高分子物理考研与期末总结

《高分子物理》复习提纲

绪言

一、高分子科学的发展

1920年德国Staudinger提出高分子长链结构的概念。

此前1839年美国人Goodyear发明了天然橡胶的硫化。1855年英国人Parks制得赛璐璐塑料（硝化纤维+樟脑）。1883年法国人de Chardonnet发明了人造丝。

H. Staudinger（德国）：把“高分子”这个概念引进科学领域，并确立了高分子溶液的粘度与分子量之间的关系（1953年诺贝尔奖）

K.Ziegler （德国）, G.Natta （意大利）：乙烯、丙烯配位聚合 （1963年诺贝尔奖） P. J. Flory (美国)：聚合反应原理、高分子物理性质与结构的关系（1974年诺贝尔奖）。

H. Shirakawa白川英树(日本), Alan G. MacDiarmid (美国), Alan J. Heeger (美国)：对导电聚合物的发现和发展（2000年诺贝尔奖）。

de Gennes(法国)：软物质、普适性、标度、魔梯。

我国高分子领域的中科院院士：王葆仁、冯新德、何炳林、钱保功、钱人元、于同隐、徐僖、王佛松、程镕时、黄葆同、卓仁禧、沈家骢、林尚安、沈之荃、白春礼、周其凤、杨玉良、曹镛等。 二、高分子物理的教学内容

高分子物理揭示高分子材料结构与性能之间的内在联系及其基本规律。高分子结构是高分子性能的基础，性能是高分子结构的反映，高分子的分子运动是联系结构与性能的桥梁。

高分子的结构：包括高分子链的结构和凝聚态结构，链段、柔顺性、球晶、片晶、分子量和分子量分布、θ溶液概念。 高分子材料的性能：力学性能、热、电、光、磁等性能。力学性能包括拉伸性能、冲击性能等、强度、模量、银纹、剪切带等概念。

高分子的分子运动：玻璃化转变、粘弹性、熵弹性、结晶动力学、结晶热力学、熔点、流变性能、粘度、非牛顿流体。 原理与方程：WLF方程、Avrami方程、橡胶状态方程、Boltzmann叠加原理等等。 三、高聚物结构的特点：

①高分子的链式结构：高分子是由很大数目（103—105 数量级）的结构单元组成的。 ②高分子链的柔顺性：高分子链的内旋转，产生非常多的构象，可以使主链弯曲而具有柔性。 ③高分子结构具有多分散性，不均一性。

④高分子凝聚态结构的复杂性：晶态、非晶态，球晶、串晶、单晶、伸直链晶等。 四、高分子材料的性能特点：

①质量轻、相对密度小。LDPE （0.91），PTFE（2.2） ②良好的电性能和绝缘性能。 ③优良的隔热保温性能，绝热材料。 ④良好的化学稳定性，耐化学溶剂。

⑤良好的耐磨、耐疲劳性质。橡胶是轮胎不可替代的材料。 ⑥良好的自润滑性，用于轴承、齿轮。 ⑦良好的透光率。树脂基光盘，树脂镜片。 ⑧宽范围内的力学可选择性。

⑨原料来源广泛、加工成型方便、适宜大批量生产、成本低。 ⑩漂亮美观的装饰性。可任意着色、表面修饰。 五、高分子材料的主要应用：

高分子材料遍及各行各业，各个领域：包装、农林牧渔、建筑、电子电气，交通运输、家庭日用、机械、化工、纺织、医疗卫生、玩具、文教办公、家具等等。

六、如何学好高分子物理？注重培养自学能力，独立思考，在课堂上和课外能够认真看书。高分子物理内容多、概念多、头绪多、关系多、数学推导多。紧紧抓住高聚物结构与性能关系这一主线，将分子运动作为联系结构与性能关系的桥梁，把零散的知识融合成一体。

第1章 高分子链的结构

一、概念：

构型与构象、链段、均方末端距、等规立构与无规立构、顺反异构、链的柔顺性、高斯链、无扰尺寸 二、知识点： §1.1组成与构造

高分子结构分为高分子链结构和与高分子聚集态结构。

高分子链的结构指高分子的结构和形态。包括：①化学组成、构造、构型、共聚物的序列结构，为近程结构或一级结构。②高分子聚集态结构（三级结构）是指高分子链之间的几何排列和堆砌状态。包括晶态结构、非晶态结构、取向态结构、液晶高分子链结构决定的聚合物的基本性能特点，凝聚态结构与材料的性能有着直接关系。

分子的大小与形态，为远程结构或二级结构，如伸直链、折叠链、钜齿链，螺旋链、无规线团。 态结构以及织态结构。

1、第二页的※表1-1，一些常见高分子的化学结构、缩写和俗称。

2、构型（configurafiom）指分子中由化学键所固定的原子在空间的几何排列。这种排列是稳定的，要改变构型必须经过化学键的断裂和重组。旋光异构几何异构和链接异构。

旋光异构：全同立构(或等规立构)、间同立构(或间规立构)、无规立构。由于内消旋或外消旋作用，即使等规度很好的高分子一般自由基聚合只能得到无规立构聚合物。只有用特殊催化剂如Ziegler-Natta催化剂进行配位聚合得到有规立构聚合物。例如：全同PS的结晶Tm=240℃；无规PS为不结晶，软化温度Tb=80℃。全同或间同的聚丙烯，结构比较规整，容易结晶，可纺丝做成纤维，而无规聚丙烯却是一种橡胶状的弹性体。几何异构(顺反异构) 例如：用钴、镍和钛催化系统可制得顺式构型含量大于94%橡胶。分子链与分子链之间的距离较大，不易结晶，在室

又如：1.4、-顺式异戊二烯98%的天然橡胶Tm=28℃，Tg=－73℃，柔软弹性好。 反式异戊二烯（古塔波胶）Tm=65º、56℃,Tg=53℃，室温 …… 此处隐藏：21021字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……