内容发布更新时间 : 2024/12/31 6:57:11星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
第一章 高分子的链结构 一、名词解释
1、高分子链结构:单个高分子的结构和形态。 高分子的聚集态结构:高分子凝聚在一起形成的高分子材料本体的内部结构。 2、近程结构: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:大分子链的构象,即空间结构,以及链的柔顺性等。
3、链段:高分子链可看作是由多个包含i个键的段落自由连接组成,这种段落称为链段。
链节:重复单元
4、静态链柔性: 高分子链处于热力学稳定状态时的蜷曲程度。
动态链柔性: 高分子链从一种平衡构象状态转变到另一种平衡构象状态的难易程度。
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5、均方末端距: 线形高分子链的一端到另一端的直线距离,以h表示,h即为均方末端距。
均方回转半径:旋转半径的平方值的平均。(旋转半径——支化大分子链的质量中心到各个链段的质量中心的距离,是向量。)
6、自由结合链:键长l固定,键角Φ固定,内旋转自由的理想化的模型。(键角不固定,同时不考虑内旋转位垒障碍)
自由旋转链:假定链中每一个键都可以在键角所允许的方向自由转动,不考虑空间位阻对转动的影响。(键角固定,同时不考虑内旋转位垒障碍) 等效自由结合链: 将真实大分子链中的链段等同于自由结合链中的化学键,这种由ne个链段组成的高分子链就是一个自由结合链。
高斯链:等效自由结合链的链段分布符合高斯分布函数的高分子链。
7、刚性因子(又称空间位阻参数,刚性比值):为实测的无扰均方末端距与自由旋转链的均方末端距比值的平方根。
分子无扰尺寸:在θ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)
等效链段长度:以等效自由结合链描述分子尺寸。 特征比:无扰链与自由链接链均方末端距的比值。 二、名词解释
1、P1 2、P3 3、LDPE是低密度聚乙烯,又叫高压聚乙烯,是高压状态下自由基聚合得到的。HDPE是高密度聚乙烯,又叫低压聚乙烯。相比LDPE,密度大,强度高,硬度好。LLDPE是线性低密度聚乙烯,线性低密度聚乙烯在结构上不同于一般的低密度聚乙烯,因为不存在长支链。LLDPE的线性度取决于LLDPE和LDPE的不同生产加工过程。LLDPE通常在更低温度和压力下,由乙烯和高级的a烯烃如丁烯、己烯或辛烯共聚合而生成。共聚过程生成的LLDPE聚合物具有比一般LDPE更窄的分子量分布,同时具有线性结构使其有着不同的流变特性。 4、P21 5、P23 6、见作业4
第二章 高分子的聚集态结构 一、名词解释
1、内聚能:克服分子间作用力,1mol的凝聚体汽化时所需要的能量△E 内聚能密度:单位体积的凝聚体汽化时所需要的能量。它代表了聚合物内部分
子间作用力大小。
2、晶胞:晶体结构的最小重复单元。无数个晶胞堆砌起来就形成了晶体。晶胞具有平行六面体的几何形状。 晶型:晶胞的类型。
结晶形态:由晶胞(结晶微观结构)排列堆砌形成的晶体的外观几何形状。尺寸可达几十微米。
同质多晶现象:同一种聚合物在不同的结晶条件下可以形成完全不同晶型的晶体 3、均相成核:高分子熔体冷却过程中部分分子链依靠热运动形成有序排列的链束,成为晶核
异相成核:以高分子熔体中某些外来杂质或未完全熔融的残余结晶为中心,吸附熔体中的高分子链有序排列形成晶核。 4、结晶度:结晶聚合物中存在晶区和非晶区,晶区部分所占的百分含量称为结晶度。 结晶程度:
半结晶时间:体积收缩进行到一半时所需要的时间的倒数为此温度下的结晶速度,单位为时间-1。
5、Avrami 方程:
Avrami 指数:Avrami指数与成核机理和晶体生长方式有关,n=成核过程的时间维数+晶体生长的空间维数
6、熔点:结晶高分子完全熔融时所对应的温度。 熔限:从开始熔融到熔融完成的温度范围 7、淬火:在聚合物成型过程中将聚合物熔体迅速冷却至低温,避开快速结晶区域,从而降低结晶度和结晶完善程度,使熔点下降。
退火:在聚合物成型时采用较慢的冷却速率或者成型后将制品在较高温度下进行热处理,可以使结晶充分、完善,晶粒增大,从而使制品的结晶度和熔点增加。
8、结晶:分子链作三维有序的周期性排列
取向: 取向单元沿某一特定方向作占优势的平行排列 二、问答题
1、聚合物分子间作用力有哪些?如何表示分子间作用力的大小? 答:范德华力(静电力、诱导力、色散力),氢键 内聚能密度 CED
2、为什么聚合物只能以固态或液态存在,不能以气态存在? 答:由于聚合物的分子量很大,范德华力加和的结果使得聚合物分子间用力相当大,远远超过了分子链中化学键的键能。如果希望通过加热的方法将聚合物大分子相互拆开,当能量还不足以克服分子间作用力时,分子链中的化学键就会发生断裂。所以聚合物只能以固态或液态存在,不能以气态存在。 3、聚合物分子在晶态中呈现何种链构象形式?如何表示螺旋链构象? 答:柔性链聚合物在晶态中可以呈现平面锯齿链构象或螺旋链构象。 螺旋链结构可以用HPq来表示:H是Helic的第一个字母,P代表一个等同周期中的单体单元数,而q表示每个等同周期中的螺旋圈数。
4、可以用哪些参数来描述晶胞的大小和形状?如何通过晶胞参数来计算完全结
晶的聚合物的密度?
答:晶胞的3组棱长(即晶体的轴长)a0、b0、c0和3组棱相互间的夹角(即晶体的轴角)α、β、γ。
NA为阿佛加德罗常数=6.02×1023 ;V为晶胞体积;M是结构单元分
子量;Z为单位晶胞中单体(即链结构单元)的数目
5、聚合物的结晶形态有哪几种?它们各是在什么条件下得到的?
6、测量聚合物结晶度、结晶速率、熔点的方法有哪些?各自的原理是什么? 答:结晶度:密度法、X射线衍射法、差示扫描量热法、红外光谱法。 结晶速率:偏光显微镜法、膨胀计法、差示扫描量热法(DSC) 熔点:膨胀计法、DSC法、偏光显微镜法、X射线衍射法
7、为什么结晶聚合物一般是不透明的?可以采取哪些方法来提高结晶聚合物的透明性?
答:晶区中分子链排列规整,密度大于非晶区,光线通过结晶高聚物时,晶区和非晶区折射率不同,在晶区界面上发生折射和反射而不能直接通过。
1)降低结晶度2)使晶区密度和非晶区密度尽可能接近3)减小结晶聚合物中晶区的尺寸
8、影响聚合物结晶能力的因素有哪些?
分子链的结构,分子量,温度,外力作用,溶剂,杂质。
9、如何用Avrami 方程处理聚合物结晶动力学?如何得到n、k、t1/2?