．高分子材料及其分类： 相对分子质量超过10000的化合物称之高分子材料，又称高聚物或聚合物。高分子材料可分天然高分子（如淀粉、纤维素、蚕丝、羊毛等）和合成高分子，通常所说高分子材料指的是后者。 按其应用来分，高分子材料可分为塑料、橡胶、化纤、涂料和粘合剂五大类，有时又将塑料和橡胶合称为橡塑。由于大量新材料的不断出现，上述分类方法并非十分合理。 2．决定高分子材料性能主要因素： （1）化学组成： 高分子材料都是通过单体聚合而成，不同单体，化学组成不同，性质自然也就不一样，如聚乙烯是由乙烯单体聚合而成，聚丙烯是由丙烯单体聚合而成的，聚氯乙烯是由氯乙烯单体聚合而成。由于单体不同，聚合物的性能也就不可能完全相同。 （2）结构： 同样的单体即化学组成完全相同，由于合成工艺不同，生成的聚合物结构即链结构或取代基空间取向不同，性能也不同。如聚乙烯中的HDPE、LDPE和LLDPE，它们的化学组成完全一样，由于分子链结构不同即直链与支链，或支链长短不同，其性能也就不同。 （3）聚集态 高分子材料是由许许多多高分子即相同的或不相同的分子以不同的方式排列或堆砌而成的聚集体称之聚体态。同一种组成和相同链结构的聚合物，由于成型加工条件不同，导致其聚集态结构不同，其性能也大不相同。高分子材料最常见的聚集态是结晶态、非结晶态，又称玻璃态和橡胶态。聚丙烯是典型的结晶态聚合物，加工工艺不同，结晶度会发生变化，结晶度越高，硬度和强度越大，但透明降低。PP双向拉伸膜之所以透明性好，主要原因是由于双向拉伸后降低了结晶度，使聚集态发生了变化的结果。 （4）分子量与分子量分布（相对分子质量与相对分子质量分布）： 对于高分子材料来说，分子量大小将直接影响力学性能，如聚乙烯虽然都是由乙烯单体聚合而成，分子量不同，力学性能不同，分子量越大其硬度和强度也就越好。如PE蜡，分子量一般为500~5000之间，几乎无任何力学性能，只能用作分散剂或润滑剂。而超高分子量聚乙烯，其分子量一般为70~120万，其强度都超过普通的工程塑料。表-1列出LDPE性能与相对分子质量的关系。 ）的关系 × 高分子材料实际上是不同分子量的混合体，任何高分子材料都是由同一种组成而分子量却不相同的化合物构成。通常所说的分子量大小是指的平均分子量。分子量分布这一专用述语是用来表示该聚合物中各种分子量大小的跨度。分子量分布越窄即跨度越小，同样平均分子量的高分子材料其耐低温脆折性和韧性越好，而耐长期负荷变形和耐环境应力开裂性下降。 3．表征高分子材料性能常用的两个物理量： （1）密度： 单位体积物质的质量称之密度，其单位一般用g/cm3表示。对于高分子材料来说，密度大小表示高分子链之间接近的程度，或者说密堆积的程度。同一种高分子材料，密度大小将表示支链化的程度。支链化程度越小，密度越大，材料的硬度强度越好，而韧性降低。表-2列出聚乙烯性能与密度的关系。

高分子材料结构特点及形成原因

高分子材料结构特点及形成原因 段星宇123511028 高分子材料是由相对分子质量比一般有机化合物高得多的高分子化合物为主要成分制成的物质。一般有机化合物的相对分子质量只有及时到几百，高分子化合物是通过小分子单体聚合而成的相对分子质量高达上万甚至上百万的聚合物。 高分子材料也称为聚合物材料，它是以聚合物为基体组分的材料，除基本组分聚合物之外，为获得具有各种实用性能或改善其成型加工性能，一般还有各种添加剂。高分子材料之所以成为聚合物材料是由于高分子材料一般是由大量小分子化合物在一定条件下发生聚合反应，当聚合分子量达到一定值时，聚合物的性质显著改变，从而具备单独小分子化合物不可能具有的特殊性质。因此，高分子材料目前已被广泛应用于各个领域。 影响物质性能的因素有很多，其中最重要的是化学组成和结构特点。很显然，由不同的小分子聚合而成的聚合物具有不同的结构和性质。对高分子材料而言，决定其性质的主要是其结构特点，原因是高分子材料由无数小分子通过一定的形式结合在一起的过程中有多种结合方式，而不同的结合方式势必会影响到材料的性质。大多数高分子材料均具有以下结构特点：高分子材料的链结构，高分子链通常由103到105个结构单元构成；由于高分子链聚集形态的不同导致高分子材料不同的晶体结构；由于各种添加剂的加入，会使得高分子材料的局部结构发生改变，类似于普通晶体的掺杂特性。 高分子材料的结构研究包括两部分： 高分子链的结构：指单个高分子化合物分子的结构和形态，可分为近程结构和远程结构。 高分子聚集结构：高聚物材料整体的内部结构，即高聚物中分子的堆积情况，又称为三级结构。 高分子链的结构 近程结构：又称为一级结构。主要指结构单元的化学结构，立体化学构型，它包括分子链中原子的种类和排列、取代基和端基的种类、结构单元的排列顺序、支链类型和长度等“构造”情况，以及某些取代基在空间排列所构成的“构型”。 远程结构：又称为二级结构，是指孤立的高分子链，包括分子的大小和形态、链的柔顺性以及分子在各种环境中所采取的“构象”。 近程结构

高分子结构的层次

高分子结构的层次： 表1-1高分子的结构层次及其研究内容 第1章高分子链的结构 1.1组成和构造 按化学组成不同聚合物可分成下列几类： １、碳链高分子(C)分子链全部由碳原子以共价键相连接而组成，多由加聚反应制得。 如：聚苯乙烯(PS)、聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯(PP)、聚丙烯腈(PAN)、聚甲基丙烯酸甲酯PMMA。 ２、杂链高分子(C、O、N、S)分子主链上除碳原子以外，还含有氧、氮、硫等二种或二种以上的原子并以共价键相连接而成。由缩聚反应和开环聚合反应制得。 如：聚酯、聚醚、聚酰胺、聚砜。POM、PA66(工程塑料)PPS、PEEK。 ３、元素高分子(Si、P、Al等)主链不含碳原子，而由硅、磷、锗、铝、钛、砷、锑等元素以共价键结合而成的高分子。 侧基含有有机基团，称作有机元素高分子，如：有机硅橡胶。 侧基不含有机基团的则称作无机高分子。 梯形和双螺旋型高分子，分子的主链不是一条单链而是像“梯子”和“双股螺线”那样的高分子链。 第1章高分子链的结构 1.1组成和构造 1.1.2高分子的构型 构型(configurafiom)：指分子中由化学键所固定的原子在空间的几何排列。这种排列是稳定的，要改变构型必须经过化学键的断裂和重组。

１、旋光异构(空间立构) 饱和碳氢化合物分子中的碳，以4个共价键与4个原子或基团相连，形成一个正四面体，当4个基团都不相同时，该碳原子称作不对称碳原子，以C＊表示，这种有机物能构成互为镜影的两种异构体，d型、l型，表现出不同的旋光性，称为旋光异构体。 高分子链节都有两种旋光异构体。高分子中不关心具体的构型，只关心构型的异同。由于内、外消旋的作用，高分子无旋光性，但旋光异构带来结构的差别。共有三种键接方式： 全同立构(或等规立构)：当取代基全部处于主链平面的一侧或者说高分子全部由一种旋光异构单元键接而成。 间同立构(或间规立构)：取代基相间的分布于主链平面的二侧或者说两种旋光异构单元交替键接。 无规立构：当取代基在平面两侧作不规则分布或者说两种旋光异构体单元完全无规键接时。

“根的形态与结构”教案

华师大版《科学》八（上）第六章《植物的新陈代谢》第一节绿色植物的营养器官（第一课时：“根的形态和结构”） 宁海县教育局教研室邵万亮 一、教材分析： 1、本节内容的地位：是学习营养器官、新陈代谢的重要基础。 2、教学目标的确立： 知识与技能：了解根的形态与结构，知道根的结构与功能相适应的辩证关系。 过程和方法：通过对不同根形态的观察、根内部结构的显微图片的观察和讨论、新培养的生有大量根毛的根尖的观察，培养学生的观察、对比、分析、归纳和协作等能力。 情感和态度：通过结构与功能相适应的关系、从根形态的一般到特殊等教育，使学生形成辩证思想；通过观察、分析讨论，激发学习兴趣，逐步形成协作精神；通过根尖的感性认识，激发学生的探究兴趣。 3、教学重点：根尖的结构及其功能是学习新陈代谢的重要基础，因此是本节教学的重点。 4、教学难点：根的伸长过程、识别根尖各部分的细胞特点，因内容抽象，故是本节教学的难点。 5、教科书内容编排：①由表及里（形态→结构→功能）；②由一般到特殊、共性到个性；③重视观察、对比、分析、归纳、辩证思维等能力的培养；④了解根的一般知识。 二、课前准备 1、布置学生采集不同类型的根，教师再准备一些学生不易带来的变态根； 2、培养学生分组观察用的根尖（带根毛）； 3、分组实验有关的仪器：放大镜、显微镜、根尖纵切永久切片、镊子等 三、教学过程 （一）复习引入 师：青菜是同学们熟知的植物，你们知道它有哪些器官吗？ 生：根、茎、叶。 师：知道哪部分是茎吗？（展示处于营养生长期的青菜图片）。 生：指认图片上的根、茎、叶。 师：青菜还有其它器官吗？ 生：花、果实、种子。 师（展示处于生殖生长期的青菜图片，认学生再认植物的整体结构，并对学生回答给予肯定，）：青菜的这些器官如何分类？ 生：根、茎、叶是营养器官，花、果实、种子是生殖器官。 师：这节课我们开始学习“§6-1绿色植物的营养器官”（板书）。 设计意图：复习初一知识，为引入新课作铺垫。 （二）新课教学 师：植物含有人体必须的多种营养，我们天天都要与食用一些植物，你们能各举出一种分别食用某一种器官的植物名称吗？ 生：花生主食种子、黄花菜主食花、西瓜主食果实、甘蔗主食茎、萝卜主食根、菠菜主食叶（学生回答活跃，需要教师进行调控，并对答案进行评价，当教师无法评价时，可问学生“你是怎么知道它是ΧΧ器官的？”） 师：看来同学们已经认识了不少的植物，接下来认我们对植物作进一步的了解。 活动1、同学间交换观察并比较课前采集的不同根的形态和组成，根据根的形态和组成的特点进行分析和讨论，而后分类汇总，并记录讨论结果于教师设计的表格中（见下表。建议四人一组，学生

医用高分子材料的结构与性能

目录 摘要 (1) 1 前言 (2) 2 医用高分子材料的分类 (2) 2.1 来源 (2) 2.2 降解性 (3) 2.3 应用方向 (4) 2.3.1 人工脏器 (4) 2.3.2 人工组织 (4) 2.3.3 护理和医疗用具相关的医用材料 (4) 2.3.4 药用高分子 (5) 3 医用高分子的性质 (5) 3.1 生物功能性 (5) 3.2 生物相容性 (5) 4 医用高分子的表面改性方法 (6) 4.1 物理方法 (6) 4.1.1 表面涂层 (6) 4.1.2 物理共混 (7) 4.2 化学方法——表面接枝法 (7) 4.2.1 表面接枝改性 (7) 4.2.2 等离子体表面改性 (8) 4.2.3 光化学固定法 (8)

4.3 表面仿生化改性 (9) 4.3.1 表面肝素化 (9) 4.3.2 表面磷脂化 (9) 4.3.3 表面内皮化——内皮细胞固定法 (9) 5 总结与展望 (10) 参考文献 (11)

摘要 由于其良好的生物相容性，医用高分子材料是现阶段最为安全的一类医用材料。同时，合成加工的简便，来源的广泛，使得医用高分子材料的功能性越来越多，应用范围也越来越广泛。但由于结构的限制，医用高分子材料在人体中的相容性还未达非常理想地到人们要求。因此，也就产生了以表面改性为主的一系列增进其相容性的改性方法。本文通过对医用高分子材料的定义、分类、性质以及表面改性方法的介绍，体现了医用高分子材料的优越和不足之处，同时也对医用高分子材料的未来进行了展望。 关键词：医用高分子；生物相容性；表面改性

1 前言 医用高分子材料（medical polymer）是一类可对有机体组织进行修复、替代与再生，具有特殊功能作用的高分子材料，是生物医用材料的重要组成之一[1]。医用高分子材料需长期与人体体表、血液、体液接触，有的甚至要求永久性植入体内。因此，这类材料必须具有优良的生物体替代性（力学性能、功能性）和生物相容性[2]。 生物医用高分子材料需要满足的基本条件：在化学上是不活泼的，不会因与体液或血液接触而发生变化；对周围组织不会引起炎症反应；不会产生遗传毒性和致癌；不会产生免疫毒性；长期植入体内也应保持所需的拉伸强度和弹性等物理机械性能，具有良好的血液相容性；能经受必要的灭菌过程而不变形；易于加工成所需要的复杂的形态[3]。 随着近代医学及材料科学的发展，对生物医用高分子材料的需求越来越大。目前全世界应用的有90多个品种，西方国家消耗的医用高分子材料每年以10%-20%的速度增长。以美国为例，每年有数以百万计的人患有各种组织、器官的丧失或功能障碍，需进行800万次手术进行修复，年耗资超过400亿美元，器官衰竭和组织缺损所需治疗费占整个医疗费用的一半[4]。随着人民生活水平的提高和对生命质量的追求，我国对医用高分子材料的需求也会不断增加。 2 医用高分子材料的分类 2.1 来源 按照来源，可将医用高分子材料分为合成医用高分子材料和天然高分子材料。 常见的合成医用高分子材料包括PE（polyethylene，聚乙烯）、PP （polypropylene，聚丙烯）、PC（polycarbonate，聚碳酸酯）、PLA（polylactic acid，聚乳酸）及其衍生物、有机硅橡胶等。其优点是工艺成熟，机械性能相对较好，加工性能较好，能够同时表现多种功能性[5]。 常见的天然医用高分子材料包括壳聚糖、明胶、海藻酸盐类、纤维素等。天

动物的形态结构

考点名称：动物的形态结构和功能 水中生活的动物： 1. 鱼 （1）鱼的种类: 在脊椎动物中，鱼的种类和数量是最多的，现存的鱼类约有2万多种。根据鱼类生活水域的不同可分为淡水鱼类和海洋鱼类。我国有丰富的鱼类资源，我国的淡水鱼类约有800种，常见的有鲫鱼(如图)、鲤鱼、鲢鱼、青鱼、草鱼、鳙鱼等，我国的海洋鱼类已知的有1600多种，常见的有带鱼、大黄鱼等。 （2）鱼类对水中生活的适应特点 ①形态：身体呈梭形，体表有鳞片，能分泌黏液，减小运动时的阻力。 ②运动：靠尾部和躯干部的摆动产生动力。 ③呼吸：用鳃呼吸。 ④协调：胸鳍、腹鳍能维持鱼体平衡，尾鳍决定鱼体运动的方向。 ⑤感知：鱼的身体两侧各有一条明显的线叫侧线，能感知水流、测定方向，是感觉器官。 2. 其他水生动物 (1)腔肠动物：结构简单．体壁由外胚层和内胚层两层细胞及中间无细胞结构的中胶层构成，体内有消化腔， 有口无肛门。如海蜇、海葵、水螅。 (2)软体动物：它们身体柔软，具外套膜，身体外面有贝壳。如乌贼、河蚌。 (3)甲壳动物：虾、蟹等体表长有质地较硬的甲。另外，在水中生活的动物还有龟、鳖、鳄鱼、海豚、鲸、 海豹等，其中龟、鳖、鳄鱼属于爬行动物，而海豚、鲸、海豹则属于哺乳动物。 另外，在水中生活的动物还有龟、鳖、鳄鱼、海豚、鲸、海豹等，其中龟、鳖、鳄鱼属于爬行动物，而海豚、鲸、海豹则属于哺乳动物。 陆地生活的动物 1. 蚯蚓: (1)生活习性：蚯蚓生活在潮湿、疏松、富含有机物的土壤中，白天穴居土壤里，以泥土中的有机物为食．夜 间爬出地面。取食地面上的落叶。 (2)外部形态：蚯蚓的身体呈圆柱形，身体由许多基本相似的环状体节构成，因此，蚯蚓属于环节动物。前 端有口，后端有肛门，靠近前端有一个较大且滑的体节称为环带。用手触摸蚯蚓的体壁，体表有黏液。腹部有刚毛，与运动有关。 (3)运动：蚯蚓的体壁有较发达的肌肉，通过肌肉和刚毛的配合使身体蠕动。 (4)呼吸：靠能分泌黏液、始终保持湿润的体壁完成，其过程可概括为：

第一章高分子的几何形状和结构汇总

第一章：高分子的几何形状和结构 （1）问答题： 0 。高分子结构的内容？ 答：高分子结构的内容可分为链结构和聚集态结构两个组成部分。链结构又分为近 程结构和远程结构。近 程结构包括构造与构型。近程结构属于化学结构，又称一 级结构。远程结构包括分子的大小与形态。链的 柔顺性及分子在各种环境中所采 取的构象。远程结构又称二级结构。链结构指单个分子的结构和形态。聚 集结构 是指高分子材料整体的内部结构，包括晶态结构，非晶态结构，取向态结构，液晶态 结 构以及织态 结构。前四者是描述高分子聚集体中的分子之间是如何堆砌的，又称 三级结构。织态结构和高分子在生物 体中得结构则属于更高级的结构。 1 。线形，枝化，胶联高聚物的异同点？ 答：一般高分子都是线形的，分子长链可以蜷曲成团，也可以伸展成直线。线形高 分子的分子间没有化学 键结合，在受热或者受力情况下分子间可互相移动，因此 线形高聚物可以在适当溶剂中溶解，加热时可以 熔融，易于加工成型。 枝化高分子的化学性质与线形分子相似，但枝化对物理机械性能的影响有时相 当的显著。 支化程度越高，支链结构越复杂，则影响越大。例如无规支化往往降低高聚物 薄膜的拉伸 度。以无规 支化高分子制成的橡胶，其抗张强度及伸长率均不及线形分子制成的橡胶。 交连与支化是有本质区别的，支化的高分子能够溶解，而交联的高分子是不溶 不熔的，只有当交联度 不太大时能在溶剂中溶胀。高分子的交联度不同，性能也 不同，交联度小的橡胶弹性较好，交联度大的橡 胶弹性就差，交联度再增加，机 械强度和硬度都将增加，最后将失去弹性而变脆。 2 。二元共聚物的共聚方式？ 交替共聚物，无规共聚物，嵌段共聚物，接枝共聚物。 3 。分子结构对高分子链柔顺性的影响？ p18 主链结构： 侧基： 链的长短： （2）名词解释： 1 。构型 : 指某一原子的取代基在空间的排列。 2 。构象 : 由于单键内旋转而产生的分子在空间的不同形态称为构象。 （构造：指链中原子的种类和排列，取代基和端基的种类，单体单元的排列顺序， 支 链的类型和长度等。） 支化度 :以支化点密度或两相邻支化点之间的链的平均分子量来表示支化的程度。 胶联度 :通常用相邻两个交联点之间的链的平均分子量来表示。 胶联结构：高分子链之间通过支链连结成一个三维空间网形大分子时即称为胶联 立构方式（三种）：无规（两种旋光异构单元完全无规键接）；间同（由两种旋 3。 4 。 5 。 结 构。 6 。 光

高分子材料的结构特点和性能

高分子材料就是由相对分子质量比一般有机化合物高得多的高分子化合物为主要成分制成的物质。一般有机化合物的相对分子质量只有几十到几百,高分子化合物就是通过小分子单体聚合而成的相对分子质量高达上万甚至上百万的聚合物。巨大的分子质量赋予这类有机高分子以崭新的物理、化学性质:可以压延成膜;可以纺制成纤维;可以挤铸或模压成各种形状的构件;可以产生强大的粘结能力;可以产生巨大的弹性形变;并具有质轻、绝缘、高强、耐热、耐腐蚀、自润滑等许多独特的性能。于就是人们将它制成塑料、橡胶、纤维、复合材料、胶粘剂、涂料等一系列性能优异、丰富多彩的制品,使其成为当今工农业生产各部门、科学研究各领域、人类衣食住行各个环节不可缺少、无法替代的材料。 高分子材料的性能就是其内部结构与分子运动的具体反映。掌握高分子材料的结构与性能的关系,为正确选择、合理使用高分子材料,改善现有高分子材料的性能,合成具有指定性能的高分子材料提供可靠的依 据。 高分子材料的高分子链通常就是由103~105个结构单元组成,高分子链结构与许许多多高分子链聚在一起的聚集态结构形成了高分子材料的特殊结构。因而高分子材料除具有低分子化合物所具有的结构特征(如同分异构体、几何结构、旋转异构)外,还具有许多特殊的结构特点。高分子结构通常分为链结构与聚集态结构两个部分。链结构就是指单个高分子化合物分子的结构与形态,所以链结构又可分为近程与远程结构。近程结构属于化学结构,也称一级结构,包括链中原子的种类与排列、取代基与端基的种类、结构单元的排列顺序、支链类型与长度等。远程结构就是指分子的尺寸、形态,链的柔顺性以及分子在环境中的构象,也称二级结构。聚集态结构就是指高聚物材料整体的内部结构,包括晶体结构、非晶态结构、取向态结构、液晶态结构等有关高聚物材料中分子的堆积情况,统称为三级结构。 1、近程结构 (1) 高分子链的组成 高分子就是链状结构,高分子链就是由单体通过加聚或缩聚反应连接而成的链状分子。高分子链的组成就是指构成大分子链的化学成分、结构单元的排列顺序、分子链的几何形状、高聚物分子质量及其分布。 高分子链的化学成份及端基的化学性质对聚合物的性质都有影响。通常主要就是指有机高分子化合物,它就是由碳-碳主链或由碳与氧、氮或硫等元素形成主链的高聚物,即均链高聚物或杂链高聚物。 高密度聚乙烯(HDPE)结构为－[CH2CH2]n－,就是高分子中分子结构最为简单的一种,它的单体就是乙烯,重复单元即结构单元为CH2CH2 ,称为链节,n为链节数,亦为聚合度。聚合物为链节相同,集合度不同 的混合物,这种现象叫做聚合物分子量的多分散性。 聚合物中高分子链以何种方式相连接对聚合物的性能有比较明显的影响。对于结构完全对称的单体(如乙烯、四氟乙烯),只有一种连接方式,然而对于CH2=CHX或CH2=CHX2类单体,由于其结构不对称,形成高分子链时可能有三种不同键接方式:头-头连接,尾-尾连接,头-尾连接。如下所示: 头-头(尾-尾)连接为: 头-尾连接为: 这种由于结构单元之间连接方式的不同而产生的异构体称为顺序异构体。一般情况下,自由基或离子型聚合的产物中,以头-尾连接为主。用来作为纤维的高聚物,一般要求分子链中单体单元排列规整,使聚合物 结晶性能较好,强度高,便于抽丝与拉伸。 (2) 高分子链的形态 如果在缩聚过程中有三个或三个以上的官能度的单体存在,或就是在加聚过程中有自由基的链转移反应发