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第一章高分子链的结构•高分子链的组成•高分子链的形态•高分子链的柔性与刚性CATALOGUE•高分子链的对称性目录•高分子链的凝聚态结构01高分子链的组成元素组成总结词元素组成是指构成高分子链的基本元素，如碳、氢、氧、氮等详细描述高分子链的元素组成对其性质和功能具有重要影响碳是高分子链的主要元素，它具有四个价电子，可以形成稳定的共价键，是构建高分子链的基础此外，氢、氧、氮等元素也经常出现在高分子链中，它们通常以共价键的形式与碳原子相连，形成各种不同的高分子链原子排列总结词原子排列是指高分子链中原子之间的相对位置关系详细描述原子排列决定了高分子链的几何构型和空间取向由于碳原子采用sp3杂化，高分子链通常呈现锯齿形或螺旋形的结构此外，原子排列还影响高分子链的柔性和刚性，从而影响其物理性质和加工性能键接方式总结词键接方式是指高分子链中单体之间通过何种化学键连接在一起详细描述高分子链的键接方式对其化学稳定性和物理性质具有重要影响常见的键接方式包括共价键、离子键和氢键等共价键具有很高的稳定性，是高分子链中最常见的键接方式离子键和氢键虽然稳定性较低，但在某些情况下，它们也可以存在于高分子链中，对高分子链的性质产生影响02高分子链的形态线型高分子链总结词线型高分子链是最简单的高分子链结构，由许多单体单元通过共价键相连形成详细描述线型高分子链呈长链结构，具有连续的分子主链，没有分支或交联点，通常具有柔性和弹性在溶液中可以自由旋转和移动，因此具有流动性支链型高分子链总结词支链型高分子链是在线型高分子链的基础上，通过额外的共价键连接形成的分支结构详细描述支链型高分子链的主链上具有分支，分支可以是从主链上直接伸出的侧链，也可以是多个侧链连接形成的网状结构由于分支的存在，支链型高分子链的形态较为复杂，可能影响其物理性质和化学性质网状高分子链总结词详细描述网状高分子链是由线型或支链型高分子网状高分子链中存在交联点，这些交联点链通过交联反应连接形成的三维网络结将不同的高分子链连接起来，形成一个连构VS续的三维网络由于网络结构的存在，网状高分子链通常具有不可流动性，并具有较好的机械强度和化学稳定性网状高分子链在橡胶、树脂等材料中有广泛应用03高分子链的柔性与刚性柔性与刚性的定义柔性高分子链在一定条件下容易发生改变其构象的性质刚性高分子链在一定条件下难以发生改变其构象的性质影响高分子链柔性的因素030102交联04分子量取代基温度高分子链间交联会使其失去柔性，高分子链的分子量越大，柔性变为刚性越差，刚性越强取代基的极性、大小和形状会温度升高会使高分子链热运动增影响高分子链的柔性，极性取强，有利于分子链构象的调整，代基使分子链间作用力增强，使柔性增加柔性变差取代基的大小和形状也会影响分子内旋转的难易程度，从而影响柔性高分子链的刚性表现较高的玻璃化温度较高的弹性模量刚性高分子链不易发生晶格振刚性高分子链具有较高的弹性动，因此具有较高的玻璃化温模量，使其在外力作用下不易度发生形变较低的蠕变速率较低的溶解度参数刚性高分子链不易发生形变，刚性高分子链的内聚能密度较因此在受力时表现出较低的蠕大，因此具有较低的溶解度参变速率数，使其难溶于一般溶剂04高分子链的对称性对称性与非对称性对称性高分子链中重复单元的排列具有周期性，使得高分子链在空间中展现出对称的特点非对称性由于高分子链中的取代基、支链、交联等因素的影响，高分子链可能呈现出非对称的结构对称性的分类一维对称性三维对称性高分子链在一条直线上具有周期性重高分子链在整个空间内具有周期性重复的结构复的结构二维对称性高分子链在一个平面内具有周期性重复的结构对称性与高分子性能的关系对称性对高分子链的刚性和柔性有影响，进而影响其力学性能对称性对高分子链的结晶度有影响，进而影响其热学和光学性能对称性对高分子链的溶解性和扩散性能有影响，进而影响其在溶剂中的行为05高分子链的凝聚态结构晶态高分子链晶态高分子链是指高分子链在凝晶态高分子链的结构特点包括规晶态高分子链的物理性质表现为聚态下呈现出有序排列的状态整的链构象、周期性的空间排列各向异性，具有较高的硬度和良以及较强的分子间相互作用好的力学性能，但可加工性能较差非晶态高分子链非晶态高分子链是指高分子链在凝聚态下呈现出无序排列的状01态非晶态高分子链的结构特点包括无序的链构象、缺乏周期性的02空间排列以及较弱的分子间相互作用非晶态高分子链的物理性质表现为各向异性，具有较低的硬度03和良好的塑性和韧性，加工性能较好取向态高分子链取向态高分子链是指高分子链在受到外力作用时，链段或整个分子链沿着外力方向有序排列的状态取向态高分子链的结构特点包括部分有序的链构象、沿着外力方向的定向排列以及较强的分子间相互作用取向态高分子链的物理性质表现为各向异性，具有较高的力学性能和光学性能，可应用于纤维、薄膜等领域THANKS感谢观看。