导图社区 高分子结构
这是一篇关于高分子结构的思维导图,主要内容包括:链结构,聚集态结构。全面梳理了高分子结构的相关知识,有助于系统理解高分子材料的基本特性与性能影响因素。
这是一篇关于Nucleus and chromatin的思维导图,主要内容包括:Chromosome,Nucleolus and nuclear body,Nuclear matrix,The nuclear envelope(核被膜),Chromatin(染色质)。
这是一篇关于细胞生物学研究方法的思维导图,主要包含:细胞形态结构的观察方法、细胞及其组分的分析方法、细胞培养&细胞工程、细胞及生物大分子的动态变化等详细知识点。
这是一篇关于高分子的分子运动、力学状态及其转变的思维导图,主要内容包括:分子运动,力学状态,有助于理解和掌握高分子材料的性能与结构之间的关系。
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高分子结构
链结构
近程结构(一级结构)
分子链化学组成
碳链高分子
全部由碳原子和共价键相互链接而成
可塑性好、化学性质比较稳定
力学强度一般、耐热性较差
杂链高分子
碳原子与杂原子之间以共价键相连
耐热性&力学强度提高
化学稳定性较差
元素有机高分子
主链不含碳原子,侧基为有机取代基
可塑性、弹性、优良热稳定性
强度较低
无机高分子
结构单元的键接方式
影响因素
空间位阻效应
单体极性
影响高分子结晶性能
高分链的构造
线性
支化
分类
支链长度
短支链支化
破坏链结构规整性,降低分子结晶能力
长支链支化
增加高分子的流动黏度,分子链柔性下降
支化方式
无规支化
星形支化
梳形支化
支化程度
单位体积内支化点的数量
相邻支化点之间的平均分子量
交联
热固性
交联越高,材料失去弹性
不能溶解,只能溶胀
交联程度
凝胶含量
交联密度
相邻交联点之间的平均分子量表示
平均分子量越小
交联密度越高
梯形高分子
优异的耐热性
高分子的构型
几何异构
原子基团在空间的排列方向不同会形成顺式和反式结构
顺式
周期性长、分子链间距较大
橡胶特性(天然橡胶)
反式
周期性短、规整性高易结晶
塑料特性(古塔波胶)
光学异构
全同异构
结构单元按相同构型排列
间同异构
D、L两种旋光异构单元交替排列
高度立构规整性,结晶度高
无规异构
两种旋光异构无规排列
远程结构(二级结构)
分子链空间形态
构象
单键的内旋导致的分子链在空间的不同几何形态
直链构象
无规线团构象
折叠连构象
螺旋链构象
内旋转构象
温度较低,分子热运动能量较低
能量较低、稳定的反式构象
温度较高,分子运动能增大,单键发生内旋
全反式、旁式构象
其他构象
平面锯齿构象
没有取代基或取代基较小
螺旋式构象
有取代基
全反式和旁式构象交替排列
链柔性
高分子链能够改变其构象状态的特性
静态链柔性
分子链处于热力学平衡状态时的卷曲程度
热力学平衡下三种构象在分子链中的相对含量和序列分布
动态链柔性
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
主链结构
单键
较好链柔性
芳环&杂环
提高分子的刚性和耐热性
双键
孤立
共轭
刚性
取代基影响
极性
极性越大,分子间作用力越大,单键旋转越困难,链柔性差
数量
数量越多,排布距离越小,....
空间位阻
对于非极性取代基,取代基越大,位阻效应越强...
支化&交联
支链长短
温度
温度越高,分子热运动能量加大,单键内旋更容易,链柔性更好
分子链大小
均方末端距
定义
线性大分子链的一个链端至另一链端的直线距离为末端距,末端距平方后的统计平均值为均方末端距。
表征高分子构象的参数,线型分子链的构象尺寸
几何计算
自由结合链
自由旋转链
受阻旋转链
应用
等效自由结合链
链段作为分子链能够独立运动的单元,相互之间自由结合、无规取向,符合自由结合链的条件
真实分子链的链段等同于自由结合链的化学键
大分子链的伸直长度
大分子链的均方末端距
高分子链柔性的表征
刚性因子
实测的无扰状态下的均方末端距与自由旋转链的均方末端距比值的平方根
值越大,分子链柔性越差,刚性越大
分子无扰尺寸A
无扰状态下测得均方末端距与高分子分子量的比值平方根
A越小,链柔性越好
等效链段长度le
等效自由结合链段的平均长度
le越小,链柔性越好
特征比C
无扰状态下的均方末端距与自由结合链的均方末端距之比
C值越小,链柔性越好。=1,链柔性理想状态
聚集态结构
高级结构
三级结构
聚集态
分子间作用力
范德华力
静电力
诱导力
色散力
氢键
内聚能密度
单位体积的内聚能(液体或固体气化所需要的能量)
晶态
单晶
球晶
成核
片晶生长
形成晶球
晶球生长
树枝状晶
纤维状晶体和串晶
伸直链晶体
结晶度
表示方法
质量结晶度
体积结晶度
测试方法
X射线衍射
红外光谱
密度法
量热法
物理性能
力学性能
光学性能
改善高分子透明性方法
减少高分子结晶度
晶区密度和非晶区密度尽可能接近
减少晶区尺寸
热性能
非晶态
无规线团模型
高分子取向态结构
液晶态结构
共混体系聚集态结构
链段
若干个化学键组成能够独立运动的单元
高分子链具有柔性——连段的运动
区别
共聚高分子
无规
交替
嵌段
接枝
热塑性