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大学化学高分子结构相关知识归纳总结思维导图
编辑于2019-01-01 08:21:54高分子结构
链结构
近程结构
化学组成
碳链高分子
元素高分子
杂链高分子
结构单元键接方式
单烯类单体键接方式
结构对称:只有一种键接方式
结构不对称
头-头相接
头-尾相接
尾-尾相接(稳定性好)
双烯类单体键接方式
头-头相接
头-尾相接
尾-尾相接
共聚物单体键接方式
无规共聚物
交替共聚物
接枝共聚物
嵌段共聚物
分子键合形状
线型(规整):易溶易熔,分子间无化学键
支链型:可溶可熔,(带短支链的高聚物)溶解度大于线型
交联:不溶不熔,会溶胀(如热固性塑料,橡胶)
分子的构型
旋光异构
无规立构
全同立构
间同立构
几何异构
顺式异构,如天然橡胶
反式异构,如古塔坡胶
远程结构
大小
分子量:数均<粘均<重均<Z均(若没有分散性,则四量相等)
分子量分布
分子量分布指数:重均╱数均,总大于一(分散),越大越分散
对高聚物性能的影响
对物理机械性能的影响:M增加,柔性增加,分子间作用力提高,强度,弹性,变形性能提高(机械性能提高有限)
对加工性能的影响
橡胶:分子量应高,分布宽
纤维:分子量低,分布窄
塑料:分子量变动范围较大,窄分布为宜
形态
构象:由于单键内旋转而产生的分子中原子在空间的几何排布状态
柔顺性
定义:高分子链的形状弯弯曲曲,瞬息万变的特性
根本原因:单键内旋转(单键内旋转——构象——柔顺性——高弹性)
影响因素
主链结构
全部由单键组成,柔顺性好
含非共轭双键(孤立双键)柔顺性好
取代基:体积,数量,极性增大,柔顺性差,取代基对称排列,则柔顺性好
支化,交联
短支链,增加柔顺性;过多过长的支链使柔顺性变差
交联:使柔顺性变差
分子链长短:分子链越长,单键数目越多,构象越多,柔顺性越好
规整性:分子结构越规整,结晶能力越强,柔顺性差(表现不出来)
外界条件
温度升高,柔顺性变好
外力作用慢,柔顺性变好
表征
链段:(能独立运动的最小单元)链段越短,柔顺性越好,链段长,刚性大
均方末端距(分子链两端的直线距离):均方末端距越小,越柔顺
聚集态结构
非晶态(无定形态,无序)
玻璃态
高弹态
粘流态
晶态结构(有序)
液晶态结构
取向态结构
定义:高聚物在外力场作用下,分子链沿外力场方向有序排列的现象
分类
单轴取向:沿一个方向拉伸,高聚物长度增加,厚度减小,宽度减小
双轴取向:高聚物沿两个相互垂直的方向拉伸,高聚物面积增加,厚度减小,如薄膜和板材的取向
取向机理
链段取向:链段沿外力场方向平行排列,整个分子链排列可能杂乱无章
整链取向:整条大分子链沿外力场方向平行排列,链段未必取向
取向对高聚物性能的影响
单轴取向,与取向平行方向强度大为增加,与取向垂直方向上强度有所减弱
双轴取向:材料呈现各向同性,材料在平面内各个方向上均具有较高的拉伸强度,断裂伸长率和冲击强度,抗开裂能力也有所提高
织态结构