聚合物结构(远程结构)
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单体:能通过相互反应生成高分子的化合物。
高分子或聚合物:由许多结构和组成相同的单元相互键连而成的相对分子质量在10000以上的化合物。
相对分子质量低于1000的称为低分子。
相对分子质量介于高分子和低分子之间的称为低聚物(又名齐聚物)。
相对分子质量大于1 000 000的称为超高相对分子质量聚合物。
主链:构成高分子骨架结构,以化学键结合的原子集合。
侧链或侧基:连接在主链原子上的原子或原子集合,又称支链。
支链可以较小,称为侧基;也可以较大,称为侧链。
聚合反应:由低分子单体合成聚合物的反应称做~.重复单元:聚合物中组成和结构相同的最小单位称为~,又称为链节。
结构单元:构成高分子链并决定高分子性质的最小结构单位(或原子组合)称为~单体单元:聚合物中具有与单体的化学组成相同而键合的电子状态不同的单元称为~。
连锁聚合(Chain Polymerization ):活性中心引发单体,迅速连锁增长的聚合。
烯类单体的加聚反应大部分属于连锁聚合。
连锁聚合需活性中心,根据活性中心的不同可分为自由基聚合、阳离子聚合和阴离子聚合。
逐步聚合(Step Polymerization ):无活性中心,单体官能团之间相互反应而逐步增长。
绝大多数缩聚反应都属于逐步聚合。
加聚反应(Addition Polymerization ):即加成聚合反应, 烯类单体经加成而聚合起来的反应。
加聚反应无副产物。
缩聚反应(Condensation Polymerization ):即缩合聚合反应,单体经多次缩合而聚合成大分子的反应。
该反应常伴随着小分子的生成。
线型聚合物:指许多重复单元在一个连续长度上连接而成的高分子.热塑性塑料(Thermoplastics Plastics):是线型可支链型聚合物,受热即软化或熔融,冷却即固化定型,这一过程可反复进行。
聚苯乙烯(PS )、聚氯乙烯(PVC )、聚乙烯(PE )等均属于此类。
热固性塑料(Thermosetting Plastics):在加工过程中形成交联结构,再加热也不软化和熔融。
聚合物的结构(计算题:均方末端距与结晶度)1.简述聚合物的层次结构。
答:聚合物的结构包括高分子的链结构和聚合物的凝聚态结构,高分子的链结构包括近程结构(一级结构)和远程结构(二级结构)。
一级结构包括化学组成、结构单元链接方式、构型、支化与交联。
二级结构包括高分子链大小(相对分子质量、均方末端距、均方半径)和分子链形态(构象、柔顺性)。
三级结构属于凝聚态结构,包括晶态结构、非晶态结构、取向态结构、液晶态结构和织态结构。
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。
(要改变构型,必须经过化学键的断裂和重组。
)高分子链的构型有旋光异构和几何异构两种类型。
旋光异构是由于主链中的不对称碳原子形成的,有全同、间同和无规三种不同的异构体(其中,高聚物中全同立构和间同立构的总的百分数称为等规度。
)。
全同(或等规)立构: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:取代基相间地分布于主链平面的两侧或者说两种旋光异构单元交替键接无规立构:取代基在平面两侧作不规则分布或者说两种旋光异构单元完全无规键接几何异构是由于主链中存在双键而形成的,有顺式和反式两种异构体。
构象:原子或原子基团围绕单键内旋转而产生的空间分布。
链段:把若干个键组成的一段链作为一个独立运动的单元链节(又称为重复单元):聚合物中组成和结构相同的最小单位高分子可以分为线性、支化和交联三种类型。
其中支化高分子的性质与线性高分子相似,可以溶解,加热可以熔化。
但由于支化破坏了高分子链的规整性,其结晶能力大大降低,因此支化高分子的结晶度、密度、熔点、硬度和拉伸强度等,都较相应的线性高分子的低。
交联高分子是指高分子链之间通过化学键形成的三维空间网络结构,交联高分子不能溶解,只能溶胀,加热也不能熔融。
高分子链的构象就是由单键内旋转而形成的分子在空间的不同形态。
单键的内旋转是导致高分子链呈卷曲构象的根本原因,内旋转越自由,卷曲的趋势就越大。
聚合物结构三个层次聚合物结构的三个层次近程结构——系指单个⼤分⼦链内部⼀个或⼏个结构单元的化学结构和⽴体化学结决定聚合物性能的根本性物质基础,亦是决定远程结构和凝聚态结构的重要因素。
远程结构——系指由数⽬众多的结构单元组成的单个⼤分⼦链的长短及其在空间存在的各种形态(是直链还是有⽀链?是刚性的还是柔性的?是折叠状,还是螺旋状的?)。
凝聚态结构——系指聚合物在宏观上所表现出的分⼦凝聚结构类型。
包括⾮晶态、结晶态、取向态、液晶态、织态结构,前四个描述是聚合物的堆砌⽅式,织态为不同聚合物分⼦链或与添加剂间的结合和堆砌⽅式,以结晶态和⾮晶态最常见。
分⼦链结构是决定聚合物性质最基本、最重要的结构层次。
熔点、密度、溶解性、溶液或熔体的粘度、粘附性能很⼤程度上取决于分⼦结构;⽽凝聚态结构是决定聚合物材料和制品的使⽤性能,尤其是⼒学性能的重要因素。
关于化学结构与物理结构的确切划分,普遍认同的是提出的界定原则:化学结构:除⾮通过化学键的断裂,即同时⽣成新的化学键才能够产⽣改变的分⼦结构。
聚合物结构中所包括的结构单元的组成及其空间构型属于化学结构。
物理结构:将⼤分⼦内部、之间或者基团与⼤分⼦之间的形态学表述。
取向、结晶和分⼦链的构象则属于物理结构⼤分⼦链的近程结构⼤分⼦链的近程结构包括结构单元的化学组成,连接⽅式、结构异构、⽴体异构、以及共聚物的序列结构等五个主要⽅⾯。
1.2.1 结构单元的化学组成结论1:聚合物的近程结构,即结构单元的化学组成和结构是决定其远程结构和凝聚态结构以及聚合物性能最重要的决定性因素。
尼龙-66、PET 、PBT ~缩聚物, PP 、PS 、PMMA 、PB ~加聚物归纳表中三条主要规律:1)杂链聚合物(多为缩合聚合物)与碳链聚合物(多为加成聚合物)相⽐较,前者的各项物理性能均优于后者;2)在碳链聚合物中,侧基带有极性基团的PVC 和带有苯基的PS 的相对密度和熔点均⾼于⾮极性和低位阻侧基的PE 和PP ;3)缩聚物尼龙和涤纶等的相对密度、熔点、强度和使⽤温度均普遍⾼于⼀般加聚物。
1.1 聚合物结构的三个层次近程结构——系指单个大分子链内部一个或几个结构单元的化学结构和立体化学结决定聚合物性能的根本性物质基础,亦是决定远程结构和凝聚态结构的重要因素。
远程结构——系指由数目众多的结构单元组成的单个大分子链的长短及其在空间存在的各种形态(是直链还是有支链?是刚性的还是柔性的?是折叠状,还是螺旋状的?)。
凝聚态结构——系指聚合物在宏观上所表现出的分子凝聚结构类型。
包括非晶态、结晶态、 取向态、液晶态、织态结构,前四个描述是聚合物的堆砌方式,织态为不同聚合物分子链或与添加剂间的结合和堆砌方式,以结晶态和非晶态最常见。
分子链结构是决定聚合物性质最基本、最重要的结构层次。
熔点、密度、溶解性、溶液或熔体的粘度、粘附性能很大程度上取决于分子结构;而凝聚态结构是决定聚合物材料和制品的使用性能,尤其是力学性能的重要因素。
关于化学结构与物理结构的确切划分,普遍认同的是H.G .Elias 提出的界定原则:化学结构:除非通过化学键的断裂,即同时生成新的化学键才能够产生改变的分子结构。
聚合物结构中所包括的结构单元的组成及其空间构型属于化学结构。
物理结构:将大分子内部、之间或者基团与大分子之间的形态学表述。
取向、结晶和分子链的构象则属于物理结构 1.2 大分子链的近程结构大分子链的近程结构包括结构单元的化学组成,连接方式、结构异构、立体异构、以及共聚物的序列结构等五个主要方面。
1.2.1 结构单元的化学组成结论1:聚合物的近程结构,即结构单元的化学组成和结构是决定其远程结构和凝聚态结构以及聚合物性能最重要的决定性因素。
尼龙-66、PET 、PBT ~缩聚物, PP 、PS 、PMMA 、PB ~加聚物 归纳表中三条主要规律:1)杂链聚合物(多为缩合聚合物)与碳链聚合物(多为加成聚合物)相比较,前者的各项物理性能均优于后者; 2)在碳链聚合物中,侧基带有极性基团的PVC 和带有苯基的PS 的相对密度和熔点均高于非极性和低位阻侧基的PE 和PP ; 3)缩聚物尼龙和涤纶等的相对密度、熔点、强度和使用温度均普遍高于一般加聚物。
第一章 高分子链的结构*近程结构:单个高分子内一个或几个结构单元的化学结构和立体化学结构。
又称高分子的一次结构。
*远程结构:整个分子的大小和在空间的形态,又称高分子的二次结构。
*构型:分子中由化学键所固定的原子在空间的几何排列。
*构象:由于围绕单键内旋转而产生的分子在空间的不同形态称作构象。
*键接结构:指聚合物大分子结构单元的连接方式。
*全同立构(等规立构):结构单元含有不对称碳原子C*的聚合物,C -C 链成锯齿状放在一个平面上。
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(间规立构):结构单元含有不对称碳原子C*的聚合物,C —C 链成锯齿状放在一个平面上。
当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:结构单元含有不对称碳原子C*的聚合物,C —C 链成锯齿状放在一个平面上。
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。
*柔顺性:高分子长链能发生不同程度卷曲的特性或者说高分子链能改变其构象的性质,简称柔性。
静态柔顺性:又称平衡态柔性,指的是高分子链处于较稳定状态时的卷曲程度。
*动态柔顺性:又称动力学柔性,指的是分子链从一种平衡态构象转变成另一种平衡态构象的容易程度。
*链段:高分子链上能独立运动的最小单元。
*等效自由结合链:在库恩统计法中,以链段为统计单元,链段看作刚性棒,自由连接,称为等效自由结合链。
*空间位阻参数σ:以σ来度量由于链的内旋转受阻而导致的分子尺寸增大程度的量度,σ愈小分子愈柔顺。
无扰尺寸A :因为均方末端距与键数n 成正比,而n 又比例于分子量M ,所以可以用单位分子量的均方末端距作为衡量分子柔性的参数,A 值愈小,分子链愈柔顺.极限特征比C ∞:链均方末端距与自由结合链的均方末端距的比值,当n →∞时的极限值。
链的柔性愈大,则C ∞值愈小。
*均方末端距:线型高分子链的两端直线距离的平方的平均值。
1.高分子化合物:由众多原子或原子团主要以共价键结合而成的相对分子质量在1万以上的化合物。
2.近程结构:构成大分子链的结构单元的化学组成和物理结构。
3.远程结构:由数目众多结构单元构成的分子链的长短及其空间形态和结构。
4.凝聚态结构:从物理学角度界定聚合物的微观结构类型。
5.化学结构:除非通过化学键断裂并同时生成新键才能产生改变的分子结构。
6.物理结构:而将分子链内,链间或基团与大分子之间的形态学表述均界定为物理结构。
7.构型:大分子链内相邻原子或原子团之间所处空间相对位置的表征。
8.构象:指大分子链内非化学键连接的邻近原子或原子团之间空间相对位置的具体表征或状态描述。
9.链段:链段指分子链内可自由取向并在一定范围独立运动的最小单元。
10.链段长:既可用其实际长度l表示,也可用其所含结构单元数N表示。
11.均方末端距:众多分子链矢量末端距的均平方值,系表征线型聚合物分子链柔性的重要参数。
12.均方半径:由组成分子链的所有链段的质心至整个分子链质心矢量距离的均方值。
14.自由结合链:内旋转不受任何限制。
15.Huhn等效链:以链段为内旋转单元的高斯链。
16.无扰尺寸A:选择适当溶剂分子对聚合物分子链构象和结构参数的影响降到最低甚至可忽略的理想条件下测定的分子链尺寸。
17.熔点:晶体完全熔化时的温度。
18.熔限:没有一个确定的熔点,而是一个相对较宽的温度范围。
19.凝聚态:根据微观结构有序程度差异而将聚合物归类于非晶态,晶态,取向态,液晶态和多组分5种凝聚态。
20.力学态:根据宏观力学特性将聚合物归类于玻璃态,橡胶态和黏流态3种力学态。
21.内聚能:将组成1 mol固态或液态物质的所有分子远移到彼此不再有相互作用的距离所消耗的能量,或者众多分子从无限远处凝聚成为1mol固态或液态时所释放的能量。
22.内聚能密度:单位体积物质的内聚能,等于该物质的内聚能与摩尔体积之比。
23.溶度参数:物质内聚能密度的平方根即溶度参数,同样是表征物质分子间作用力强弱的指标。
习题解答第一章(P235)1.简述聚合物的结构层次答:高分子结构的内容可分为链结构与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,构造是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。
构型是指某一原子的取代基在空间的排列。
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。
聚集态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。
织态结构则属于更高级的结构。
2.写出聚异戊二稀的各种可能的构型和名称(只考虑头-尾键接方式)。
解:(1)1,2-聚合:全同立构1,2-聚异戊二稀;间同立构1,2-聚异戊二稀;无规立构1,2-聚异戊二稀。
(2)3,4-聚合:全同(间同,无规)立构-聚3,4-聚异戊二稀。
(3)1,4聚合:顺式(反式)1,4-聚异戊二稀。
注意:一般来说,顺式、反式聚合都是在特定的催化剂下进行的,当催化剂一定时,产物结构就一定,所以不存在无规的几何异构体。
3.已知聚乙烯试样的聚合度为,C-C 键长为0.154nm,键角为109.5°,试求:4105×(1)若把聚乙烯看作自由旋转链时的聚乙烯试样的均方末端距;(2)若聚乙烯的末端距符合高斯分布时聚乙烯试样的平均末端距和最可几末端距。
解:;;54101052=××=n nm l 154.0=ο5.109=θ(1)22522222.4743)154.0(10225.109cos 15.109cos 1cos 1cos 1nm nl nl nl r =××==+−⋅=+−⋅=οοθθ (2)由于聚乙烯的末端距符合高斯分布,因此它应该是自由结合链)(87.44154.014159.33108385nm l n r =×××=⋅=π )(76.39154.03102325nm l n r =××=⋅=∗注意:末端距复合高斯分布的链为高斯链,自由结合链和等效自由结合链都是高斯链。
第一章1 高分子链近程结构和远程结构的主要内容,并能举例说明各自对性能的影响?一次(近程)结构:是构成高分子链的最基本微观结构,包括化学组成、构造、构型和共聚物的序列结构。
近程结构:直接影响Tm、ρ、溶解性、粘度、粘附性二次(远程)结构:大分子链的大小(分子量、均方旋转半径和均方末端距)和形态(高分子链的构象、柔性与刚性)远程结构:(小分子没有,大分子独有):赋予高分子链柔性,致使聚合物有高弹性。
2 构象、构型、柔顺性、链段、自由连接链、等效自由连接链等基本概念?构型(configuration)是指分子中由化学键所固定的原子、原子团在空间的排列。
构象(conformation)可定义为由于单键的内旋转而产生的大分子在空间的不同形状。
构象与构型区别:构型的改变一定要通过化学键的破坏和重组(近程结构).构象的改变不设计化学键的破坏,在外力作用下很容易改变,不管在外力作用下高分子链呈现什么固定的形态或形状都属于构象的范畴.(远程结构)所谓柔顺性,高分子链能够通过内旋转作用改变其构象的性能称为高分子链的柔顺性。
高分子链能形成的构象数越多,柔顺性越大。
高分子的柔顺性是高分子材料的性能不同于小分子物质的主要原因。
把由若干个键组成的一段链作为一个独立运动的单元,称为“链段”。
自由连接链(freely jointed chain):即键长l固定,键角q不固定,内旋转自由的理想化模型(即不考虑键角限制和内旋转位垒障碍)。
将一个原来含有n个键长为l、键角θ固定、旋转不自由的键组成的链,视为一个含有Z个长度为b的链段组成的等效自由连接链。
3 何谓高斯链?高斯链与自由结合链的差别?高斯链的本质特征是什么?在什么条件下高分子链呈现为高斯链?即具有高斯链的形态。
1)将一个原来含有n个键长为l、键角θ固定、旋转不自由的键组成的链,视为一个含有Z个长度为b的链段组成的等效自由连接链,其分布符合高斯分布函数,故称作这种高分子链称为“高斯链”。
Polymer Physics1.软物质:处于理想液体和理想固体这两个极端之间的中间带物质。
其间的弱连接性和密度低导致了它的“软”,并且外力作用主要不是能量效应而是熵的效应。
2.内聚能:1mol物质出去全部分子间作用力而使其内能增加的量。
3.内聚能密度:单位体积内某物质内聚能的大小,表征分子间作用力大小的物理量。
4.近程结构:是构成高聚物分子链最基本的结构,包括高聚合物的化学组成、结构单元的键接方式、结构单元的键接顺序、端基、支化与交联以及空间构型等。
5.远程结构:是指单个高分子链的大小和在空间存在的各种形状(形态、构象)例如:伸直链、无规线团、折叠链等,又称二级结构。
6.构型:由化学键所固定原子或原子团在空间的几何排列,这种排列是稳定的要改变构型必须通过化学键的断裂和重组。
7.等规度:是指高聚物中所含全同立构和间同立构在整个高聚物中所占的比例,也叫立构规整度。
8.全同指数:全同指数(IIP)是全同立构聚合物占聚合物总量的百分数。
9.自由内旋转:如果内旋转时完全不发生能量的变化,即分子中原子在空间中各种排布方式能量相同,这样的内旋转称之为自由内旋转。
10.受阻内旋转:实际的高分子链的内旋转不是自由的,因为C原子上所带的取代基在旋转过程中距离发生改变导致旋转时能量发生变化,内旋转受阻。
11.构象:是指分子中原子或是原子团由于单键内旋转而形成的在空间的排布称为构象,构象是不稳定的。
12.内旋转位垒:分子在内旋转时从最稳定的构象到最不稳定构象所需克服的能量。
13.内旋转异构体:对应位能曲线上不同深度位谷的相对稳定的构象即位能曲线上极小值点处的构象。
14.柔性:是指高分子链能够通过改变构象而无规卷曲的特性,柔性是长链高分子最主要的结构特征,是高聚物特有的结构层次。
15.刚性:与柔性相对的概念,之高分子链难以或不能改变其构象的性质。
16.持续长度:无限长的旋转链在第一个键方向上的投影平均值,是高分子链的刚性尺度。
高分子物理名词解释1、近程结构:高分子重复单元的化学结构和立体结构合称为高分子的近程结构2、远程结构:由若干个重复单元组成的大分子的长度和形状称为高分子的远程结构3、链段与链节:高分子链中能自由取向并在一定范围独立运动的最小单元称为链段。
链节是指高分子链中不断重复的单元。
4、均方旋转半径:分子链质心与组成该分子链所有链段质心之间矢量距离的均方值。
5、大分子链的末端距:高分子链中由一端指向另一端的有向线段6、构型与构象:构象系指由C-C单键内旋转而形成的空间排布。
构型系指化学键连接的邻近原子或原子团之间的空间状态表征。
7、液晶态:某些物质的结晶受热熔融或被溶剂溶解之后,仍部分地保持晶态物质分子的有序排列,呈现各项异性的物理性质,形成一种兼有晶态和液态部分性质的过渡状态,称为液晶态。
8、取向函数:9、高斯链:统计单元为一个链段且链段与链段之间自由结合,无规取向的高分子链称为等效自由结合链,因为其链段分布函数服从高斯分布,故也称为高斯链。
10、等规立构:聚合物一种或两种构型的结构单元以单一顺序重复排列。
11、无规立构:手性中心的构型呈无规排列。
12、柔顺性和刚性:高分子长链能以不同程度卷曲的特性。
13、UCST 和LCST :最高共溶温度和最低共溶温度。
14、凝胶和冻胶:凝胶是高分子链之间以化学键形成的交联结构的溶胀体,加热不溶不熔,既是高分子的浓溶液,又是高弹性的固体。
冻胶是由高分子间以分子间作用力形成的,加热时可以溶解。
15、高分子电解质:在侧链中有许多可电离的离子型基团的高分子称为高分子电解质。
16、溶解度参数δ:1.高分子化合物:由众多原子或原子团主要以共价键结合而成的相对分子质量在1万以上的化合物。
2.近程结构:构成大分子链的结构单元的化学组成和物理结构。
3.远程结构:由数目众多结构单元构成的分子链的长短及其空间形态和结构。
4.凝聚态结构:从物理学角度界定聚合物的微观结构类型。
5.化学结构:除非通过化学键断裂并同时生成新键才能产生改变的分子结构。
高分子物理总复习第一章高分子链的结构一、名词解释近程结构:(一次结构)是构成高分子的最基本微观结构,包括其组成和构型。
远程结构:(二次结构)大分子链的构象,即空间结构,以及链的柔顺性等。
聚集态结构:(三次结构)通过范德华力和氢键形成具有一定规则排列的聚集态结构。
构型:是指分子中由化学键所固定的原子在空间的排列。
几何异构(顺反异构):由于主链双键的碳原子上的取代基不能绕双键旋转,当组成双键的两个碳原子同时被两个不同的原子或基团取代时,即可形成顺式、反式两种构型,它们称作几何异构。
键接异构:是指结构单元在高分子链中的连接方式。
一般头-尾相连占主导优势,而头-头(或尾-尾)相连所占比例较低。
旋光异构:具有不对称C﹡原子的这种有机物,能构成互为镜象的两种异构体,表现出不同的旋光性,称为旋光异构体。
但是含不对称C﹡的高分子没有旋光性的,原因是多个不对称C﹡原子的内消旋或外消旋的作用。
有规立构:有两种旋光异构单元完全是全同立构或间同立构的高分子。
规整度:(等规度)是指聚合物种全同立构和间同立构的聚合物占所有聚合物分子总的百分比。
规整聚合物:全同立构和间同立构的高分子。
全同立构:高分子链全部由一种旋光异构单元键接而成。
间同立构:高分子链由两种旋光异构单元交替键接而成。
无规立构:高分子链由两种旋光异构单元无规键接而成。
线性:高分子链呈直线形交联:高分子链之间通过支链联结成一个三维空间网状大分子支化:链状高分子产生分支支化度: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程度交联:缩聚反应中有三个或三个以上官能度的单体存在时,高分子链之间通过支链联结成一个三维空间网形大分子时即成交联结构交联度:用相邻两个交联点之间的链的平均分子量Mc来表示。
交联度愈大,Mc愈小。
共聚物的序列结构:是指共聚物根据单体的连接方式不同所形成的结构,共聚物的序列结构分为四类:无规共聚物、嵌段共聚物、交替共聚物、接枝共聚物单键内旋转:高分子链上存在大量C-C单键,单键由σ电子组成,电子云分布是轴向对称的,因此高分子在运动时,C-C单键可以绕轴旋转,称为单键内旋转。
1.1 聚合物结构的三个层次近程结构——系指单个大分子链内部一个或几个结构单元的化学结构和立体化学结决定聚合物性能的根本性物质基础,亦是决定远程结构和凝聚态结构的重要因素。
远程结构——系指由数目众多的结构单元组成的单个大分子链的长短及其在空间存在的各种形态(是直链还是有支链?是刚性的还是柔性的?是折叠状,还是螺旋状的?)。
凝聚态结构——系指聚合物在宏观上所表现出的分子凝聚结构类型。
包括非晶态、结晶态、 取向态、液晶态、织态结构,前四个描述是聚合物的堆砌方式,织态为不同聚合物分子链或与添加剂间的结合和堆砌方式,以结晶态和非晶态最常见。
分子链结构是决定聚合物性质最基本、最重要的结构层次。
熔点、密度、溶解性、溶液或熔体的粘度、粘附性能很大程度上取决于分子结构;而凝聚态结构是决定聚合物材料和制品的使用性能,尤其是力学性能的重要因素。
关于化学结构与物理结构的确切划分,普遍认同的是H.G.Elias 提出的界定原则: 化学结构:除非通过化学键的断裂,即同时生成新的化学键才能够产生改变的分子结构。
聚合物结构中所包括的结构单元的组成及其空间构型属于化学结构。
物理结构:将大分子内部、之间或者基团与大分子之间的形态学表述。
取向、结晶和分子链的构象则属于物理结构 1.2 大分子链的近程结构 大分子链的近程结构包括结构单元的化学组成,连接方式、结构异构、立体异构、以及共聚物的序列结构等五个主要方面。
1.2.1 结构单元的化学组成 结论1:聚合物的近程结构,即结构单元的化学组成和结构是决定其远程结构和凝聚态结构以及聚合物性能最重要的决定性因素。
尼龙-66、PET 、PBT ~缩聚物, PP 、PS 、PMMA 、PB ~加聚物 归纳表中三条主要规律: 1)杂链聚合物(多为缩合聚合物)与碳链聚合物(多为加成聚合物)相比较,前者的各项物理性能均优于后者; 2)在碳链聚合物中,侧基带有极性基团的P V C 和带有苯基的PS 的相对密度和熔点均高于非极性和低位阻侧基的PE 和P P ; 3)缩聚物尼龙和涤纶等的相对密度、熔点、强度和使用温度均普遍高于一般加聚物。