高分子物理考研复习资06VIP专享VIP免费

Ⅰ高分子物理的基础知识和理论部分高分子物理是研究高聚物的结构和性能之间关系的一门学科，要求掌握高聚物的结构和性能关系的规律。大分子运动是联系结构和性能的桥梁，而高聚物的性能则是大分子运动的表现。高分子物理的基础知识和理论的复习就从高聚物的结构、大分子运动、高聚物的性能三个大的方面着手。高聚物的结构一、高聚物结构的层次·1·结构单元的化学组成支化与交联结构单元的键接方式结构单元的立体异构和空间构型结构单元的序列分布晶态结构非晶态结构取向态结构织态结构液晶结构分子量及其分布（分之的大小）分子的形态（高分子链的柔性与刚性）高聚物结构高分子链结构凝聚态结构近程结构构近程结构构二、高聚物结构的主要特点1、大分子链由许多结构单元组成2、共价键组成的大分子分子间力很大（远大于共价键键能），高聚物无气态。3、大分子链具有内旋自由度，因此高分子链具有刚柔性之分。4、凝聚态结构包括：晶态、非晶态、取向态、织态、液晶态。三、大分子链的柔性、柔性的表征及其影响因素1、定义：长链大分子能改变构象使其采取不同程度卷曲的特性。2、量度：内旋转位垒ΔU、构象熵S、链段的长度、均方末端距3、来源：单键的内旋转引起分子链构象变化。4、实质：熵增原理5、影响因素：（近程结构对孤立大分子链柔性的影响）（1）主链结构的影响：主链上凡是有：-Si-O--C-O--C-N-孤立双键的高分子链柔性增加，凡是有：芳环、共轭双键的高分子链柔性降低。（2）取代基的影响：取代基的极性增加高分子链的柔性降低，取代基的对称性增加高分子链的柔性增加，取代基的体积增加高分子链的柔性降低，取代基沿分子链排布的密度增加高分子链的柔性降低。*注意：1）基本概念：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：由于碳碳单键的内旋转而产生的空间排布。链段：长链大分子中可以任意取向的最小链长。均方末端距：线形高分子链一端到另一端的直线距离平方的平均值。2）均方末端距的计算：统计法计算几何法计算四、大分子链的表征·2·1、反映大分子链形态的参数高分子一溶剂相互作用参数第二维利系数A2形状因子α2、反映大分子链尺寸的参数均方末端距均方回转半径流体力学体积[η]·M3、反映高分子链的大小（1）各种平均分子量：其中：Mi——每个级分的分子量Ni——每个级分的分子数Wi=NiMi表示每个级分的质量（2）分子量分布：分布曲线、多分散系数、模型函数、直观参数五、凝聚态结构的分类和特点1、晶态结构：比低分子的有序性差2、非晶结构：比低分子的有序性强3、取向结构：高分子独有，是热力学非平衡态，取向后的高分子在加热情况下·3·可以发生解取向。4、液晶结构：5、织态结构六、晶态高聚物1、高聚物的结晶模型和结晶形态结晶模型（了解）结晶形态：1）单晶，在极稀溶液中极缓慢冷却的情况下形成。2）伸直链晶体，在高温高压条件下形成.3）柱晶和串晶，在应力作用下形成4）球晶，在浓溶液中快冷情况下形成。2、高聚物的结晶过程⑴、结晶高聚物的主要特征：结晶不完善（半晶高聚物）熔点是一个范围（熔限）拉伸有助于结晶、提高结晶度结晶过程很慢，结晶终点不明确。⑵、高聚物结晶的动力学（高聚物能否实现结晶）1）结晶的时间依赖性：Avrami方程：表达式中：K为结晶速率常数t为时间n为Avrami指数（与成核方式和生长方式有关）结晶过程可分为：主期结晶、次期结晶2）结晶的温度依赖性：1/t1/2－T图热处理：淬火、退火·4·⑶、高聚物结晶的热力学（高聚物能否结晶）1）高分子链越简单、对称、立构规整性越好，这样的高聚物就越容易结晶。如：PE、PP是典型的结晶高聚物，PS、PMMA（工业生产）、PVC是典型的非晶高聚物，PET、PA是具有结晶能力的高聚物（是否结晶取决于外界条件）共聚物一般是非晶高聚物（乙丙橡胶）2）影响Tm的因素：Tm是耐热指标*分子链越刚，ΔS越小，Tm越高如：PTFETm=327℃*分子间力越强，ΔH越高，Tm越高（注意氢键的密度）如：尼龙-7＞尼龙-6尼龙-66＞尼龙-610*结晶温度Tc：Tc↗Tm↗（熔化温度-结晶温度Tc图）平衡熔点Tm。：无限缓慢升温时测定出的熔点伸直链晶体（晶片厚度→∞时）的熔点热力学平衡态温度⑷、结...