暨南大学：《高分子化学》课程教学资源（PPT课件）高分子间的相互作用

中国钭学抗求大 0 NOVERSUTY回回@@起AN90回画回E画0NA 高聚物的结构与性能 高分子间相互作用的特点及意义

高分子间相互作用的特点及意义 高聚物的结构与性能

一想 高分子间相互作用有哪些特点?(与小分子 相比) 高分子间相互作用重要吗? 为什么高聚物常常在溶解前要先溶胀? 单根高分子链能凝聚吗? 壁虎为什么能在各种物体表面轻松行走? 凝聚缠结与拓扑缠结

想一想 高分子间相互作用重要吗？ 壁虎如何在各种物体表面行走？ 单根高分子链能凝聚吗？ 为什么高聚物常常在溶解前要先溶胀？ 高分子与小分子相比有哪些特点？ 支化高分子的形态与溶剂的关系？ 想一想 • 高分子间相互作用有哪些特点？(与小分子 相比) • 高分子间相互作用重要吗？ • 为什么高聚物常常在溶解前要先溶胀？ • 单根高分子链能凝聚吗？ • 壁虎为什么能在各种物体表面轻松行走？ • 凝聚缠结与拓扑缠结

1.小分子的共价键和次价键 共价键键能:100-900kJ/mol 范德华力作用能:0.8-21kJ/mol 偶极力:13-21kJ/mol, 诱导力:6-13kJ/mol 色散力:0.8-8kJ/mo 氢键:≤40kJ/mo 小分子间相互作用能<共价键键能

1.小分子的共价键和次价键 共价键键能:100-900kJ/mol 范德华力作用能: 0.8-21kJ/mol 偶极力：13-21kJ/mol， 诱导力：6-13kJ/mol 色散力：0.8-8kJ/mol 氢键：≦40kJ/mol 小分子间相互作用能 < 共价键键能

2高分子间的相互作用非常大 高分子的特点:大 其中的链单元数:103~105 链单元间的相互作用↓ 小分子间的相互作用 高分子间相互作用能》共价键键能

2.高分子间的相互作用非常大 高分子的特点：大 其中的链单元数：103～105 链单元间的相互作用 小分子间的相互作用 高分子间相互作用能 》共价键键能

高聚物无气态 高聚物气化所需的能量》破坏化学键所需的能量 不可能用蒸馏的方法来纯化聚合物 单根高分子链的行为 通过对稀溶液性质进行研究来获得,而溶液中 高分子链的构象、尺寸受溶剂的干扰 单链也能形成凝聚态

• 高聚物无气态 高聚物气化所需的能量 》破坏化学键所需的能量 • 不可能用蒸馏的方法来纯化聚合物 • 单根高分子链的行为 通过对稀溶液性质进行研究来获得，而溶液中 高分子链的构象、尺寸受溶剂的干扰 • 单链也能形成凝聚态

内聚能密度衡量高分子间相互作用力的大小 CED=△E/ 高聚物CED(J/cm3) 高聚物 CED(/cm) 聚乙烯 259 聚甲基丙烯酸甲酯 347 聚异丁烯 272 聚乙酸乙烯酯 368 天然橡胶 280 聚氯乙烯 380 聚丁二烯 276 聚对苯二甲酸乙二醇酯 477 丁苯橡胶 276 尼龙-6 773 聚苯乙烯 305 聚丙烯腈 991

内聚能密度—衡量高分子间相互作用力的大小 高聚物 CED(J/cm3 ) 高聚物 CED(J/cm3 ) 聚乙烯 259 聚甲基丙烯酸甲酯 347 聚异丁烯 272 聚乙酸乙烯酯 368 天然橡胶 280 聚氯乙烯 380 聚丁二烯 276 聚对苯二甲酸乙二醇酯 477 丁苯橡胶 276 尼龙－66 773 聚苯乙烯 305 聚丙烯腈 991 CED E V = 

小分子内聚能密度一衡量高分子间相互作用力的大小 CED=△E/ 高聚物 CED(/cm3) 高聚物 CED(J/cm3) 聚乙烯 259 聚甲基丙烯酸甲酯 347 聚异丁烯 272 聚乙酸乙烯酯 368 天然橡胶 280 聚氯乙烯 380 聚丁二烯 276 聚对苯二甲酸乙二醇酯 477 丁苯橡胶 276 尼龙-66 773 聚苯乙烯 305 聚丙烯腈 991

小分子内聚能密度—衡量高分子间相互作用力的大小 高聚物 CED(J/cm3 ) 高聚物 CED(J/cm3 ) 聚乙烯 259 聚甲基丙烯酸甲酯 347 聚异丁烯 272 聚乙酸乙烯酯 368 天然橡胶 280 聚氯乙烯 380 聚丁二烯 276 聚对苯二甲酸乙二醇酯 477 丁苯橡胶 276 尼龙－66 773 聚苯乙烯 305 聚丙烯腈 991 CED E V = 

高分子间作用力与高聚物的使用性能 CED<300//cm3 非极性高聚物 色散力为主,较弱 分子链的柔顺性较好 可用作橡胶 例如:PBu,NR 例外:PE(易结晶而失去弹性)

非极性高聚物 色散力为主，较弱 分子链的柔顺性较好 可用作橡胶 例如: PBu,NR 例外：PE（易结晶而失去弹性）3 CED J cm  300 / 高分子间作用力与高聚物的使用性能

高分子间作用力与高聚物的使用性能 CED >400//cm3 分子链上有强极性基团,或能形成氢键 分子间的作用力大 较好的机械强度和耐热性 分子链结构规整,易于结晶、取向,强度很高 优良的纤维材料 例如:PET, PANPCN

分子链上有强极性基团，或能形成氢键 分子间的作用力大 较好的机械强度和耐热性 分子链结构规整，易于结晶、取向，强度很高 优良的纤维材料 例如: PET,PANPCN 3 CED J cm  400 / 高分子间作用力与高聚物的使用性能

高分子间作用力与高聚物的使用性能 300/cm< CeD<400//cmi 分子间作用力居中 适用于作塑料使用 例如:PS,PMA 凝聚态结构 分子间作用力→强度 使用性能 耐热性

分子间作用力居中 适用于作塑料使用 例如: PS,PMMA 凝聚态结构 分子间作用力 强度 使用性能 耐热性 3 3 300 / 400 / J cm CED J cm   高分子间作用力与高聚物的使用性能