高分子的晶态结构.pptVIP

3. 聚合物的结晶度与物理性能 5. 其他性质 结晶聚合物中的分子链排列比较规整，与非晶区相比，它能更好的阻挡各种试剂的渗入。因此，聚合物结晶度的大小会对溶解性质、对气体与液体的渗透性等要产生影响。 第61页，共108页，编辑于2022年，星期四 3. 聚合物的结晶度与物理性能 四、结晶高聚物的加工条件－结构－性质的相互关系 结晶高聚物的物理与化学性质与结晶度、结晶形态及结晶在材料中的织态有关，而这些结构的变化又取决于加工成型条件。 第62页，共108页，编辑于2022年，星期四 3. 聚合物的结晶度与物理性能 以聚三氟乙烯为例说明三者之间的关系 聚三氟乙烯的熔点为210℃，如果缓慢冷却，其结晶度可达85～90%，如果淬火处理，结晶度可控制在35～40%左右，结晶度不同，其物理和机械性能也不同。 第63页，共108页，编辑于2022年，星期四 3. 聚合物的结晶度与物理性能 第64页，共108页，编辑于2022年，星期四 3. 聚合物的结晶度与物理性能 聚三氟氯乙烯由于其耐腐蚀性特好，常做保护膜涂在化工容器的表面。 作为保护膜，不仅要求它具有较高的强度，同时还得有一定的韧性，要做到这一点，重要的就是控制结晶度。 第65页，共108页，编辑于2022年，星期四 3. 聚合物的结晶度与物理性能 聚三氟氯乙烯在120℃以下，结晶速度很小，超过120℃，结晶速度增加，因此长期在120℃以下工作的零件不会变脆。 第66页，共108页，编辑于2022年，星期四 4. 聚合物的结晶行为与动力学 2.1 聚合物结构与结晶能力 ? 高分子能不能结晶； ? 结晶条件是否容易满足； ? 可达到的最大结晶度。 第67页，共108页，编辑于2022年，星期四 4. 聚合物的结晶行为与动力学 不同种类的高分子，其结晶能力存在着很大的差别。引起这种结晶能力差别的根本原因在于高分子本身具有不同的结构，这些结构中能否规整排列，形成三维有序的晶格是关键。 第68页，共108页，编辑于2022年，星期四 4. 聚合物的结晶行为与动力学 1. 链的对称性 2. 链的规整性 高分子链结构对称性越高，越易结晶；对称性差的则不易结晶。 高分子链结构规整性越高，越易结晶；规整性差的则不易结晶。 第69页，共108页，编辑于2022年，星期四 4. 聚合物的结晶行为与动力学 （1）聚乙烯（PE）和聚四氟乙烯（PTFE） 对于PE和PTFE，其主链上全部由碳原子组成，而碳原子上又全都是氢原子或氟原子，对称性非常好，因而它们的结晶能力也非常强。 如聚乙烯的最大结晶度可达95%，而一般结晶高聚物大多只有50%左右。 1. 链的对称性 第70页，共108页，编辑于2022年，星期四 4. 聚合物的结晶行为与动力学 （2）对称取代的烯类聚合物 对称取代的烯类聚合物如聚偏二氯乙烯（PVDC）、聚异丁烯（PIB），主链上没有不对称碳原子，这类聚合物相对来说也有较好的结晶能力。 此外，如果是不对称取代的烯类聚合物，如聚氯乙烯，链的对称性降低，结晶能力也相应的降低。 第71页，共108页，编辑于2022年，星期四 4. 聚合物的结晶行为与动力学 （3）杂链聚合物 一些杂链聚合物如聚甲醛、聚酯、聚醚、聚酰胺、聚砜等，它们的分子链都有一定的对称性，都能结晶，但结晶能力要比聚乙烯弱。 第72页，共108页，编辑于2022年，星期四 4. 聚合物的结晶行为与动力学 2. 链的规整性 对于主链含有不对称中心（手性碳原子）或对于主链含有双键（如二烯类聚合物）的聚合物，其结晶能力取决于高分子链的构型。 第73页，共108页，编辑于2022年，星期四 4. 聚合物的结晶行为与动力学 （1）主链含有不对称中心的高聚物 a. 无规聚合物 对于无规聚合物，其分子链既不具有对称性，又不具有规整性，这样的聚合物一般都没有结晶能力。例如：采用自由基聚合方法合成的PS、PMMA、PVAC等，链结构不规整，是典型的非晶聚合物。 第74页，共108页，编辑于2022年，星期四 4. 聚合物的结晶行为与动力学 b. 等规或间规聚合物 采用定向聚合方法合成的聚合物，其主链上的不对称中心按一定的规则排列，分子链获得了必要的规整性，因此具有不同程度的结晶能力，如PP。其结晶能力的大小同聚合物的规整度有关，规整度越高则结晶能力越强。 第75页，共108页，编辑于2022年，星期四 4. 聚合物的结晶行为与动力学 （2）主链含