每周一讲 由华工大学直系学长、学姐围绕近年高频考点,进行核心概念解析,全方位帮助你理解并记忆重要考点,进行查漏补缺式补充。(小编还贴心的准备了视频版+文字版哦~)
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聚合物的晶态结构模型
缨状微束模型(也叫两相模型)
结晶聚合物中,晶区与非晶区互相穿插,同时存在;晶区中,分子链互相平行排列形成规整的结构,但晶区尺寸很小,一根分子链可以同时穿过几个晶区和非晶区;晶区无规取向,非晶区中分子链的堆砌完全无序。 解释现象:聚合物的宏观密度比晶胞的密度小,是由于晶区与非晶区的共存;聚合物拉伸后,X射线衍射图上出现圆弧形,是由于微晶的取向;结晶聚合物熔融时有一定大小的熔限,是由于微晶的大小的不同;拉伸聚合物的光学双折射现象,是因为非晶区中分子链取向的结果;对于化学反应和物理作用的不均匀性,是因为非晶区比晶区有比较大的可渗入性。
折叠链模型认为,伸展的公子链倾向于相互聚集在一起形成链束,电镜下观察到这种链束比分子链长得多,说明它是由许多分子链组成的。分子链可以顺序排列,让末端处在不同的位置上,当分子链结构很规整而链束足够长时,链束的性质就和高聚物的分子量及其多分散性无关了。分子链规整排列的链束,构成高聚物结晶的基本结构单元(自然, 链结构不规整的高分子链,不能形成规整排列的链束,因而也不能结晶)。这种规整的结 晶链束细而长,表面能很大,不稳定,会自发地折叠成带状结构。虽然折叠部位的规整排列被破坏,但是“带”具有较小的表面,节省了表面能,在热力学上仍然是有利的。 进一步减少表面能,结晶链束应在已形成的晶核表面上折叠生长,最终形成规则的单层片晶。这就是片晶生长的过程,结果,片晶中的高分子链的方向总是垂直于晶片平面的。 另一种说法认为,链折叠是直接由单根分子链(而不是链束)进行的。高分子链结晶是由于高分子链的反复折叠形成的。 解释现象:高聚物单晶中存在扇形化作用是单晶中分子链发生规整折叠的结果;球晶也是以折叠链结构的小晶片为基本结构单元;球状多为晶片聚集体。
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