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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 何曼君高分子物理名词说明第一章 高分子链的结构 一、名词说明 链结构： 指单个分子的结构和外形；近程结构：（一次结构）化学结构,包括高分子的组成和构型；远程结构：（二次结构）高分子的大小及其在空间的外形,链的柔顺性及构象；集合态结构： （三次结构）通过范德华力和氢键形成具有肯定规章排列的集合态结构；构型： 是指分子中由化学键所固定的原子在空间的排列；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次序,支链的类型和长度等；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
2、的原子或基团取代时,几何异构；即可形成顺式、 反式两种构型, 它们称作键接异构 （次序异构） ：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 但是含不对称 C 的高分子没有旋光性的,缘由是多个不对称 的旋光性, 称为旋光异构体；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全部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
3、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： 在缩聚过程中有官能度=3 的单体存在,或在加聚过程中,有自由基的链转移反应发生,或双烯类单体中其次双键的活化等生成支化的或交联的高分子；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,个三维空间网形大分子时即成交联结构高分子链之间通过支链联结成一交联度： 用相邻两个交联点之间的链的
4、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：是指共聚物依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 共聚物： 由两种或两种以上的结构单元组成的高分子；均聚物： 由一种单体聚合而成的聚合物称为 均聚物；嵌段数： 指在 100 个单体单元中显现的各种嵌段的总和；单键内旋转： 高分子链上存在大量C-C 单键,单键由 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；构象： 由于 单键内旋转而产生的分子在空间的不同外形；位垒：顺式构象与反式构象的位能差；位阻效应： 单
5、健内旋转总是不完全自由的,由于C 原子上总是带有其它原子或基团,当这- 1 - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 24 页精选学习资料 - - - - - - - - - 些原子充分接近时,原子的外层电子之间将产生排斥力使之不能接近；链段：高分子链上划分出的可以任意取向的最小单元或高分子链上能够独立运动的最小单元 称为链段；多分散性： 聚合物是分子量不均一的同系物的混合物,这一性质称为多分散性 柔顺性： 高分子链能够通过内旋转作用转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；动态柔性： 指在外界条件下,从一种平稳态构象转变为另一种平稳态构
6、象的难易程度；静态柔顺性： 高分子链中单键取旁式旋转状态和反式旋转状态概率的偏差程度；取决于反式 构象和旁氏构象之间的能量差；连续长度： 无限长高分子链的末端距在第一个键方向上投影的平均值,可以表征高分子链的 刚性程度,值越大,刚性越大；刚性： 高分子链转变构象的行为受阻,不简洁转变其构象的性质称为刚性；,“ 链段” 长度就是键长 柔性链： 当高分子链上每个键都能完全自由旋转（自由联接链）抱负的柔性链：当高分子链上每个键都能完全自由旋转（自由联接链）, “链段 ” 长度就是键 长；刚性链： 当主链中由共轭双键组成时,由于共轭双键因p 电子云重叠不能内旋转,因而柔顺性差,是刚性链；均方末端矩：
7、线型高分子链的一端到另一端达到的直线距离的平方再平均,是标量 均方旋转半径：旋转半径的平方值的平均；是标量,越小越柔顺 自由连接链： 假定分子是由足够多的不占体积的化学键自由结合而成,内旋转时没有键角限 制和位垒障碍,其中每个键在任何方向取向的几率都相同；（极端抱负化假设）自由旋转链： 假定链中每一个键都可以在键角所答应的方向自由转动,不考虑空间位阻对转 动的影响等效自由连接链：如干个键组成的一链段算作一个独立的单元,称之为“ 链段”,链段间自由结合,无规取向,这种链的均方末端距与自由连接链的运算方式等效；高分子的无扰尺寸：在 条件下测得的高分子尺寸称为无扰尺寸（单位分子量均方末端距的平方根称
8、为分子无扰尺寸） 条件： 分子的均方末端距是单个分子的尺寸,必需把高分子分散在溶液中才能进行测定,随溶剂和温度的不同将产生干扰；通过挑选合适的溶剂和温度,制造一个特定的条件,使溶剂分子对高分子的构象所产生的干扰可忽视不计,这一条件称之为 条件；刚性因子：（又称空间位阻参数,刚性比值）末端距之比；:为实测的无扰均方末端距与自由旋转链的均方特点比： 无扰链与自由连接链均方末端距的比值；无规线团： 是指单键内旋转导致高分子链出现不规章蜷曲的构象；高弹性限度：如分子链为伸直链,按锯齿形运算其伸直长度为高分子链伸展的极限长度Lmax ,其运算方式为：Lmax=nlcos（ /2） =（2/3）1/2nl
9、=0.82nl 链的最大拉伸比：二、问题1.高分子结构的特点 答： .高分子分子量大,且由结构单元组成：结构单元可以是一种也可以是多种；结构单 元间由共价键联接；结构单元可形成线型分子,支化分子,网状分子 .高分子链可弯曲有柔性（因主链有内旋转的自由度）.高分子间范德华相互作用（分子间力）特殊显著 .高分子如存在交联,其力学性质发生很大变化,即不溶解、不熔融- 2 - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 24 页精选学习资料 - - - - - - - - - 高分子的集合态有晶态与非晶态,其晶态有序性比小分子晶体低,非晶态有序程度比小分子高.高分子加工需加入填料、各种助剂
10、、色料等,形成织态结构2.支化与交联的区分答：交联与支化有本质区分；支化（可溶,可熔,有软化点）3.为什么说高分子链是蜷曲的 . ；交联（不溶,不熔,可膨胀）答：由于热运动,分子的构象在时刻转变着,故高分子链的构象是统计性的,且由统计规律可知,分子链呈伸直构象的几率微小,呈蜷曲构象的几率较大；4.柔顺性的比较（分子结构对柔顺性的影响）答：由于分子内旋转是导致分子链柔顺性的根本缘由,而高分子链的内旋转又受其分子结构的制约,因而分子链的柔顺性与其分子结构亲密相关；分子结构对柔顺性的影响有：（1）主链结构： 1、主链完全由 C-C 键组成的碳链高分子都具有较大的柔性；如 PE、PP 和乙丙橡胶等；
11、2、当主链中含 C-O,C-N ,Si-O 键时,柔顺性好； （这是由于 O、N 原子四周的原子比 C 原子少,内旋转的位阻小；而 Si-O-Si 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良好的柔顺性；如： SiOCOCC；）3、当主链中含非共轭双键时,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 *原子）间距增大使内旋转较简洁,柔顺性好；4、当主链中由共轭双键组成时,由于 共轭双键因 p 电子云重叠不能内旋转,因而柔顺性差,是刚性链；如聚乙炔、聚苯；5、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；（2）侧基：侧基的极性越大,极
12、性基团数目越多,相互作用越强,单键内旋转越困难,分 子链柔顺性越差；非极性侧基的体积越大,内旋转位阻越大,柔顺性越差；对称性侧基,可 使分子链间的距离增大,相互作用减弱,柔顺性大；侧基对称性越高,分子链柔顺性越好；（3）支化： 1、短支链使分子链间距离加大,分子间作用力减弱,从而对链柔性具有肯定改 善作用； 2、长支链就起到阻碍单键内旋转作用,导致链柔性下降；（4）交联：交联使链段的运动才能降低,使链柔性下降；但是详细影响程度取决于交联程 度： 1、轻度交联 交联点之间的距离比较大,假如仍大于原线型大分子中链段的长度,链段的运动仍旧能够发生,链柔性不会受到明显影响；2、重度交联 交联点之间的距
13、离较小,如小于原线性大分子链段的长度,链段的运动将被交联化学键所冻结,链柔性变差,而刚性变大；（5）链的长短：分子链越长,分子构象数目越多,链的柔顺性越好；（6）分子链的规整性：分子结构愈规整,就结晶才能愈强,而高分子一旦结晶,就柔顺性 大大下降,由于分子中原子和基团都被严格固定在晶格上,内旋转变得不行能；（7）分子间作用力与氢键：分子间作用力大,柔顺性差；分子间的作用力随着主链或侧基 的极性增加而增加； 但假如分子内或分子间有氢键生成,就氢键的影响要超过任何极性基团,可大大增加分子的刚性；氢键（刚性）极性 PE （8）外界因素： 1、温度：温度上升, 内旋转简洁, 柔顺性增加； 如 PS 室
14、温塑料, 加热 100以上呈柔性；顺式聚 1,4 丁二烯温室温橡胶,-120刚硬； 2、外加作用速度：速度缓慢时 3、溶剂：柔性,速度作用快,高分子链来不及通过内旋转而转变构象,分子链显得僵硬；影响高分子的外形；5.构型与构象的区分答：产生构象构型单键内旋转化学键确定结构属于远程结构属于近程结构形式随热运动不断转变一旦生成就稳固不变- 3 - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 24 页精选学习资料 - - - - - - - - - 其次章 聚合物的集合态结构 一、名词说明集合态结构： 是指高分子链之间的几何排列和堆砌状态,也称为超分子结构；集合态可分为晶态、非晶态、取向
15、态、液晶态等,晶态与非晶态是高分子最重要的两种集合态；晶态：是指高分子链之间规整排列和堆砌的状态,结晶外形主要有球晶、单晶、伸直链晶片、纤维状晶、串晶、树枝晶等；同质多晶现象： 由于条件变化, 引起分子链构象的或积累方式的转变,就一种高聚物可以形 成几种不同的晶型；非晶态： 通常把聚合物分子链不具备三维有序排列的凝结态称为非晶态；或是指高分子链之 间无规排列和堆砌的状态；这种结构 取向： 当线型高分子充分伸展的时候,其长度是其宽度的几百、几千其至几万倍,上悬殊的不对称性,使它们在某些情形下很简洁沿某特定方向作占优势的平行排列,这就是 聚合物的取向；取向态： 聚合物的可取向结构单元在外力作用下沿
16、外力作用方向有序排列所形成的结构,称 之为聚合物的取向态结构；解取向： 是取向态向无序态复原的过程,是取向的逆过程内聚能： 克服分子间作用力,1 摩尔的凝结体汽化时所需要的能量E；2 1/2,非极内聚能密度（ CED ）：单位体积凝结体汽化时所需要的能量；CEDEV m溶度参数 ： 内聚能密度的平方根,表征分子间相互作用力；（CED/12J/cm性高分子与溶剂的 越接近,越易溶解；一般认为1-21 . 72可以溶解；结晶度： 就是结晶的程度,就是结晶部分的重量或体积对全体重量或体积的百分数；取向度： 表征聚合物的取向程度,用取向函数F 来表示聚合物的取向度；Avrami 方程： 用数学方程描述
17、聚合物等温结晶过程；测定结晶度随时间的变化,这种方法测定的是结晶总速率（包括成核速率和生长速率）；通常用膨胀计法,由于结晶时有序排列而体积收缩,如比容在时间为 0,t 和时分别为 V 0,V t 和 V ,就结晶过程可用 Avrami 方程描述：（V t-V）/（V 0-V）= W L exp k t n 通过双对数作图,从斜率求 n,从截距求Wok,n 称 Avrami 指数, n=生长的空间维数 +时间维数,异相成核的时间为 0,均相成核为 1,；k 用来表征结晶速率,k 越大,结晶速率越快；均相成核： 由熔体中的高分子链段靠热运动形成有序排列的链束的晶核；非均相成核： 即异相成核,以外来
18、的杂质,未完全熔融的残余结晶聚合物,分散的小颗粒固体或容器的壁为中心,吸附熔体中的高分子链作有序排列而形成的晶核；熔点： 平稳状态下晶体完全消逝的温度熔限： 高分子熔融与小分子熔融过程相像,发生热力学函数（如体积、比热等）的突变,但有一个较宽的熔融温度范畴,此温度范畴被称为熔限共聚物： 高分子由二种以上的单体聚合形成的聚合物结晶速度： 可以用K 和参数1t/2用来反映结晶速度的大小,其中参数1t/2是体积收缩率为一半时所需的时间,1t/2越小结晶越快,由于Kln2nt/1/2- 4 - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 24 页精选学习资料 - - - - - - - -
19、 - 缨状胶束模型： 缨状胶束模型的基本特点是：一个分子链可以同时穿越如干个晶区和非晶区,在晶区中分子链相互平行排列,在非晶区中分子链相互缠结呈卷曲无规排列；这是一个两相结构模型, 即具有规章堆砌的微晶（或胶束）分布在无序的非晶区基体内；这一模型说明了聚合物性能中的很多特点,如晶区部分具有较高的强度,而非结晶部分降低了聚合物的密度,供应了形变的自由度等；折叠链模型： Keller 提出晶区中分子链在片晶内呈规章近邻折叠,列链段形成非晶区；这就是折叠链模型；夹在片晶之间的不规章排插线板模型： Flory 认为,组成片晶的杆是无规连接的,即从一个片晶出来的分子链并不在其邻位处回折到同一片晶,而是在
20、进入非晶区后在非邻位以无规方式再回到同一片晶,也可能进入另一片晶；非晶区中,分子链段或无规的排列或相互有所缠绕；无规线团模型： Flory 等于 1949 年提出, 非晶态聚合物中分子链的构象与在溶液中一样,呈 现无规线团状,线团分子之间是无规缠结的,因而非晶态聚合物以集合态结构 两相球粒模型：非晶态聚合物含有两种主要单元：胶粒与粒间区 特点：肯定外形、单晶： 即结晶体内部的微观粒子在三维空间呈有规律地、周期性地排列；长程有序；片晶： 高分子链规章的近邻折叠,进而形成片状晶体；球晶： 特点是外形呈球状,其直径通常在0.5100 微米之间,具有径向对称晶体的性质,可以再正交偏光显微镜下可出现典型
21、的 Maltase 黑十字图像消光环图像；球晶实际上是由很多 径向发射的长条扭曲晶片组成的多晶集合体；在晶片之间和晶片内部尚存在部分由连接组成 的非晶部分；球晶的形成条件：从熔体冷却结晶或从浓溶度中析出而形成的；伸直链片晶：在高压下结晶形成的由完全伸直的分子链平行规章排列的晶体；串晶： 聚合物溶液或熔体在应力作用下或剧烈的流淌场中形成的具有伸直链结构的中心线,中心线四周间隔地生长着折叠链片晶；液晶： 处于液晶态下的物质；是介于完全有序晶体与各项同性液体之间的一种中间状态,确 切的说, 它是一种取向有序的流体,它既有液体的易流淌性,又有晶体双折射各向异性的特 性；主链型液晶： 主链由液晶基元和柔
22、性的链节相间组成的液晶；侧链型液晶： 主链是柔性的,刚性的液晶基元连接在侧链上的液晶；溶致型液晶： 指靠溶剂溶解分散,在肯定浓度范畴成为液晶态的物质；热致型液晶： 指靠上升温度,在某一温度范畴内形成液晶态的物质；液晶态： 为物质的一种介于液体和晶态之间的状态,既具有液体的流淌性,也保持着晶态物质分子的某些有序性,表达晶体的各向异性 近晶型： 液晶分子呈棒状或近似棒状构象,分子间依靠所含官能团供应的垂直分子长轴方向 的强有力的相互作用,相互平行排列成二维层状结构,分子的长轴垂直于层片平面；层片之 分子可以在本层内活动,但 间可以相互滑动, 但层内分子排列保持着大量二维团体有序性；不能来往于各层之
23、间；向列型： 有序度最低,虽棒状分子相互间保持着近晶型的平行,但只是一维有序,其重心位 置无序,在外力作用下,棒状分子很简洁沿流淌方向取向,并可在流淌取向中相互穿越；形成尺寸很大的螺旋结 胆甾型： 一般含手性分子,手性的存在使邻近分子的排列发生扭曲,构；分子呈瘦长偏平状,依靠端基的相互作用,做此平行排列成层状结构（类似近晶型）,但分子的长轴平行于层片平面,层内分子排列与向列型相像 高分子液晶： 出现高分子的液晶态的物质称为高分子液晶；液晶高分子： 具有液晶性的高分子称为液晶高分子液晶的织构： 液晶的织构,一般指液晶薄膜（厚度约- 5 - 10-100 微米）在光学显微镜特殊是正名师归纳总结 -
24、 - - - - - -第 5 页,共 24 页精选学习资料 - - - - - - - - - 交偏光显微镜下用平行光所观看到的图像；二、问题1.聚合物结晶的特点答：高分子结晶的特点： （1）晶胞由链段组成- 聚合物晶胞由一个或多个高分子链段构成；（2）高分子链各向异性,没有立方晶系；（3）结晶不完善,结构复杂,晶区、非晶区及中间结构共存；2.球晶的生长过程及如何掌握球晶大小答：一、形成条件 ：从浓溶液析出, 或从熔体冷结晶时,在不存在应力或流淌的情形下形成；1、异相成核与生长：a、由溶液中的杂质,添加剂、容器壁或其他第三组分为晶核生长的球晶； b、成核数目只与杂质数目有关；c、球晶从中心一
25、点向外发散状生长；2、均相成核与生长： a、由聚合物分子本身形成的晶核；b、成核数目随时间增长而增长；c、随时间的增长或溶液浓度的增加,晶核不断长大为片层束,进而分支生成球晶的雏形,连续生长形成片晶球形对称排列的球晶；d、球晶中心存在两个空区；二、掌握球晶大小的方法：a、掌握形成速度：将熔体急速冷却（在较低的温度范畴）,生成较小的球晶；缓慢冷却,就生成较大的球晶；b、采纳共聚的方法：破坏链的均一性和规整性,生成较小球晶；c、外加成核剂：可获得小甚至微小的球晶；3.结晶才能的比较（结构对结晶才能的影响）答：链的对称性好,简洁结晶；共聚单元有相同的结晶结构,就共聚物也能结晶；柔顺性好,结晶才能强
26、使链简洁相互靠近并做规整排列而有利于结晶；4.高分子在结晶中的构象答:高分子链在晶体的构象：（1）在晶态高分子中,高分子长链为满意排入晶格的要求,一般都采纳比较伸展的构象,彼此公平排列,使位能最低,才能在结晶中作规整的紧密积累；（2）平面锯齿形和螺旋是结晶高分子链的两种典型构象；5.如何懂得高分子结晶态不是完全有序,非晶态不是完全无序 答：（1）由于高分子的结构特点,其分子链很长,体系的粘度很大,即使温度在结晶的熔点以上,整个大分子仍不能很好地流淌；（2）从一种平稳态向另一种平稳态过渡是一放松过程,需要很长的时间, 因而不能达到热力上的平稳态；（3）由动力学过程打算高分子中存在大量亚稳态, 必
27、定不同程度地存在其分子链间的局部有序排列,存在着一系列具有由聚合物单晶的三维有序到无规线团之间的不同规整度的特别丰富的结构外形；6.取向与结晶的异同答：两者都与高分子凝结态的有序性有关,但有序程度不同：a.取向态： 一维或二维有序b.结晶态：三维有序7.取向的结构单元,取向的机理答： 1、取向的结构单元：包括基团、链段、分子链、晶粒、晶片或变形的球晶等；机理： 当线型高分子充分伸展的时候,其长度是其宽度的几百、几千其至几万倍,这种结构上悬殊的不对称性,使它们在某些情形下很简洁沿某特定方向作占优势的平行排列,这就是聚合物的取向；8.分子形成液晶态的基本要素答： 1.几何外形不对称的刚性结构单元,
28、有利于取向；的相互作用力；3.柔性链单元,有利于形变和运动；9.液晶的晶型2.极性基团,用以维护分间各向异性答： 1、按液晶分子的外形（棒状、盘碟状）、排列方式和有序性的不同,分为近晶型、向列- 6 - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 24 页精选学习资料 - - - - - - - - - 型、胆甾型以及盘状液晶；2、按液晶形成的条件可分为：a.溶致液晶：肯定浓度的溶液中出现液晶性的物质；如：核酸,蛋白质,芳族聚酰胺PBT, PPTA Kevlar 和聚芳杂环PBZT, PBO 等；b.热致液晶：肯定温度范畴内出现液晶性的物质；如： 聚芳酯 Xydar, Vector
29、, Rodrum ；c.感应液晶： 外场（力, 电,磁,光等）作用下进入液晶态的物质- PE under high pressure ；d.流致液晶：通过施加流淌场而形成液晶态的物质- 聚对苯二甲酰对氨基苯甲酰肼；10.高分子液晶的流变学特性（与高分子熔体的不同）答： 1、高分子液晶： a.各向异性b.粘度随浓度或温度的提高将显现极大和微小值c.低剪切粘度下液晶内刚性流淌单元更简洁取向2、一般高分子熔体或浓溶液：a.各向同性b.粘度随浓度增加而单调增加c.粘度随温度升高按指数规律减小11.高分子液晶的分子构造及组合方式答： 主链型高分子液晶：液晶基元位于高分子主链；组合方式为：1 完全由刚性链
30、段组成的主链,液晶温度高,多具有向列相；2 刚性和柔性交替构成的主链,液晶相态丰富；侧链型高分子液晶：液晶基元位于高分子侧链；第三章 高分子溶液一、名词说明溶胀： 溶剂分子渗入聚合物内部,使之体积膨胀的现象溶解： 高分子被分散在溶剂中,整个高分子和溶剂均相混合抱负溶液： 物理化学中把符合Raoult 定律的溶液称为抱负溶液；在二元小分子液体溶液中,A 组分的蒸气压与其摩尔分数成正比；抱负溶液在混合过程中只有熵的变化,没有混合热,内能不变；Huggins 参数： 表示高分子与溶剂混合时相互作用能的变化；其次维利系数 A 2：表示高分子链段与链段之间以及高分子链段与溶剂分子之间相互作用的 一种度量
31、；真溶液： 溶液体系是分子分散体系,处于热力学平稳状态；亚浓溶液： 当稀溶液的浓度增大到某种程度后,高分子线团相互穿插交叠,整个溶液中的链段分布趋于均一,称为亚浓溶液；高分子溶液：高聚物以分子状态分分散在溶剂中所形成的均相聚合物；溶度参数 ：溶度参数是内聚能密度的平方根极性相像原就： 极性大的聚合物溶于极性大的溶剂中,极性小的聚合物溶于极性小的溶剂中,非极性的聚合物溶于非极性的溶剂中溶度参数相近原就：聚合物与溶剂的溶度参数相近时,接近无热溶液, 此时的溶剂为聚合物的最好溶剂溶剂化原就： 溶质与溶剂上带有具相异电性的两种基团,极性强弱越接近,彼此间的结合力越大,溶解性就越好良溶剂： 高分子在溶剂
32、分子中线团松散,链段间的排斥力占优势,A20 不良溶剂： 高分子在溶剂分子中线团紧缩,链段间的吸引力增大,A20 非溶剂 ：高分子 -溶剂相互作用参数 1：Flory-Huggins 溶液理论： Flory 和 Huggins 采纳液体的晶格模型,用统计热力学的方法,分 别推导出了高分子溶液的混合熵、混合热及混合自由能的关系式；Flory-Krigbaum 稀溶液理论： 该理论修正了似晶格模型中链段等几率分布的不合理假定,建立了排斥体积,状态等概念混合热： 混合热是存在的：实际上,由于高分子链段和溶剂分子在化学结构等方面的不同,- 7 - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共
33、 24 页精选学习资料 - - - - - - - - - 在混合过程中会产生肯定的热效应,混合热也就反映了混合过程中相互作用能的变化； 温度 ：在某一温度下聚合物溶于某一溶剂中,其分子链段间的相互吸引力与溶剂化以及排斥体积效应所表现出的相斥力相等,无远程相互作用, 高分子处于无扰状态,排斥体积为 0,该溶液的行为符合抱负溶液行为,此时溶剂的过量化学位为 称为 温度；0,溶液为 溶液,此时的温度一维溶胀因子 ：（扩张因子）高分子链由于溶剂化而扩张,引出一个参数称为一位溶胀因子 来表示高分子链扩张的程度；（h2）2h 02 条件 ：挑选适当的溶剂与温度,满意过量化学位 学性质与抱负溶液的偏差消逝
34、,此条件为 条件E 1= 0 的条件,使高分子溶液的热力 溶剂 ：挑选适当的溶剂与温度,满意化学位等于0 的条件, 使高分子溶液的热力学性质与抱负溶液的偏差消逝,此状态为 状态, 状态下的溶剂为 溶剂； 状态 ：挑选适当的溶剂与温度,满意E 1= 0 的条件, 使高分子溶液的热力学性质与理想溶液的偏差消逝；此状态为 状态增塑剂： 为转变聚合物的使用性能或加工性能,在其中加入肯定量高沸点、低挥发性的小分子液体；热塑性：一般是线形或支链形聚合物具有可反复加热软化或熔化成型的性质；热固性：是指线形聚合物在加热或外加交联剂存在发生交联反应形成不熔不溶交联聚合物的性质；内增塑： 结晶聚合物难以外增塑,这
35、时在高分子链上引入其它取代基或短的链段,使结晶破坏,分子链变柔,易于活动,过到增塑的作用外增塑： 利用增塑剂破坏高分子链间的作用力,使链段运动得以实现的过程（即物理增塑）凝胶：高分子之间以化学键形成的交联结构,只有化学键断裂才有使凝胶解体这是一种化学交联, 加热不能溶解也不能熔融,冻胶： 是由范德华力交联形成的,这是一种物理交联,加热可以拆散范德华力的交联,使冻 胶解体 聚电解质： 在分子链上带有可离子化基团的聚合物；溶胀平稳： 交联聚合物在溶胀过程中,一方面溶剂力图渗入聚合物内部使其体积膨胀,另一 而产生弹性收缩力,力图 方面, 由于交联聚合物体积膨胀导致网状分子链向三位空间伸展,使分子网收
36、缩,当着两部分相反的作用相互抵消时,达到溶胀平稳；平稳溶胀比： 交联聚合物在溶胀平稳时的体积与溶胀前的体积之比；二、问题1.高聚物溶解过程的特点 答： 1.高分子溶液是真溶液,但热力学性质与到抱负溶液相差很大；分子分散体系,热力学 稳固,溶解过程可逆2.聚合物溶解过程复杂而缓慢,先溶胀,后溶解；缘由：聚合物结构复杂:分子量大且具有多分散性 ;分子的外形有线形、支化和交联之分 3.交联聚合物在交联键的束缚下,只能溶胀不能溶解；使之体积膨胀的现象； ;集合态又分为晶态和非晶态 溶胀：溶剂分子渗入聚合物内部,4.溶解度与分子量有关：1、线形分子：随分子量增大,溶解度下降;2、交联分子：随交联度增大,
37、溶胀度减小- 8 - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 24 页精选学习资料 - - - - - - - - - 5.溶解度与集合态有关：1、非晶态比晶态聚合物简洁溶解；2、晶态聚合物因满意两个条件：先吸热,后溶解；先溶融,后溶解；3、随结晶度增大,溶解度下降6.极性结晶聚合物常温下不溶解,要溶解有两方式：1 先溶融,后溶解；2 挑选强极性溶剂2.溶剂挑选的三原就答： a 极性相近原就 : 极性 大的聚合物溶于极性 大的溶剂中；极性 小的聚合物溶于极性 小的溶剂中； 非极性的聚合物溶于 非 极性的溶剂中；b 溶剂化原就 : 溶质与溶剂上带有具相异电性的两种基团,极性强弱越
38、接近,彼此间的结合力越大,溶解性就越好；c 溶度参数相近原就 d.高分子 -溶剂相互作用参数原就3.CED 与溶度参数的测量1答？： CED 为内聚能密度；溶度参数是内聚能密度的平方根；CED24.溶解过程的热力学分析答： 1 溶解过程中体系熵的增加很多,但吸热量不大,是次要因素；2 体系熵的增加量,如以溶解高分子的分子数目运算,就熵的增加要比相同数目的小分子大,而如以高分子的链段为单位运算,就熵的增加又要比小分子小,其缘由在于高分子具有的长链结构,链段之间要受到化学键连接的限制；5.高分子溶液的性质答：高分子溶液是真溶液,但热力学性质与到抱负溶液相差很大；定,溶解过程可逆6.与抱负溶液相比较
39、,高分子溶液的偏差 答.： 1 0,溶剂对高分子的作用强,是良溶剂；1 1/2,一般高分子可溶解,作溶剂；1 1/2,一般高分子难溶解,作不良溶剂；分子分散体系, 热力学稳1 = 1/2,为 溶剂,此时溶液对抱负溶液的偏差消逝,听从抱负溶液的热力学规律；7. 温度与1的物理意义答: 条件：挑选适当的溶剂与温度,满意= 0 的条件,使高分子溶液的热力学性质与抱负溶液的偏差消逝,此条件为 条件, 此状态为 状态 ； 状态下的溶剂为 溶剂, 状态下的温度为 温度 ；8. 溶液是否等于抱负溶液 答： 溶液不等于抱负溶液；由于 状态下,高分子链段溶剂的相互作用参数 1=1/2 ,T= ,1 , 1 相等
40、但并不肯定等于 0,此时：H E 1 RT 1 2 2 , Hm 0,即偏摩尔混合热和偏摩尔混合熵都不是抱负的,只是两者的效应刚巧相互抵消了,使 1等于 0,使 E状态的 溶液微观状态类似于抱负溶液,宏观热力学性质遵从抱负溶液的规律；结论：溶液并不满意真正高分子抱负溶液的条件,液处理；9.冻胶与凝胶的区分但自由能、 化学位等有关热力学性质可按抱负溶答： 冻胶：是由范德华力交联形成的,这是一种物理交联,加热可以拆散范德华力的交联,使冻胶解体；凝胶：高分子之间以化学键形成的交联结构,只有化学键断裂才有使凝胶解体；这是一种化学交联, 加热不能溶解也不能熔融,- 9 - 名师归纳总结 - - - -
41、- - -第 9 页,共 24 页精选学习资料 - - - - - - - - - 第四章 聚合物的分子量和分子量分布 一、名词说明 级分 ：在测定聚合物分子量分布时,采纳试验分级方法依据分子量由小到大划分不同的等级,对应有相应的摩尔数或质量,被称为级分；分级 ：聚合物的多分散性在分子量方面表现为,由大大小小不同分子量组成的同系物的混合 物,为了测定聚合物相对分子量的分布状况,需采纳试验分级方法来进行,即依据分子量由 小到大划分不同的级分,并测得该级分的摩尔数或质量 多分散性 ：聚合物是分子量不均一的同系物的混合物,这一性质称为多分散性；数均分子量 ：M nM iNiM iNiNiM i以数量
42、为统计权重的平均相对分子质量；重均分子量 ：M wWiM iWiwiM i以重量为统计权重的平均相对分子质量；Z 均分子量 ：ziW iW iM i10 . 51用稀溶液黏度发测得的平均相对分粘均分子量 ：M子质量；数量微分分布函数：是表示聚合物组分的分子分数与相对分子质量之间关系的函数；质量微分分布函数：是表示聚合物组分的质量分数与相对分子质量之间关系的函数；黏度：液体流淌速度梯度（剪切速率）为 1s-1时,单位面积上所受到的阻力（剪切力）；相对粘度 ：常用溶液和纯溶剂的粘度之比 增比黏度：溶液黏度相对于纯溶剂黏度增加的分数,即溶液黏度的相对增量；比浓粘度 ：增比黏度与浓度之比；比浓对数粘度
43、 ：相对黏度的自然对数与浓度之比；特性粘度 ：浓度趋于0 时,单位浓度的增加对溶液的增比浓度或相对粘度对数的奉献；其数值不随溶液浓度的大小而变化,但随浓度的表示方法而异；表观粘度： 剪切应力与剪切速率之比,的斜率；即某一剪切速率下流淌曲线上的点与原点相连的直线零切粘度： 剪切速率趋于 0 时的粘度；非牛顿指数： 非牛顿流体与牛顿流体的偏离程度；非牛顿流体： 聚合物的熔体、浓溶液等不符合牛顿流淌定律的流体；牛顿流体： 层流时符合切力与流淌速度梯度成正比规律的流体；宾汉流体 : 剪切应力与剪切速率呈线性关系,但只有当剪应力大于屈服剪应力时才开头流 动；流体在静止时存在凝胶结构；触变性流体： 在恒定剪切速率下粘度随时间增加而降低的液体；震凝性流体： 在恒定剪切速率下粘度随时间增加而上升的液体；假塑性流体： 流变行为与时间无关,粘度随剪切速率的增加而减小的流体；散射角： 散射光方向与入射光方向之间的夹角；外干涉： 是从溶液中某一分子所发出的散射光与从另一分子所发出的散射光之间的相互干 涉；内干涉：是从溶液中分子的某一部分发出的散射光与从用一份子的另一部分发出的散射光之 间的相互干涉；- 10 - 名师归纳总结