高分子物理课件四川大学杨刚第一章：高分子链的结构

高分子物理课件四川大学杨刚高分子物理课程第一章，导师介绍高分子链的结构及其特征，展示高分子的多样性，让你了解高分子世界的奇妙之处高分子的定义及分类高分子是一种重要的材料，根据其分子量和结构可以划分为聚乙烯、聚氨酯、聚丙烯、聚苯乙烯等各种类型分子量1高分子的分子量通常在10^3~10^7之间结构2高分子根据连续的基本单元可分为线性、支化、交联等各种结构应用3高分子材料在包括医疗、汽车、建筑等领域里面有着广泛应用高分子链的概念高分子是由同种或不同单体重复连接成的高聚物，通常由线性、支化或交联的连续单体链结转而成单体单体链是构成高分子链的重复单元，有机基团可维持一定的基本形态连接方式单体链的连接方式非常关键，包括碳碳键、碳氧键等多种键的成键方式异构体高分子链有时还包括异构体，它们含有同一基本单元，但连接方式略有差异高分子链的结构及其特征高分子链受到许多因素的影响，如单体的选择、化学反应的条件、反应的选择性、基团的附加等，从而导致不同的结构无规共聚物1由搭配不同单体而成，基本上是杂化物而不是纯正的聚合物线性聚合物2通常是单个单体链，由成千上万个单元组成的支化聚合物3与线性聚合物相似，但由于与主链相连的多个支链的存在而产生分歧、膨胀现象高分子链的构象构象是高分子链沿着三维空间的排布状态，与化学键的类型、键长、键的取向等因素密切相关不规则构象螺旋构象海绵构象旋绕、扭曲以及蜿蜒的路径可形多数生物分子采用的构象，因为高分子链可看作是一些干涸的海成不规则形态容易卷成螺旋状绵，在高温下容易转换为球形或串珠式高分子链的旋转和摆动高分子链可以由多种模式组合产生旋转和摆动的效果，形成像链蛇一样的形态，不过这一过程会增加分子的能量弯曲模式1由一些结构变化形成的基元是单个片段，容易形成曲线状节点摆动模式2相交的多条链之间发生不同程度的转角变化，会互相扭曲形成各种形态直线模式3全键单直线并成的链经常是线性远程链的历程，在顺序上也较全键单小空间填充模型高分子的三维结构很重要，因为它影响着很多性质，包括可加工性、耐热、电学、光学等结晶构象高分子玻璃体转变自组装处理•单链在一定条件下，高分子会由橡高分子链可以组各种结构，例胶状态转变为玻璃体状态，影如责任纳米颗粒等•统计交联响性质•中心型构象•尾型构象高分子官能团的识别和表征官能团是指高分子中可化学响应的基团或结构，不同的官能团具有不同的物理和化学性质氧化及还原官能团可用函数基团化学反应或电化学反应实现氧化还原反应酸碱官能团通常针对羧基和氨基等化学键，可以用酸或碱来识别和表征自由基官能团由于分子中自由基的存在，可以进行各种复杂的化学反应，但也具有高度反应性立体缩放模型高分子的立体缩放模型可以让我们更直观、形象的理解分子之间的作用，并解释许多重要的性质球状结构相互作用浓度变化由于熵的贡献，容易以球状/螺旋分子间的相互作用包括协同作用、高分子在不同浓度下，会出现相状结构形式存在排斥作用和界面张力等互分层、膨胀或缩小等变化高分子的力学性能高分子的力学特性通常是它的性能之一，在各行业中起着至关重要的作用抗张强度伸长量高分子链越直，张力强度就越大高分子的弹性通常表现为伸长量硬度弯曲模量高分子越硬，其强度也就越大测定高分子表面的晶体硬度，往往可以通过弯曲模块来进行自组装和自组织高分子的自组装和自组织是控制分子聚集体结构的重要方法之一，在材料科学、生物科学中具有不可忽视的地位层状结构自组装结构动态自组织分子的肥大和通透性可以制造通过组装重点探索如何控制分根据高分子链的自组织特性，层状过渡物，丰富了多相交叉子结构，以达到特定性质或功可造出各种形态，包括管状体、点能球状体、棒状体和膜状体等应用展望高分子材料学作为现代材料学一个重要的分支，在工业、农业、生物学、航空航天和建筑等诸多领域都有着广泛的应用生物医学纳米颗粒智能材料在药物包装、医用纤维、组织工极具许多特点的纳米颗粒，对集改性或设计新型高分子以实现在程和人工器官等领域都具有潜在成电路技术和生物医学领域的开特定环境，特定条件下响应的阀的应用发有着重要作用值产物。