高分子的非晶態(tài)結(jié)構(gòu)

1、高分子的非晶態(tài)結(jié)構(gòu)第1頁，共10頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)51分，星期四非晶態(tài)聚合物的結(jié)構(gòu)模型 聚合物處于非晶態(tài)結(jié)構(gòu)的情況很多，包括：由于分子鏈結(jié)構(gòu)規(guī)整性太差，以至于沒有結(jié)晶能力的聚合物，如無規(guī)PS、PMMA等；鏈結(jié)構(gòu)具有一定規(guī)整性，可以結(jié)晶，但由于結(jié)晶速率太慢以至于在通常條件下不能形成結(jié)晶的聚合物,如聚碳酸酯、PET)；在低溫下可以結(jié)晶，但在常溫下呈高彈態(tài)的聚合物(如天然橡膠、順丁橡膠)。第2頁，共10頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)51分，星期四非晶態(tài)聚合物的結(jié)構(gòu)模型 20世紀(jì)50年代以來，先后出現(xiàn)了兩種對立的理論，其一是Flory提出的無規(guī)線團(tuán)模型；其二是Yeh提出的兩相球粒模

2、型。近年來，許多科學(xué)工作者都在該研究領(lǐng)域努力的探索，試圖在實驗上和理論上找到非晶態(tài)分子鏈的聚集形式，來闡明非晶態(tài)聚合物結(jié)構(gòu)的本質(zhì)。 第3頁，共10頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)51分，星期四非晶態(tài)聚合物的結(jié)構(gòu)模型一、無規(guī)線團(tuán)模型 在20世紀(jì)50年代初，F(xiàn)lory依據(jù)統(tǒng)計熱力學(xué)方法，推導(dǎo)出了如下結(jié)論：對于柔性的非晶態(tài)高分子鏈，無論處于玻璃態(tài)、高彈態(tài)或熔融態(tài)，分子鏈的構(gòu)象都與處于無擾狀態(tài)下的高分子溶液中的分子鏈一樣，呈無規(guī)線團(tuán)狀，均具有相同的旋轉(zhuǎn)半徑。第4頁，共10頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)51分，星期四非晶態(tài)聚合物的結(jié)構(gòu)模型 20世紀(jì)70年代小角中子散射技術(shù)的出現(xiàn)及其在非晶態(tài)聚合物結(jié)

3、構(gòu)研究中的應(yīng)用，證實了F1ory的推論 。 第5頁，共10頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)51分，星期四非晶態(tài)聚合物的結(jié)構(gòu)模型 據(jù)此實驗事實，F(xiàn)lory提出了“無規(guī)線團(tuán)模型”來描述聚合物的非晶態(tài)結(jié)構(gòu)。他認(rèn)為，非晶態(tài)中的高分子鏈呈無規(guī)線團(tuán)構(gòu)象，各分子鏈之間可以相互貫穿和纏結(jié)，線團(tuán)內(nèi)的空間可被相鄰的分子所占有，不存在任何局部有序結(jié)構(gòu)，整個非晶態(tài)結(jié)構(gòu)是均相的，物理性能呈各向同性。第6頁，共10頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)51分，星期四非晶態(tài)聚合物的結(jié)構(gòu)模型二、兩相球粒模型 X射線衍射方法觀察非晶態(tài)聚合物結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)其中存在有局部的有序性，根據(jù)這個實驗事實，Yeh在1972年提出了非晶態(tài)局部有序

4、模型，即兩相球粒模型。第7頁，共10頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)51分，星期四非晶態(tài)聚合物的結(jié)構(gòu)模型 他認(rèn)為非晶態(tài)高分子中存在著一定程度的局部有序，由具有折疊鏈構(gòu)象的粒子相和無規(guī)線團(tuán)構(gòu)象的粒間相兩部分組成。而粒子相又分為分子鏈段相互平等規(guī)則排列的有序區(qū)和由折疊鏈的彎曲部分鏈端、連接鏈和纏結(jié)點(diǎn)構(gòu)成的粒界區(qū)兩部分。第8頁，共10頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)51分，星期四非晶態(tài)聚合物的結(jié)構(gòu)模型第9頁，共10頁，2022年，5月20日，19點(diǎn)51分，星期四非晶態(tài)聚合物的結(jié)構(gòu)模型 他認(rèn)為非晶態(tài)高分子中存在著一定程度的局部有序，由具有折疊鏈構(gòu)象的粒子相和無規(guī)線團(tuán)構(gòu)象的粒間相兩部分組成。而粒子相又分為分子鏈段相互平等規(guī)則排列的有