《高分子物理》课程教学资源（课件讲稿）第五章 聚合物的非晶态 Amorphous polymer（PPT）

第五章聚合物的非晶态 Amorphous polymer 05:39

05:39 第五章 聚合物的非晶态 Amorphous polymer

高分子的结构 Structure of Polymers 链结构 聚集态结构 织态结构 Chain Structure Aggregate Structure Morphology 无定型态结构 晶态结构 Amorphous structure Crystalline Structure

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高分子的 聚合物的基 链结构 本性能特点 的内在因素 材料的性能 直接决定 高分子的 凝聚态结构 聚合物的 本体性质 控制成型 预定材料 预定材料 加工条件 结构 性能 05:39

05:39 高分子的 凝聚态结构 直接决定 聚合物的 本体性质 材料的性能 控制成型 加工条件 预定材料 结构 预定材料 性能 高分子的 链结构 聚合物的基 本性能特点 的内在因素

液体（溶液熔体) 晶态 高分子凝聚态： 固体 非晶态 指高分子链之间 液晶态 的几何排列 和堆砌状态 取向结构 织态结构 05:39

05:39 液体（溶液 熔体） 固体 晶态 非晶态 液晶态 取向结构 高分子凝聚态： 指高分子链之间 的 几何排列 和 堆砌状态 织态结构

教学内容：聚合物的各种凝聚态结构（晶态、 非晶态、液晶态、取向和织态结构) 教学目的：通过本章的学习全面掌握高分子链之间 的各种排列方式及由此而产生的各种凝聚态结构， 弄清高分子链结构条件和外部条件与凝聚态结构之 间的关系，了解各种凝聚态结构的表征和应用，初 步建立凝聚态结构与性能之间关系。 重点和难点：各种凝聚态结构（非晶态、晶态、液 晶态、取相态、高分子合金的织态)的结构特点、 形成条件和性能差异。 05:39

05:39 教学内容：聚合物的各种凝聚态结构（晶态、 非晶态、液晶态、取向和织态结构） 教学目的：通过本章的学习全面掌握高分子链之间 的各种排列方式及由此而产生的各种凝聚态结构， 弄清高分子链结构条件和外部条件与凝聚态结构之 间的关系，了解各种凝聚态结构的表征和应用，初 步建立凝聚态结构与性能之间关系。 重点和难点：各种凝聚态结构（非晶态、晶态、液 晶态、取相态、高分子合金的织态）的结构特点、 形成条件和性能差异

5.1非晶态聚合物的结构模型 ■非晶态聚合物通常指完全不结晶的聚合物。 包括玻璃体，高弹体和熔体。 从分子结构上讲，非晶态聚合物包括： 口链结构规整性差的高分子，如PS 口链结构具有一定的规整性，但结晶速率极慢， 如PC等 口常温为高弹态，如PB等 口结晶聚合物的非晶区 05:39

05:39 5.1 非晶态聚合物的结构模型 ◼非晶态聚合物通常指完全不结晶的聚合物。 包括玻璃体, 高弹体和熔体。 ◼从分子结构上讲, 非晶态聚合物包括: ❑ 链结构规整性差的高分子, 如 PS ❑ 链结构具有一定的规整性, 但结晶速率极慢, 如PC等 ❑ 常温为高弹态, 如 PB 等 ❑ 结晶聚合物的非晶区

Flory50's:在非晶态聚合物中， 无规线团模型 → 高分子链无论在0溶剂或者本体 中，均具有相同的旋转半径，呈 现无扰的高斯线团状态。 叶叔菌 Yeh et.al,.70's认为非晶聚合物中 两相球粒模型 具有3~10nm范围的局部有序性。 05:39

05:39 无规线团模型 Flory 50’s: 在非晶态聚合物中， 高分子链无论在溶剂或者本体 中，均具有相同的旋转半径，呈 现无扰的高斯线团状态。 两相球粒模型 Yeh et. al. 70’s认为非晶聚合物中 具有3~10nm范围的局部有序性。 叶叔菌

1.无规线团模型：Flory 在非晶态聚合物中，高分子 链无论在0溶剂或者本体中， 均具有相同的旋转半径， 呈现无扰的高斯线团状态。 05:39

05:39 ◼1.无规线团模型: Flory ❑ 在非晶态聚合物中，高分子 链无论在溶剂或者本体中， 均具有相同的旋转半径， 呈现无扰的高斯线团状态

实验证据： 1)利用此模型很好解释了橡胶弹性理论，即在橡胶 的弹性模量同应力，温度的关系在加入稀释剂体 系中不存在反常行为，说明非晶态高分子不存在 可被拆散的有序结构。 2)非晶态高聚物的本体和溶液中分别用辐射交联， 结果表明分子内交联在本体中并不比溶液中大。 3)利用X光小角激光散射和中子小角散射，测高聚 物的均方回转半径均相近。 05:39

05:39 实验证据： 1) 利用此模型很好解释了橡胶弹性理论，即在橡胶 的弹性模量同应力，温度的关系在加入稀释剂体 系中不存在反常行为，说明非晶态高分子不存在 可被拆散的有序结构。 2) 非晶态高聚物的本体和溶液中分别用辐射交联， 结果表明分子内交联在本体中并不比溶液中大。 3) 利用X光小角激光散射和中子小角散射，测高聚 物的均方回转半径均相近

2.两相球粒模型 这是G.S.Y.Yeh叶叔菌，华人) 于1972年提出的。 图52折叠链缨状胶束粒子模型示意 两相球粒模型认为： A一有序区，B一粒界区，C一粒间相 非晶态高聚物是由存在一定程度的局部有序区， 粒间区（无规线团)组成，而且一根分子链可以通 过几个粒子相和粒间相。 在有序区中，分子链是互相平行排列的，其有 序程度主要与链本身的结构，分子间力以及热历史 有关，大小为2~4nm。 05:39

05:39 2. 两相球粒模型 这是G. S.Y. Yeh (叶叔菌，华人) 于1972年提出的。 两相球粒模型认为： 非晶态高聚物是由存在一定程度的局部有序区， 粒间区（无规线团）组成，而且一根分子链可以通 过几个粒子相和粒间相。 在有序区中，分子链是互相平行排列的，其有 序程度主要与链本身的结构，分子间力以及热历史 有关，大小为2~4 nm