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聚合物结晶过程有何特点 高聚物链结构形态

2020-07-18知识5

在不同条件下结晶时聚合物可以形成哪些结晶形态 聚合物的晶体形态结晶形态学研究的对象:单个晶粒的大小、形状以及它们的聚集方式。研究手段:广角X射线衍射,偏光显微镜,电子显微镜。研究较多的结晶形态有;折叠链片晶(及由此生成的单晶,树枝晶和球晶等多晶体),串晶,伸直链片晶和纤维晶等。一、折叠链片晶在常压下由不同浓度的聚合物溶液和熔体中结晶时,可形成具有折叠链片晶结构的单晶,以及树枝晶、球晶等多晶体。(一)单晶1957年凯勒(Keller)首先用支化的聚乙烯(Marlex)溶于三氯甲烷或二甲苯中,配制成0.01%浓度的溶液于电镜下可观e69da5e6ba90e79fa5e9819331333361323034察到每边长为数微米而厚度为10纳米左右的菱形薄片状的晶体。形成条件:一般是在极稀的溶液中(浓度约0.01~0.1%)缓慢结晶形成的。在适当的条件下,聚合物单晶体还可以在熔体中形成。由1/1的对苯二甲酰氯和乙二醇用薄膜熔体聚合于200℃经10小时聚合得到的聚对苯二甲酸乙二酯单晶。特征:整块晶体具有短程和长程有序的单一晶体结构,这种内部结构的有序性,使之呈现多面体规整的几何外形,且宏观性质具有明显的各向异性特征。其片晶的厚度均在10nm左右,晶片中的分子链是垂直于晶面的。因此,长达几百纳米的聚合物分子链在晶片中只能以制品形态与制品性能之间有何关系 (1)高聚物2113链结构是决定高聚物5261基本性质的主要因素,各种高4102聚物由于链结构不同其性质则完全不同。例如,聚乙1653烯柔软容易结晶,聚苯乙烯硬而脆不能结晶;全同立构聚丙烯在常温下是固休,可以结晶,而无规立构聚丙烯在常温下则为粘稠的液体等。(2)高聚物的分子聚集态结构是在加工成型过程中形成的,是决定高聚物制品使用性能的主要因素。即使具有相同链结构的同一种高聚物,由于加工成型条件的不同,其成型品的使用性能就有很大差别。例如,结晶取向程度不同直接影响纤维和薄膜的力学性能;结晶大小和形态不同可影响塑料制品的耐冲击强度,开裂性能和透明性。晶区的存在往往给材料增加刚硬的特性。在非晶区或结晶不完善的区域的存在有助于增加高聚物的柔韧性。(3)两相组成聚合物,一般说,数量上少的组成构成分散相,数量上占优势的组分构成连续相并由它决定材料的基本性能。但对共混共聚体系来说,两相的组成和形态很易受加工条件和使用条件的影响,当然性能也随之发生变化。例如由苯乙烯、丁二烯组成的 SBS 嵌段共聚物,由不同的溶剂体系得到的试样性能完全不同,以聚丁二烯为连续相的样品呈现橡胶 状的拉伸特性而以聚苯乙烯为连续相的为什么聚合物性能与分子链形状和空间构型有关 高分子聚合物指由许多相同的、简单的结构单元通过共价键重复连接而成的高分子量(通常可达104~106)化合物。例如聚氯乙烯分子是由许多氯乙烯分子结构单元—CH2CHCl—重复连接而成,因此—CH2CHCl—又称为结构单元或链节。由能够形成结构单元的小分子所组成的化合物称为单体,是合成聚合物的原料。聚氯乙烯可缩写成:n代表重复单元数,又称聚合度,聚合度是衡量高分子聚合物的重要指标。聚合度很低的(1~100)的聚合物称为低聚物,只有当分子量高达104~106(如塑料、橡胶、纤维等)才称为高分子聚合物。由一种单体聚合而成的聚合物称为均聚物,如上述的聚氯乙烯、聚乙烯等。由两种以上单体共聚而成的聚合物则称为共聚物,如氯乙烯—醋酸乙烯共聚物等。发展简史 人类利用天然聚合物的历史久远,直到19世纪中叶才跨入对天然聚合物的化学改性工作,1839年C.Goodyear发现了橡胶的硫化反应,从而使天然橡胶变为实用的工程材料的研究取得关键性的进展。1870年J.W.Hyatt用樟脑增塑硝化纤维素,使硝化纤维塑料实现了工业化。1907年L.Baekeland报道了合成第一个热固性酚醛树脂,并在20世纪20年代实现了工业化,这是第一个合成塑料产品。1920年H.Standinger提出了聚合物是由无定形结构的聚合物有哪些? 无定形结构的聚合物有就是非晶态聚合物,无定形聚合物分子排列与结晶体相比不规则,分子链也随机排列,如:ABS PS PVC PMMA PC及K料等。无定形聚合物又称非晶态聚合物。分子形状、分子相互排列为无序状态的高分子.对无定形或 非晶性聚合物来说,非晶态的含义等同于无定形态。结晶性聚合物除无定形态外,在结晶过程,还可能出现一些区域,其 中的分子堆砌状况已偏离了原始的无定形态。但由于分子结 构上的或动力学的因素而未能形成结晶结沟,这些状态也属 非晶态。液晶性聚合物在一定条件下存在的各种液晶态也不 具有三维长程有序的结晶结构特征,因而也属于非晶态范围。无定型聚合物的典型特点:a.熔融需要的潜热较低b.收缩率小c.发生翘曲少d.无明显的结晶熔融点(Tm)e.明显的玻璃态转变点(Tg)f.导热率低高分子聚合物链结构有哪些特点 链结构又分为近程结构和远程结构。近程结构包括构造与构型,构造指链中原子的种类和排列、取代基和端基的种类、单体单元的排列顺序、支链的类型和长度等。构型是指某一原子的取代基在空间的排列。近程结构属于化学结构,又称一级结构。远程结构包括分子的大小与形态、链的柔顺性及分子在各种环境中所采取的构象。远程结构又称二级结构。链结构是指单个分子的形态。聚合物结晶过程有何特点 固体聚合物可划分为结晶态聚合物和非晶态聚合物,其中非晶态聚合物又称为无定形聚合物。结晶态聚合物是指,在高聚物微观结构中存在一些具有稳定规整排列的分子的区域,这些分子有规则紧密排列的区域称为结晶区。存在结晶区的高聚物称为结晶态高聚物。而非晶态高聚物的本体中,分子链的构象呈现无规则线团状,线团分子之间是无规则缠结的。一般来说,高聚物的结晶总是从非晶态熔体中形成的,结晶态高聚物中实际上仍包含着非晶区,其结晶的程度可用结晶度来衡量。结晶度是指聚合物中的结晶区在聚合物中所占的重量百分数。通常,分子结构简单、对称性高的聚合物以及分子间作用力较大的聚合物等从高温向低温转变时都能结晶。例如聚乙烯(PE)的分子结构简单,对称性好,故当温度由高到低转变时易发生结晶。又如聚酰胺的分子链虽比较长,但由于其分子结构中“酰胺”的存在,使得分子之间容 易形成氢键,增大了分子间的作用力,因此当温度由高到低转变时也容易出现结晶现象。由图1.7a可以看出,高聚物的结晶与低分子结晶区别很大,晶态高聚物的晶体结晶不完全,而且晶体也不及小分子晶体整齐,结晶速度慢,且没有明显的熔点,而是一个熔融的温度范围,通常称为熔限。聚合物高聚物的分类 可以从不同的角度对聚合物进行分类,如从单体来源、合成方法、最终用途、加热行为、聚合物结构等。⑴按分子主链的元素结构,可将聚合物分为碳链、杂链和元素有机三类。大分子主链中没有碳原子,主要由硅、硼、铝和氧、氮、硫、磷等原子组成,但侧基却由有机基团组成,如甲基、乙基、乙烯基等。有机硅橡胶就是典型的例子。元素有机又称杂链的半有机高分子,如果主链和侧基均无碳原子,则成为无机高分子。⑵按材料的性质和用途分类,可将高聚物分为塑料、橡胶和纤维。聚合物的结构可分为链结构和聚集态结构两大类。⑴分子链结构 链结构又分为近程结构和远程结构。近程结构包括构造与构型,构造指链中原子的种类和排列、取代基和端基的种类、单体单元的排列顺序、支链的类型和长度等。构型是指某一原子的取代基在空间的排列。近程结构属于化学结构,又称一级结构。远程结构包括分子的大小与形态、链的柔顺性及分子在各种环境中所采取的构象。远程结构又称二级结构。链结构是指单个分子的形态。高弹形变和黏弹性是聚合物特有的力学性能。这些特性均与大分子的多层次结构的大分子链的特殊运动方式以及聚合物的加工有密切的关系。聚合物的强度、硬度、耐磨性、耐热性、耐高聚物的分子形态有几种?各有何特征及性能特点:高分子化合物有以下主要特征:(1)高分子化合物分子量很大,分子往往由许多相同的简单的结构单元通过共价?固态高聚物按其结构形态可分为晶态和非晶态吗? 1688首页 我的阿里 批发进货 已买到货品 优惠券 店铺动态 生产采购 去采购商城 发布询价单 发布招标单 管理产品目录 销售 已卖出货品 发布供应产品 管理供应产品 管理旺铺 聚合度粘数概念 聚合度(DP、X n)(Degree of Polymerization):衡量聚合物分子大小的指标。以重复单元数为基准,即聚合物大分子链上所含重复单元数目的平均值,以n表示;以结构单元数为

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