均方末端距的統(tǒng)計(jì)計(jì)算法.ppt

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1、第一章高分子鏈的結(jié)構(gòu)鏈結(jié)構(gòu)（單個(gè)高分子的結(jié)構(gòu)和形態(tài)）凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)（高分子鏈凝聚在一起形成的高分子材料本體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)）高分子結(jié)構(gòu)層次高分子結(jié)構(gòu)包括結(jié)構(gòu)單元的化學(xué)組成、構(gòu)型、構(gòu)造和共聚物的序列結(jié)構(gòu)高分子的大小、尺寸、構(gòu)象和形態(tài)包括聚合物晶態(tài)結(jié)構(gòu)、聚合物非晶態(tài)結(jié)構(gòu)、聚合物取向結(jié)構(gòu)、液晶態(tài)聚合物及多組分聚合物。結(jié)構(gòu)單元主鏈側(cè)鏈基團(tuán)或取代基PolyvinylChloride-PVC聚合度§1.1.1結(jié)構(gòu)單元的化學(xué)組成§1.1組成、構(gòu)型、構(gòu)造和共聚物的序列結(jié)構(gòu)主鏈元素（鏈原子）組成碳鏈高分子：主鏈（鏈原子）完全由C原子組成（加聚）雜鏈高分子：主

2、鏈原子除C外，還含O,N,S等雜原子。縮聚或開環(huán)元素有機(jī)高分子：主鏈原子由Si,B,Al,O,N,S,P等雜原子組成。側(cè)鏈含有機(jī)取代基。高分子是由單體通過聚合反應(yīng)連接而成的鏈狀分子，稱為高分子鏈。高分子鏈中重復(fù)結(jié)構(gòu)單元的數(shù)目稱為聚合度(n)。按化學(xué)組成不同聚合物可分成下列幾類：1.1.1結(jié)構(gòu)單元的化學(xué)組成構(gòu)型不同的異構(gòu)體旋光異構(gòu)幾何異構(gòu)鍵接異構(gòu)構(gòu)型（configuration）是指分子中由化學(xué)鍵所固定的原子在空間的幾何排列。這種排列是穩(wěn)定的，要改變構(gòu)型必須經(jīng)過化學(xué)鍵的斷裂和重組。1.1.2高分子鏈的構(gòu)型旋光異構(gòu)高分子是否必定有旋光

3、性？WrongRightInternalandexternalcompensation(內(nèi)、外消旋作用），由于內(nèi)消旋或外消旋作用，即使等規(guī)度很好的高分子也沒有旋光性。所以無旋光性注：對(duì)高分子來說，關(guān)心不是具體構(gòu)型（左旋或右旋），而是構(gòu)型在分子鏈中的全同（等規(guī)）、間同或無規(guī)。1.1.2.1旋光異構(gòu)三種類型Isotactic全同立構(gòu)Atactic無規(guī)立構(gòu)Syndiotactic間同立構(gòu)高分子全部由一種旋光異構(gòu)單元鍵接而成。分子鏈結(jié)構(gòu)規(guī)整，可結(jié)晶。兩種旋光異構(gòu)單元交替鍵接而成。分子鏈結(jié)構(gòu)規(guī)整，可結(jié)晶。兩種旋光異構(gòu)單元無規(guī)鍵接而成。分子鏈

4、結(jié)構(gòu)不規(guī)整，不能結(jié)晶。主鏈上有雙鍵1,4加聚的雙烯類聚合物中，主鏈含有雙鍵。由于主鏈雙鍵的碳原子上的取代基不能繞雙鍵旋轉(zhuǎn)，當(dāng)組成雙鍵的兩個(gè)碳原子同時(shí)被兩個(gè)不同的原子或基團(tuán)取代時(shí)，即可形成順式、反式兩種構(gòu)型，它們稱作幾何異構(gòu)體。內(nèi)雙鍵上基團(tuán)在雙鍵一側(cè)的為順式，在雙鍵兩側(cè)的為反式1.1.2.2幾何異構(gòu)Poly(1,4-butadiene)Cis-順式Trans-反式InLatin,transmeans"ontheotherside“;andcisinLatinmeans"onthesameside"1,2addition1,1addi

5、tion頭-尾頭-頭或尾-尾1.1.2.3鍵接異構(gòu)鍵接異構(gòu)雙烯類單體形成聚合物的鍵接方式雙烯類聚合物的鍵接結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜，如異戊二烯在聚合過程中有1,2加成、3,4加成和1,4加成，分別得到如下產(chǎn)物：1,2加成：鍵接異構(gòu)1,4加成：順反異構(gòu)和鍵接異構(gòu)3,4加成：鍵接異構(gòu)1.1.2.3鍵接異構(gòu)1.1.3分子構(gòu)造分子構(gòu)造(Architecture)是指聚合物分子的各種形狀。一般為線形，還有支化高分子、梳形高分子、星形高分子、交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)高分子、樹枝狀高分子、“梯形”高分子、雙螺旋型高分子等。線形高分子非線形高分子無規(guī)支化梳形支化星形支化交聯(lián)

6、網(wǎng)線形高聚物可以在適當(dāng)溶劑中溶解，加熱可以熔融，易于加工成型；支化對(duì)物理機(jī)械性能的影響有時(shí)相當(dāng)顯著；支化結(jié)構(gòu)：支鏈化學(xué)結(jié)構(gòu)、支化點(diǎn)密度或兩支化鏈間的平均分子量、支鏈長度等。支化程度越高，支鏈結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，影響高分子材料的使用性能越大；支化度：具有相同分子量的支化和線形高分子均方半徑之比或它們的特性粘數(shù)之比來表征；高分子鏈之間通過化學(xué)鍵或鏈段連接成一個(gè)三維空間網(wǎng)型大分子時(shí)即成為交聯(lián)高分子；交聯(lián)度（三維交聯(lián)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)），網(wǎng)鏈長度、交聯(lián)點(diǎn)密度來表征。網(wǎng)鏈長度指相鄰兩個(gè)交聯(lián)點(diǎn)之間的鏈節(jié)數(shù)目或平均分子量；交聯(lián)點(diǎn)密度為交聯(lián)的單體單元的物質(zhì)的量與所

7、有單體單元的總物質(zhì)的量之比；1.1.3分子構(gòu)造－支化與交聯(lián)支化與交聯(lián)對(duì)聚合物性能的影響鏈的支化破壞了分子的規(guī)整性，使其密度、結(jié)晶度、熔點(diǎn)、硬度等都比線型高聚物低。而長支鏈的存在則對(duì)聚合物的物理機(jī)械性能影響不大，但對(duì)其溶液的性質(zhì)和熔體的流動(dòng)性影響較大。例如其流動(dòng)性要比同類線型高分子熔體的流動(dòng)性差。交聯(lián)與支化的區(qū)別支化高分子能溶解在某些溶劑中，而交聯(lián)高分子在任何溶劑中都不能溶解，受熱時(shí)也不熔融。交聯(lián)高分子交聯(lián)度不太大時(shí)能在溶劑中發(fā)生一定的溶脹。熱固性塑料具有良好的強(qiáng)度、耐熱性和耐溶劑性。硫化橡膠為輕度交聯(lián)高分子，具有可逆的高彈性能。支

8、化與交聯(lián)影響性能實(shí)例表1-2HDPE、LDPE和交聯(lián)PE的性能和用途比較。低密度聚乙烯LDPE（高壓聚乙烯），由于支化破壞了分子的規(guī)整性，使其結(jié)晶度大大降低；高密度聚乙烯HDPE（低壓聚乙烯）是線型分子，易于結(jié)晶，故在密度、熔點(diǎn)、結(jié)晶度和硬度方面都