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1、第一章 高分子链的结构,1.构型：分子中由 化学键 所固定的原子在空间的几何排列。2.构象：由于 单键内旋 而产生的分子在空间的不同形态。3.聚合度：高分子链中 重复结构单元 的数目。4.等规度：高聚物中含有 全同立构 和 间同立构 的总的百分数。5.几何异构体：1,4-加成的双烯类聚合物，由于双键上的集团在双键两侧排列的方式不同而有 顺式异构 和 反式异构 之分，称之为几何异构体。支化度：以 支化点密度 或两相邻支化点之间的链的 平均分子量 来表示支化的程度。6.交联度：聚合物分子主链上发生 交联的结构单元 占结构单元总数的百分比。7.柔顺性：高分子链能够 改变其构象 的性质称为柔顺性。8.
2、静态柔顺性：用高分子两种热力学平衡态构象之间的 位能差 来描述的柔性。9动态柔顺性：高分子从一种平衡态构象变到另一种平衡态构象所需要 时间 或转变速率 来描述的柔性。,1.末端距：线性高分子链的一端到另一端的直线距离，用h表示。等效自由结合链：把若干个键组成的一段链算作一个独立的单元，称为“链段”，令链段与链段自由结合，并无规取向，这种链称为“等效自由结合链”。2.自由旋转链：假定分子中的每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，称为“自由旋转链”。3.自由结合链：假定分子是由足够多的不占有体积的化学键自由结合而成，内旋转时没有键角限制和位垒限制，其中每个键在任何方向
3、的取向几率相等，称为.4.5.伸直链按锯齿形计算其伸直长度：6.晶体中的分子链构象：螺旋型构象，平面锯齿型构象。7.高分子溶液中分子链构象：除了刚性很大的棒状分子外，柔性链分子大都呈无规线团状；呈螺旋状构象的高聚物溶解时，变成部分保持棒状螺旋小段的线团状构象。,第一章 高分子链的结构,第二章：高分子的凝聚态结构,1.内聚能：克服分间作用力，把一摩尔液体或固体分子移到其分之间的引力之外（气态）所需要的能量。2.内聚能密度：单位体积的内聚能。表征高聚物分子之间的作用力大小。3.晶体：具有一定规整几何形状，组成晶体的质点在空间呈三维长程有序的周期性排列。4.空间点阵：把组成晶体的质点抽象成几何点，由
4、这些几何点的集合所形成的格子，称为空间点阵。5.晶胞：具有周期性排列，大小与形状相等，体积最小的晶体结构单元。6.晶面：结晶格子内所有的格子都集中在相互平行的等间距的平面上，这些平面就叫晶面。,基本概念,7.非晶态结构存在形式：非晶态的塑料和橡胶、熔融高聚物、结晶高聚物中的非晶区。,聚合物结晶形态,1.单晶：具有规整几何形状的薄片状晶体。晶片厚度取决于结晶条件。制备条件：高聚物从极稀的高分子溶液（浓度小于0.1%）中缓慢结晶时得到的。结构特征：单晶内，分子链作高度的三维有序排列，分子链的取向与片状单晶的表面垂直。2.球晶：片晶按球形对称发散状生长的多晶聚集体。最常见的结晶形态。制备条件：熔体中
5、无应力结晶，或从浓溶液中缓慢析出结晶。结构特征：折叠连晶片的聚集体，分子链垂直于半径方向。光学性质：a.特征的 黑十字消光；b.沿球晶径向周期性变化的 黑色同心圆环。形态取决于晶核的形成和生长过程。球晶非景区的主要构成部分：球晶片晶间连接链。球晶的力学性质：依赖与球晶的形态及片晶间连接链。3.伸直链晶体：由完全伸展的分子链平行规整排列而形成的片状晶体。最稳定的晶体形态（热力学上）。制备条件：极高压力下从熔体中冷却结晶或对熔体结晶加压热处理获得。结构特征：片晶厚度与分子链长度相当。对聚合物影响：使聚合物强度显著增加。,4.纤维晶：流动场中，应力作用下高分子链沿应力方向取向，一定条件下生成晶核，生
6、成纤维晶。5.串晶：溶液或聚合物熔体中，在剪切应力作用下（搅拌）形成。是折叠连晶在纤维状脊纤维晶表面附生生长的结果。6.柱晶：聚合物熔体在应力作用下冷却结晶。7.短程有序：围绕某一质点的最邻近质点配置的秩序性。8.长程有序：质点在空间一定方向上周期性重复出现的规律。9.结晶度：完全结晶的部分与聚合物总量（质量或体积）的百分比定义为聚合物的聚合度。测定方法：密度法、x射线衍射法、红外光谱法、DSC法等。晶粒尺寸,Scherrer谢勒公式：,高分子液晶和取向,1.高分子液晶：一些物质的结晶结构受热熔融或被溶剂溶解后，表现出流动性，但结构上仍保持一维或二维有序性，形成兼具晶体和液体性质的过渡状态，这
7、种中间状态就称为液晶态。2.液晶：兼具晶体的光学性质和流体流动性的一类物质。3.形成液晶态的结构因素：刚性的分子结构、棒状或近似棒状的构象、几何不 对称性（分子的长宽比4），另外还需具有在液态下维持分子某种有序结构排列所必须的凝聚力（如强极性基团、氢键等）4.液晶的分类：a.按生产方式分类：热致型液晶、溶致性液晶；b.按有序状况分：向列型液晶、近晶型液晶、胆甾型液晶。,5.取向：高分子链在特定情况下沿某特定方向的择优平行排列，聚合物呈各向异性特征。测定：光学双折射法（链段的取向）、WAXD研究聚合物晶面择优生长（晶区的取向）、声速法（分子链的取向）。特点：a.取向是链段运动的过程，是分子有序化
8、过程；b.取向态在热力学上是一种非平衡态，一旦外场除去，分子将解取向。6.解取向：取向状态下除去外场，分子的热运动使有序结构自发地趋向无序化的过程。,聚合物共混：指两种或多种聚合物通过物理或化学的方法混合而成的宏 观均匀的物质体系。混溶性：工程相容性，以获得比较稳定和均匀的形态结构为目标。相容性：热力学上的相容性，分子链程度上的互相缠结。第三章 高分子溶液高聚物溶解过程：高分子溶解之前都会发生溶胀，线性高分子会进一步 溶解，交联高分子只能达到溶胀平衡。溶剂的选择原则：非晶态非极性聚合物根据溶度参数相近原则，非晶态 极性聚合物根据溶剂化原则和极性相似原则，非极性晶态聚合物需满足 溶度参数相近原则
9、的同时加热到其熔点附近，极性晶态聚合物易溶于强 极性溶剂中。溶度参数：内聚能密度的平方根，表征聚合物-溶剂相互作用的参数。Huggins参数：反映高分子与溶剂相互作用能的变化，可以表征溶剂分子与高分子相互作用程度大小的参数。溶液：指高分子稀溶液在温度下，高分子链段间的作用力，高分子链段和溶剂分子间的作用力，溶剂分子间的作用力恰好相互抵消，形成无扰状态的溶液。条件：T=,排斥体积u=0，第二维利系数A2=0，过量化学为=0，=0,=1.,第四章 聚合物分子量和分子量分布牛顿流体：粘度不随剪切力和剪切速率改变而改变的流体。淋出体积：凝胶渗透色谱法测分子量过程中，自试样进柱到呗淋洗出来所接收到的淋出
10、液总体积。多分散试样中，试样的分子量按从大到小的顺序分级。第五章 聚合物分子运动与转变*松弛时间：外力解除后试样形变回复到初始最大形变的1/e所需的时间。聚合物分子运动的特点：运动单元的多重性、分子运动的时间依赖性和温度依赖性。玻璃化温度：无定形聚合物由玻璃态向高弹态转变的温度，用Tg表示。粘流温度：链段沿作用力方向的协同运动导致大分子重心发生相对位移，聚合物呈现流动性，对应的转变温度为粘流温度Tf。自由体积：聚合物内部分子间存在的空隙体积。物理老化：一般聚合物制品的许多性能随时间的推移而发生变化的现象。退火：将晶态聚合物升温到接近其熔点并维持一定时间的过程。淬火：将温度升高接近熔点的材料急速
11、冷却到室温的过程。,非晶高聚物,结晶高聚物、随结晶度和/或相对分子质量增加,第六章 橡胶弹性应变：无惯性移动的材料在外力作用下，材料的几何形状和尺寸发生相对改变，即应变。应力：单位截面积材料所受与外力方向相反，源于分子内各种形式的结构改变而产生的内作用力，即应力。三种基本受力-形变方式：简单拉伸、简单剪切、简单压缩。橡胶化学结构特征：分子链具有足够柔顺性，玻璃化转变温度Tg远低于室温；在使用温度下不结晶或结晶温度很低；在使用条件下无分子间相对滑动，即无冷流，分子链上存在可供交联的位置。高弹性的特点：形变量大（柔顺性）、弹性模量小（可逆性）、形变需要时间，具有松弛特性（存在蠕变与应力松弛）、形变
12、伴随热效应橡胶弹性的本质是：熵弹性，回弹动力是熵增。高弹性和强迫弹性的本质是来那链段的运动。第七章 应力松弛 蠕变 滞后 力学损耗 时温等效原理,第七章 聚合物的粘弹性粘弹性：高分子材料的力学行为，在通常情况下总是或多或少地表现为粘性和弹性相结合的特性，而且弹性与粘性的贡献随外力作用的时间而异，这种特性称为粘弹性。蠕变现象：在一定的温度和较小的恒定应力下，聚合物的形变随时间延长而逐渐增大的现象。包括三个形变过程：普弹形变、高弹形变、粘流形变。应力松弛：在恒定温度和形变保持不变的情况下，高聚物内部的应力随时间增加而逐渐衰减的现象。滞后现象：聚合物在交变应力作用下应变落后于应力的现象。力学损耗：存
13、在滞后现象时，每一次拉伸-回缩过程中所消耗的功，称为力学损耗。,第八章 聚合物的屈服和断裂屈服：指材料在受到拉伸剪切应力分量的作用下表现出来的整体变形。银纹化现象：聚合物在张应力作用下，材料某些薄弱部位出现应力集中而产生局部塑形变形和取向，材料表面或内部垂直于应力方向上出现长度为100m，宽度为10m，厚度约为1m的微细凹槽或“裂纹”的现象剪切带：韧性聚合物单向拉伸至屈服点时，常可看到试样上出现与拉伸方向呈45角的剪切滑移变形带。机械强度：材料抵抗外力破坏的能力。韧性：材料在塑形变形和断裂过程中吸收能量的能力。冷拉：韧性聚合物在屈服后发生细颈之后细颈逐渐扩展，应变增加而应力不变，这种现象称为冷
14、拉。脆性断裂：在外力作用下，材料未出现屈服点就断裂的情况。韧性断裂：在外力作用下，材料在出现屈服点之后才断裂的情况。冲击强度：试样受冲击荷载而折断时单位面积所吸收的能量。,第九章 聚合物的流变性牛顿流体：流动过程中其切应力与流速梯度成正比的流体。非牛顿流体：假塑性流体、胀塑性流体、塑性流体。假塑性流体：粘度随剪切速率的增加而减小，即剪切变稀，大多高分子属此类。胀塑性流体：粘度随剪切速率的增加而升高，即剪切变稠，如高聚物悬浮液、乳胶、高聚物-填料体系等。熔融指数：在一定温度下，熔融状态的高聚物在一定负荷下，十分钟内从规定直径和长度的标准毛细管中流出的重量。橡胶：分子量达数十万，分布较宽，考虑弹性；纤维：分子量数万或稍低，分布较窄，考虑纤维的纺丝性能；塑料：分子量介于两者之间，分布较窄。韦森堡效应：当高聚物熔体或浓溶液在搅拌时，受到旋转剪切力作用，流体沿内筒壁或轴上升，发生包轴或爬杆现象。离模膨胀（巴斯拉效应）：当高聚物熔体从小孔、毛细管或缝隙中挤出时，挤出物的直径或风厚度明显大于模口的尺寸的现象。,
