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1、DepartmentofMaterialsScienceandEngineeringApplying Materials Innovation to Energy and Environmental Problems.我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物第七章第七章 聚合物的结构与性能聚合物的结构与性能7.1 高分子的链结构高分子的链结构7.2 高分子的凝集态结
2、构高分子的凝集态结构7.3 高分子的分子运动高分子的分子运动7.4 高分子的力学性能高分子的力学性能Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物聚合物的结构聚合物的结构化化 学学 组组 成
3、成结结构构单单元元链链接接方方式式构构 型型支支 化化与与交交联联高高分分子子链链大大小小（分分子子量量、均均方方距距）分分子子链链形形态态（构构象象、柔柔性性）晶晶 态态 结结 构构 非非晶晶态态结结构构取取 向向 结结 构构液液 晶晶 结结 构构多多 相相 结结 构构高级结构高级结构三级结构三级结构二级结构二级结构一级结构一级结构聚合物的凝聚态结构聚合物的凝聚态结构高分子的结构高分子的结构Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多
4、么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物7.1 高分子的链结构高分子的链结构1.高分子链的近程结构高分子链的近程结构v化学组成化学组成v键接方式键接方式v构型构型v支化与交联支化与交联2.高分子链的远程结构高分子链的远程结构v分子量及其分布分子量及其分布v高分子链的构象高分子链的构象v高分子链的柔性高分子链的柔性Department of Materials Science and E
5、ngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物高分子链的构象高分子链的构象 构象构象是指由单键旋转而形成的分子中原子的各种空间排是指由单键旋转而形成的分子中原子的各种空间排列的形态。列的形态。 起源：起源： CCDepartment of Materials Sc
6、ience and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物高分子链的柔性高分子链的柔性 高分子链通过高分子链通过单键内旋转单键内旋转而改变其而改变其构象构象的性质，称为的性质，称为柔性。柔性。高分子链能形成的构象数越多，柔顺性越大。高分子链能形成的构象数
7、越多，柔顺性越大。v平衡态柔性平衡态柔性：与高分子链的反式与左右式的位垒高度：与高分子链的反式与左右式的位垒高度U有关有关 Ng和和Nt分别代表高分子链中旁式和反式状态的几率。分别代表高分子链中旁式和反式状态的几率。 U越小，柔性越小，柔性越好。越好。v动态柔性动态柔性是在外界条件影响下，从一种平衡态构象转变为另一种平衡是在外界条件影响下，从一种平衡态构象转变为另一种平衡态构象的难易程度。态构象的难易程度。 U0与单键旋转位垒有关，表两种构象转变时间。与单键旋转位垒有关，表两种构象转变时间。Department of Materials Science and EngineeringUnive
8、rsity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物高分子链的柔性高分子链的柔性 分子内旋转是分子链柔顺性的根本原因，而高分子链的内旋转又分子内旋转是分子链柔顺性的根本原因，而高分子链的内旋转又主要受其分子结构的制约，因而分子链的柔顺性与其分子结构密切相主要受其分子结构的制约，因而分子链的柔顺性与其
9、分子结构密切相关。分子结构对柔顺性的影响主要表现在以下几方面：关。分子结构对柔顺性的影响主要表现在以下几方面：1. 主链结构主链结构 柔性大小：柔性大小：C-O,C-N,Si-O C=C-C C-C C=C-C=C， 苯环苯环 芳芳杂环杂环 a)当主链中含当主链中含C-O，C-N，Si-O键时，柔顺性好。键时，柔顺性好。 因为因为O、N原子周围的原子比原子周围的原子比C原子少原子少 ，内旋转的位阻小；而，内旋转的位阻小；而Si-O-Si的键角也大于的键角也大于C-C-C键，因而其内旋转位阻更小，即使在低温下也具有键，因而其内旋转位阻更小，即使在低温下也具有良好的柔顺性。良好的柔顺性。 如：如：
10、Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物高分子链的柔性高分子链的柔性 b)当主链中含非共轭双键当主链中含非共轭双键时，虽然双键本身不会内旋转，时，虽然双键本身不会内旋转，但却使相邻单键
11、的非键合原子（带但却使相邻单键的非键合原子（带*原子）间距增大使内旋转原子）间距增大使内旋转较容易，柔顺性好。较容易，柔顺性好。 如：如：Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物高分子
12、链的柔性高分子链的柔性 C)当主链中由共轭双键组成时当主链中由共轭双键组成时，由于共轭双键因，由于共轭双键因p p电子电子云重叠不能内旋转，因而柔顺性差，是刚性链。如聚乙炔、云重叠不能内旋转，因而柔顺性差，是刚性链。如聚乙炔、聚苯：聚苯： 因此，在主链中引入不能内旋转的芳环、芳杂环等环状因此，在主链中引入不能内旋转的芳环、芳杂环等环状结构，可提高分子链的刚性。结构，可提高分子链的刚性。Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和
13、恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物高分子链的柔性高分子链的柔性2. 取代基取代基1) 高分子的高分子的非极性非极性取代基取代基体积体积越大越大使主链单键内旋转的位垒增使主链单键内旋转的位垒增大，柔性降低。大，柔性降低。(-C6H5-CH3-H)2) 极性越大，相互作用就越强，高分子内旋转愈困难，柔性愈极性越大，相互作用就越强，高分子内旋转愈困难，柔性愈小。（小。（-CN-Cl-CH3-H
14、)Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物高分子链的柔性高分子链的柔性 3）对称性侧基，各种构型间变换容易；分子链间的距离增）对称性侧基，各种构型间变换容易；分子链间的距离增大，相互作
15、用减弱；侧基对称性越高，分子链柔顺性越好。大，相互作用减弱；侧基对称性越高，分子链柔顺性越好。如：如：4）主链上排布密度有关）主链上排布密度有关Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物
16、高分子链柔性影响因素高分子链柔性影响因素3. 分子量大小分子量大小 如果分子链较短，内旋转产生的构象数小，刚性大。如如果分子链较短，内旋转产生的构象数小，刚性大。如果分子链较长，主链所含的单键数目多，因内旋转而产生果分子链较长，主链所含的单键数目多，因内旋转而产生的构象数目多，柔顺性好。的构象数目多，柔顺性好。 但链长超过一定值后，分子链的构象服从统计规律，链但链长超过一定值后，分子链的构象服从统计规律，链长对柔顺性的影响不大。长对柔顺性的影响不大。 4.交联交联 轻度交联，柔性影响不大轻度交联，柔性影响不大 交联度增加，柔性会失去。交联度增加，柔性会失去。5.氢键：氢键：如果高分子链的分子内
17、或分子间可以形成氢键，氢如果高分子链的分子内或分子间可以形成氢键，氢键的影响比极性更显著，可大大增加分子链的刚性。键的影响比极性更显著，可大大增加分子链的刚性。DepartmentofMaterialsScienceandEngineeringApplying Materials Innovation to Energy and Environmental Problems.我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也
18、感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物第七章第七章 聚合物的结构与性能聚合物的结构与性能7.1 高分子的链结构高分子的链结构7.2 高分子的凝集态结构高分子的凝集态结构7.3 高分子的分子运动高分子的分子运动7.4 高分子的力学性能高分子的力学性能Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多
19、么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物7.2 高分子的凝集态结构高分子的凝集态结构 高分子的聚集态结构也称三级结构，或超分子结构，它高分子的聚集态结构也称三级结构，或超分子结构，它是指聚合物内是指聚合物内分子链的排列与堆砌结构分子链的排列与堆砌结构。 虽然高分子的链结构对高分子材料性能有显著影响，但由虽然高分子的链结构对高分子材料性能有显著影响，但由于聚合物是有许多高分子链聚集而成，有时即使相同链结构的于聚合物是有许多高分子链聚集而成，有时即使相同链结构的同一种聚合物，在不同加工成型条件下，也会产生不同的聚集同一种聚
20、合物，在不同加工成型条件下，也会产生不同的聚集态，所得制品的性能也会截然不同，因此态，所得制品的性能也会截然不同，因此聚合物的聚集态结构聚合物的聚集态结构对聚合物材料性能的影响比高分子链结构更直接、更重要对聚合物材料性能的影响比高分子链结构更直接、更重要。 研究掌握聚合物的聚集态结构与性能的关系，对选择合适研究掌握聚合物的聚集态结构与性能的关系，对选择合适的加工成型条件、改进材料的性能，制备具有预期性能的聚合的加工成型条件、改进材料的性能，制备具有预期性能的聚合物材料具有重要意义。物材料具有重要意义。 聚合物的聚集态结构主要包括聚合物的聚集态结构主要包括晶态结构、非晶态结构、液晶态结构、非晶态
21、结构、液晶态结构和取向态结构晶态结构和取向态结构。Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物7.2 高分子的凝集态结构高分子的凝集态结构1.高分子间的相互作用高分子间的相互作用2.聚合物
22、的凝聚态结构模型聚合物的凝聚态结构模型3.聚合物的结晶形态及晶胞聚合物的结晶形态及晶胞Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物1.高分子间的相互作用高分子间的相互作用范德华力：范德华力
23、： 静电力静电力永久偶极间（永久偶极间（12-20kJ/mol) 诱导力诱导力永久与诱导偶极间（永久与诱导偶极间（6-13kJ/mol) 色散力色散力瞬时偶极间（瞬时偶极间（0.8-8kJ/mol)氢键（氢键（13-40kJ/mol) X-HY(X、Y是电负性较大的原子）是电负性较大的原子）内聚能密度内聚能密度 E=Hv-RT （E内聚能，内聚能，Hv摩尔蒸发热）摩尔蒸发热） CED=E/V（V为摩尔体积，为摩尔体积，CED为内聚能密度）为内聚能密度） Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science an
24、d Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物某些氢键的键能某些氢键的键能Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里
25、呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物内聚能密度内聚能密度内聚能密度的大小决定了聚合物的凝聚态形态：内聚能内聚能密度的大小决定了聚合物的凝聚态形态：内聚能密度越大，聚合物呈晶态结构；内聚能密度小，呈非晶密度越大，聚合物呈晶态结构；内聚能密度小，呈非晶态结构。但聚乙烯例外，高密度时，呈晶态结构。态结构。但聚乙烯例外，高密度时，呈晶态结构。Department of Materials Science and EngineeringUniv
26、ersity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.聚合物的凝聚态结构模型聚合物的凝聚态结构模型1）聚合物的晶态结构模型）聚合物的晶态结构模型缨状微束模型缨状微束模型折叠链模型折叠链模型插线板模型插线板模型2）聚合物的非晶态模型）聚合物的非晶态模型无规线团模型无规线团模型两相球粒模型两相球粒模
27、型Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物XRD表征表征Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Sci
28、ence and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物聚合物单晶的电子衍射聚合物单晶的电子衍射聚乙烯单晶聚乙烯单晶聚聚甲醛单晶甲醛单晶Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一
29、跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物聚合物单晶电镜照片聚合物单晶电镜照片聚乙烯单晶显微聚乙烯单晶显微镜照片镜照片聚甲醛单晶显微镜聚甲醛单晶显微镜照片照片Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东
30、西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物球晶在偏光显微镜下呈黑十字消光球晶在偏光显微镜下呈黑十字消光Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里
31、边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物1）聚合物的晶态结构模型）聚合物的晶态结构模型A）缨状微束模型）缨状微束模型缨状区缨状区微束微束 认为结晶聚合物中认为结晶聚合物中晶区与非晶区互相穿插，晶区与非晶区互相穿插，同时存在。在晶区分子同时存在。在晶区分子链相互平行排列成规整链相互平行排列成规整的结构，而在非晶区分的结构，而在非晶区分子链的堆砌完全无序。子链的堆砌完全无序。该模型也称两相结构模该模型也称两相结构模型。型。Department of Materials Science a
32、nd EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物B）折叠链模型）折叠链模型松散近邻折叠链模型松散近邻折叠链模型多层片晶的折叠链模型多层片晶的折叠链模型近邻折叠近邻折叠Department of Materials Science and Engineerin
33、gUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物不规则非近邻进入不规则非近邻进入插线板模型插线板模型B）折叠链模型）折叠链模型 C)插线板模型插线板模型Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Scien
34、ce and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2）聚合物的非晶态结构模型）聚合物的非晶态结构模型无规线团模型无规线团模型两相球粒模型两相球粒模型Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of Ch
35、ina我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物3.聚合物的结晶形态及晶胞聚合物的结晶形态及晶胞（1）聚合物的晶胞）聚合物的晶胞聚乙烯晶体：斜聚乙烯晶体：斜方。方。每两个碳原子占每两个碳原子占据一个格点（？）据一个格点（？）分子链平行排列，分子链平行排列，呈锯齿（呈锯齿（或者螺或者螺旋链状旋链状）分子链排列方式分子链排列方式与取代基有关与取代基有关Department
36、 of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物3.聚合物的结晶形态及晶胞聚合物的结晶形态及晶胞聚酰胺晶体聚酰胺晶体;平面锯齿状平面锯齿状Department of Materials Science and E
37、ngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物螺旋构象螺旋构象全同立构乙全同立构乙烯类聚合物烯类聚合物(a)H31,聚丙烯聚丙烯(b)H72,聚异己烯聚异己烯(c)H41,聚异戊烯聚异戊烯 (d)H41 聚邻甲苯乙聚邻甲苯乙烯烯Department of Mate
38、rials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物聚丙烯的晶体结构聚丙烯的晶体结构Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and T
39、echnology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物一些聚合物的晶体结构数据一些聚合物的晶体结构数据Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一
40、个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物3.聚合物的结晶形态及晶胞聚合物的结晶形态及晶胞（2）结晶聚合物的形态）结晶聚合物的形态 根据结晶条件不同，又可形成多种形态的晶体：单晶、根据结晶条件不同，又可形成多种形态的晶体：单晶、球晶、伸直链晶片、纤维状晶片和串晶等。球晶、伸直链晶片、纤维状晶片和串晶等。A. 聚合物单晶聚合物单晶聚乙烯单晶聚乙烯单晶聚甲醛单晶聚甲醛单晶Department of Materials Scienc
41、e and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物A）聚合物单晶）聚合物单晶聚乙烯单晶显微镜照片聚乙烯单晶显微镜照片聚甲醛单晶显微镜照片聚甲醛单晶显微镜照片 单晶单晶：具有一定几何外形的薄片状晶体。一般聚合物具有一定几何外形的薄片状晶体。一般聚合物的单晶
42、只能从极稀溶液（质量浓度小于的单晶只能从极稀溶液（质量浓度小于0.01wt%)中缓中缓慢结晶而成。慢结晶而成。Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物B）聚合物球晶）聚合物球晶球晶的生
43、长过程：以晶球晶的生长过程：以晶核为中心，从初级晶核核为中心，从初级晶核生长的多层片晶，在缺生长的多层片晶，在缺陷处发生分叉，形成新陷处发生分叉，形成新的片晶。如此反复形成的片晶。如此反复形成对称的球晶。对称的球晶。直径从直径从nmmm一般是由结晶性聚合物一般是由结晶性聚合物从浓溶液中析出或由熔从浓溶液中析出或由熔体冷却时形成的。体冷却时形成的。球晶在正交偏光显微镜球晶在正交偏光显微镜下可观察到其特有的黑下可观察到其特有的黑十字消光或带同心圆的十字消光或带同心圆的黑十字消光图象。黑十字消光图象。Department of Materials Science and EngineeringUni
44、versity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物C）纤维晶和串晶）纤维晶和串晶聚乙烯纤维晶的电子显微镜照片 纤维状晶纤维状晶是在流动是在流动场的作用下使高分场的作用下使高分子链的构象发生畸子链的构象发生畸变，成为沿流动方变，成为沿流动方向平行排列的伸展向平行排列的伸展状态，在适当的条状态，在
45、适当的条件下结晶而成。分件下结晶而成。分子链取向与纤维轴子链取向与纤维轴平行。平行。Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物聚合物的串晶聚合物的串晶聚合物串晶是一聚合物串晶是一种类似于
46、串珠式种类似于串珠式的多晶体。的多晶体。伸直状为纤维晶伸直状为纤维晶附生为片晶附生为片晶Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物D）伸直链晶）伸直链晶 由完全伸展的分子由完全伸展的分子
47、链平行规整排列而链平行规整排列而成的小片状晶体，成的小片状晶体，晶体中分子链平行晶体中分子链平行于晶面方向，晶片于晶面方向，晶片厚度基本与伸展的厚度基本与伸展的分子链长度相当。分子链长度相当。这种晶体主要形成这种晶体主要形成于于极高压力极高压力下。下。Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和
48、恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物结晶对聚合物性能的影响结晶对聚合物性能的影响 结晶使高分子链规整排列，堆砌紧密，因而增强了分结晶使高分子链规整排列，堆砌紧密，因而增强了分子链间的作用力，使聚合物的密度、强度、硬度、耐热性、子链间的作用力，使聚合物的密度、强度、硬度、耐热性、耐溶剂性、耐化学腐蚀性等性能得以提高，从而改善塑料耐溶剂性、耐化学腐蚀性等性能得以提高，从而改善塑料的使用性能。的使用性能。 但但结晶使高弹性、断裂伸长率、抗冲击强度等性能下降结晶使高弹性、断裂伸长率、抗冲击强度等性能下降，对以对以弹性、韧性弹性、韧
49、性为主要使用性能的材料是为主要使用性能的材料是不利的不利的（高分子（高分子的重要特征）的重要特征）。如结晶会使橡胶失去弹性，发生爆裂。如结晶会使橡胶失去弹性，发生爆裂。Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有
50、错：表里边有一个活的生物非晶态对聚合物性能的影响非晶态对聚合物性能的影响 非晶态结构是一个比晶态更为普遍存在的聚集形态，不非晶态结构是一个比晶态更为普遍存在的聚集形态，不仅有大量完全非晶态的聚合物，而且即使在晶态聚合物中仅有大量完全非晶态的聚合物，而且即使在晶态聚合物中也存在非晶区。也存在非晶区。 非晶态结构包括玻璃态非晶态结构包括玻璃态（性能像玻璃性能像玻璃)、橡胶态、橡胶态(高的弹高的弹性性）、粘流态（或熔融态、粘流态（或熔融态，液体的状态液体的状态）及结晶聚合物中）及结晶聚合物中的非晶区的非晶区（柔韧性有关柔韧性有关）。 由于对非晶态结构的研究比对晶态结构的研究要困难的由于对非晶态结构的
51、研究比对晶态结构的研究要困难的多，因而对非晶态结构的认识还较粗浅。目前主要有两种多，因而对非晶态结构的认识还较粗浅。目前主要有两种理论模型，即两相球粒模型和无规线团模型，两者尚存争理论模型，即两相球粒模型和无规线团模型，两者尚存争议，无定论。议，无定论。Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶
52、和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物结晶聚合物晶区与非晶区密度结晶聚合物晶区与非晶区密度Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表
53、里边有一个活的生物聚合物的取向态结构聚合物的取向态结构 取向取向(orientation)：在外力作用下，分子链沿外力方向在外力作用下，分子链沿外力方向平行排列。平行排列。 聚合物的取向现象包括分子链、链段的取向以及结晶聚合物的取向现象包括分子链、链段的取向以及结晶聚合物的晶片等沿外力方向的择优排列。聚合物的晶片等沿外力方向的择优排列。 未取向的聚合物材料是各向同性的，即各个方向上的性未取向的聚合物材料是各向同性的，即各个方向上的性能相同。而取向后的聚合物材料，在取向方向上的力学性能相同。而取向后的聚合物材料，在取向方向上的力学性能得到加强，而与取向垂直的方向上，力学性能可能被减能得到加强，而
54、与取向垂直的方向上，力学性能可能被减弱。即取向聚合物材料是各向异性的，即方向不同，性能弱。即取向聚合物材料是各向异性的，即方向不同，性能不同。不同。 Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活
55、的生物聚合物的取向态结构聚合物的取向态结构链段取向分子链取向Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物聚合物的取向态结构聚合物的取向态结构折叠链的取向不同拉伸Department of
56、Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物聚合物的取向态结构用途聚合物的取向态结构用途聚合物的取向一般有两种方式：聚合物的取向一般有两种方式：单轴取向：单轴取向：在一个轴向上施以外力，使分子链沿一个在一个轴向上施以
57、外力，使分子链沿一个方向取向。方向取向。 如纤维纺丝：如纤维纺丝：再如薄膜的单轴拉伸再如薄膜的单轴拉伸Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物聚合物的取向态结构用途聚合物的取向态结构用
58、途双轴取向双轴取向：一般在两个垂直方向施加外力。如薄膜双轴拉一般在两个垂直方向施加外力。如薄膜双轴拉伸，使分子链取向平行薄膜平面的任意方向。在薄膜平面伸，使分子链取向平行薄膜平面的任意方向。在薄膜平面的各方向的性能相近，但薄膜平面与平面之间易剥离。的各方向的性能相近，但薄膜平面与平面之间易剥离。薄膜的双轴拉伸取向：薄膜的双轴拉伸取向：Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但
59、是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物聚合物的液晶态聚合物的液晶态 液晶态是晶态向液态转化的中间态，既具有晶态的有序液晶态是晶态向液态转化的中间态，既具有晶态的有序性（性（导致各向异性导致各向异性），又具有液态的连续性和流动性。），又具有液态的连续性和流动性。 根据形成条件的不同分为：根据形成条件的不同分为： 热致性液晶：热致性液晶：受热熔融形成各向异性熔体；受热熔融形成各向异性熔体； 溶致性液晶：溶致性液晶：溶于某种溶剂而形成各向异性的溶液
60、。溶于某种溶剂而形成各向异性的溶液。Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物聚合物的液晶态聚合物的液晶态（1）高分子液晶形成条件高分子液晶形成条件 聚合物要形成液晶，必须满足以下条件：
61、聚合物要形成液晶，必须满足以下条件： （i）分子链具有分子链具有刚性刚性单元单元液晶单元液晶单元，并且分子的长度与，并且分子的长度与宽度之比宽度之比R10，即，即分子呈棒状分子呈棒状或或扁平状扁平状的构象。的构象。（ii）分子之间有适当的相互作用，以维持有序排列，如）分子之间有适当的相互作用，以维持有序排列，如苯苯环或氢键环或氢键等结构；等结构；（iii）若形成胆甾型液晶还必须含有）若形成胆甾型液晶还必须含有不对称碳原子不对称碳原子。（) 含有柔性结构单元含有柔性结构单元-烷链结构（流动性）烷链结构（流动性）Department of Materials Science and Enginee
62、ringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物聚合物的液晶态聚合物的液晶态（2）高分子液晶的分类）高分子液晶的分类 高分子液晶有三种不同的结构类型：近晶型、向列型和高分子液晶有三种不同的结构类型：近晶型、向列型和胆甾型。胆甾型。近晶型近晶型（i）近晶型：）近晶型：棒状分子通过
63、垂直于分子棒状分子通过垂直于分子长轴方向的强相互作用，互相平行排列长轴方向的强相互作用，互相平行排列成层状结构，分子轴垂直于层面。棒状成层状结构，分子轴垂直于层面。棒状分子只能在层内活动。分子只能在层内活动。Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界
64、里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物聚合物的液晶态聚合物的液晶态向列型向列型（ii）向列型：向列型：棒状分子虽然也平行排列，但长短不一，不分棒状分子虽然也平行排列，但长短不一，不分层次，只有一维有序性，在外力作用下发生流动时，棒状分层次，只有一维有序性，在外力作用下发生流动时，棒状分子易沿流动方向取向，并可流动取向中互相穿越。子易沿流动方向取向，并可流动取向中互相穿越。 （聚对苯（聚对苯甲酰胺的二甲基乙酰胺甲酰胺的二甲基乙酰胺-LiCl溶液、聚对苯二甲酰对苯二胺溶液、聚对苯二甲酰对苯二胺的浓硫酸溶液）的浓硫酸溶液）Department of Materials Sc
65、ience and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物聚合物的液晶态聚合物的液晶态（iii）胆甾型：）胆甾型：棒状分子分层平行排列，棒状分子分层平行排列，在每个单层内分子排列与向列型相似，在每个单层内分子排列与向列型相似，相邻两层中分子长轴依次有规则
66、地扭转相邻两层中分子长轴依次有规则地扭转一定角度，分子长轴在旋转一定角度，分子长轴在旋转3600后复原。后复原。 两个取向相同的分子层之间的距两个取向相同的分子层之间的距离称为胆甾型液晶的螺距。离称为胆甾型液晶的螺距。 聚聚L-谷氨酸谷氨酸苄酯的甲酚溶液苄酯的甲酚溶液胆甾型胆甾型Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物
67、我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物聚合物的共混聚合物的共混 所谓所谓共混聚合物共混聚合物(polymer blend)是通过简单的工艺过程是通过简单的工艺过程把两种或两种以上的均聚物或共聚物或不同分子量、不同把两种或两种以上的均聚物或共聚物或不同分子量、不同分子量分布的同种聚合物混合而成的聚合物材料，也称聚分子量分布的同种聚合物混合而成的聚合物材料，也称聚合物合金。合物合金。 通过共混可以获得原单一组分没有的一些新的综合性通过共混可以获得原单一组分没有的一些新的综合性能，并且可通过混合组分的调
68、配（调节各组分的相对含量）能，并且可通过混合组分的调配（调节各组分的相对含量）来获得适应所需性能的材料。来获得适应所需性能的材料。 共混与共聚的作用相类似，共混是通过物理的方法把不共混与共聚的作用相类似，共混是通过物理的方法把不同性能的聚合物混合在一起；而共聚则是通过化学的方法同性能的聚合物混合在一起；而共聚则是通过化学的方法把不同性能的聚合物链段连在一起。把不同性能的聚合物链段连在一起。Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑
69、恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物聚合物的共混聚合物的共混通过共混可带来多方面的好处：通过共混可带来多方面的好处：（1）改善高分子材料的机械性能；）改善高分子材料的机械性能；（2）提高耐老化性能；）提高耐老化性能；（3）改善材料的加工性能；）改善材料的加工性能；（4）有利于废弃聚合物的再利用。）有利于废弃聚合物的再利用。 共混与共聚相比，工艺简单，但共混时存在相容性问题，共混与共聚相
70、比，工艺简单，但共混时存在相容性问题，若两种聚合物共混时相容性差，混合程度（相互的分散程度）若两种聚合物共混时相容性差，混合程度（相互的分散程度）很差，易出现宏观的相分离，达不到共混的目的，无实用价值。很差，易出现宏观的相分离，达不到共混的目的，无实用价值。DepartmentofMaterialsScienceandEngineeringApplying Materials Innovation to Energy and Environmental Problems.我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有
71、一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物第七章第七章 聚合物的结构与性能聚合物的结构与性能7.1 高分子的链结构高分子的链结构7.2 高分子的凝集态结构高分子的凝集态结构7.3 高分子的分子运动高分子的分子运动7.4 高分子的力学性能高分子的力学性能Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样
72、一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物7.3 高分子的分子运动高分子的分子运动 分子运动将材料的微观结构与宏观性能之间的关系分子运动将材料的微观结构与宏观性能之间的关系联系起来，并给予科学的解释。联系起来，并给予科学的解释。A.聚合物分子运动的特征聚合物分子运动的特征B.聚合物的力学状态和热转变聚合物的力学状态和热转变C.力学三态力学三态Department of Materials Science and Engine
73、eringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物7.3 高分子的分子运动高分子的分子运动A.聚合物分子运动的特征：聚合物分子运动的特征：1. 高分子运动单元的多重性高分子运动单元的多重性2. 高分子运动具有时间依赖性高分子运动具有时间依赖性3. 高分子运动的温度依赖性高分子运
74、动的温度依赖性Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物1. 高分子运动单元的多重性高分子运动单元的多重性v高分子链的运动：分子链质心的相对运动高分子链的运动：分子链质心的相对运动v链段
75、的运动链段的运动v链节、侧基等更小单元的运动链节、侧基等更小单元的运动-高分子链、温度有关、快慢等高分子链、温度有关、快慢等 力学性力学性能能Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2
76、. 高分子运动具有时间依赖性高分子运动具有时间依赖性 在外界条件作用下，物质从一个平衡态通过分子运动在外界条件作用下，物质从一个平衡态通过分子运动变到另一个平衡状态，这种转变不是瞬时完成的，需要克变到另一个平衡状态，这种转变不是瞬时完成的，需要克服运动时运动单元所受到的大的内摩擦力，这个克服内摩服运动时运动单元所受到的大的内摩擦力，这个克服内摩擦力的过程称为擦力的过程称为松弛过程松弛过程。松弛过程是一个缓慢过程。松弛过程是一个缓慢过程。 X(t)=X0exp(-t/)X0、 X(t)指状态，为松弛时间指状态，为松弛时间Department of Materials Science and En
77、gineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物3. 高分子运动的温度依赖性高分子运动的温度依赖性 温度升高作用有两温度升高作用有两个个：增加能量增加能量，其二，其二使使聚合物体积膨聚合物体积膨胀胀，扩大运动空间。，扩大运动空间。 松弛时间与分子热运动有关：松弛时间与
78、分子热运动有关： =0exp(E/RT)0为常数，取决于高分子运动单元的结构及凝聚态结构为常数，取决于高分子运动单元的结构及凝聚态结构Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物B. 聚合
79、物的力学状态和热转变聚合物的力学状态和热转变 若对某一非晶态聚合物试样施加一恒定外力，观察试若对某一非晶态聚合物试样施加一恒定外力，观察试样在等速升温过程中发生的形变与温度的关系，便得到该样在等速升温过程中发生的形变与温度的关系，便得到该聚合物试样的聚合物试样的温度温度-形变曲线形变曲线（或称（或称热热-机械曲线机械曲线）。）。 非晶态聚合物典型的热非晶态聚合物典型的热-机械曲线如下图，存在机械曲线如下图，存在两个斜两个斜率突变区率突变区，这两个突变区把热，这两个突变区把热-机械曲线机械曲线分为三个区域分为三个区域，分，分别对应于别对应于三种不同的力学状态三种不同的力学状态，三种状态的性能与分
80、子运，三种状态的性能与分子运动特征各有不同。动特征各有不同。形形变变温度温度IIIIII非晶态聚合物的力学三态及其转变非晶态聚合物的力学三态及其转变Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的
81、生物玻璃态玻璃态 在区域在区域I，温度低，温度低，链段运动被冻结链段运动被冻结，只有，只有侧基、链节、侧基、链节、链长、键角等的局部运动链长、键角等的局部运动，因此聚合物在外力作用下的形，因此聚合物在外力作用下的形变小，具有变小，具有虎克弹性行为：虎克弹性行为：形变在瞬间完成，当外力除去形变在瞬间完成，当外力除去后，形变又立即恢复，表现为质硬而脆，这种力学状态与后，形变又立即恢复，表现为质硬而脆，这种力学状态与无机玻璃相似，称为无机玻璃相似，称为玻璃态玻璃态。玻玻璃璃态态温度温度形形变变IIIIIIDepartment of Materials Science and EngineeringU
82、niversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物高弹态高弹态 随着温度的升高，随着温度的升高，链段运动逐渐链段运动逐渐“解冻解冻”，形变逐渐增大，形变逐渐增大；当温度升高到某一程度时，链段运动得以充分发展，形变发当温度升高到某一程度时，链段运动得以充分发展，形变发生突变，进入区域生突变，
83、进入区域II；这时即使在较小的外力作用下，也能这时即使在较小的外力作用下，也能迅速迅速产生很大形变产生很大形变；当外力除去后，当外力除去后，形变又可逐渐恢复形变又可逐渐恢复（如（如何产生的？）何产生的？）。这种受力能产生很大的形变，。这种受力能产生很大的形变，除去外力后能除去外力后能恢复原状的性能称高弹性恢复原状的性能称高弹性，相应的力学状态称，相应的力学状态称高弹态高弹态。温度温度形形变变IIIIII玻玻璃璃态态高弹态高弹态Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology o
84、f China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物粘流态粘流态形形变变温度温度IIIIII玻玻璃璃态态高弹态高弹态玻玻璃璃化化转转变变区区Tg粘流态粘流态粘粘弹弹态态转转变变区区Tf交联聚合物交联聚合物MaMbMb Ma 当温度升到足够高时，在外力作用下，由于当温度升到足够高时，在外力作用下，由于链段链段运动剧烈，导致整个分子链质量中心发生相对位移运动剧烈，导致
85、整个分子链质量中心发生相对位移，聚合物完全变为聚合物完全变为粘性流体粘性流体，其，其形变不可逆形变不可逆，这种力学，这种力学状状态态称为称为粘流态粘流态。Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一
86、个活的生物非晶态聚合物的力学三态及其转变非晶态聚合物的力学三态及其转变形形变变温度温度IIIIII玻玻璃璃态态高弹态高弹态玻玻璃璃化化转转变变区区Tg粘流态粘流态粘粘弹弹态态转转变变区区Tf交联聚合物交联聚合物MaMbMb Ma 玻璃态、高弹态和粘流态称为聚合物的力学三态。玻璃态、高弹态和粘流态称为聚合物的力学三态。玻璃化转变温度玻璃化转变温度（glass temperature，以以Tg表示表示）：）：玻璃态开始向高弹玻璃态开始向高弹态转变的温度称为。由玻璃态向高弹态发生突变的区域态转变的温度称为。由玻璃态向高弹态发生突变的区域为为玻璃化转变区玻璃化转变区。粘流温度粘流温度（以（以Tf表示）
87、：高弹态开始向粘流态转变的温度。其间的形变突表示）：高弹态开始向粘流态转变的温度。其间的形变突变区域称为变区域称为粘弹态转变区。粘弹态转变区。分子量越大，分子量越大，Tf越高。交联聚合物由于分子链越高。交联聚合物由于分子链间有化学键连接，不能发生相对位移，不出现粘流态。间有化学键连接，不能发生相对位移，不出现粘流态。Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证
88、实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物晶态聚合物的力学状态及其转变晶态聚合物的力学状态及其转变 在轻度结晶的聚合物中，少量的晶区起类似交联点的作用，在轻度结晶的聚合物中，少量的晶区起类似交联点的作用，当温度升高时，其中非晶区由玻璃态转变为高弹态，可以当温度升高时，其中非晶区由玻璃态转变为高弹态，可以观察观察到到Tg的存在的存在，但晶区的链段由于受晶格能的限制难以运动，使，但晶区的链段由于受晶格能的限制难以运动，使其形变受到限制，整个材料表现为由于其形变受到限制
89、，整个材料表现为由于非晶区的高弹态非晶区的高弹态而具有而具有一定的一定的韧性韧性，由于晶区的存在具有一定的硬度，由于晶区的存在具有一定的硬度,象象皮革。皮革。形形变变温度温度TgDepartment of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我
90、的猜测没有错：表里边有一个活的生物晶态聚合物的力学状态及其转变晶态聚合物的力学状态及其转变 由于晶区限制了形变，因此在晶区熔融之前，聚合物由于晶区限制了形变，因此在晶区熔融之前，聚合物整体整体表现不出高弹态表现不出高弹态。能否观察到高弹态取决于非晶区的。能否观察到高弹态取决于非晶区的Tf是否大于晶区的是否大于晶区的Tm。若若TmTf，则当晶区熔融后，非晶区已则当晶区熔融后，非晶区已进入粘流态，进入粘流态，不呈现高弹态不呈现高弹态；若；若TmTf时才进入粘流态。时才进入粘流态。形形变变温度温度TgTmTfTm40%)聚合物聚合物Department of Materials Science an
91、d EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物C.力学三态力学三态 1.玻璃化转变温度玻璃化转变温度 当聚合物发生玻璃化转变时，其物理性能急剧变化。当聚合物发生玻璃化转变时，其物理性能急剧变化。Tg是聚合是聚合物作为物作为塑料使用的最高温度，橡胶使用的最低温
92、度塑料使用的最高温度，橡胶使用的最低温度。（1）转变机理：自由体积理论）转变机理：自由体积理论 自由体积理论认为聚合物的体积是由两部分组成：高分子链本自由体积理论认为聚合物的体积是由两部分组成：高分子链本身所占的体积和高分子链间未被占据的空隙。高分子链间未被占据身所占的体积和高分子链间未被占据的空隙。高分子链间未被占据的空隙称自由体积。的空隙称自由体积。 自由体积是分子链进行构象转变和链段运动所需的活动空间。自由体积是分子链进行构象转变和链段运动所需的活动空间。当聚合物冷却时，自由体积逐渐减小，当达到某一温度时，自由体当聚合物冷却时，自由体积逐渐减小，当达到某一温度时，自由体积收缩到最低值，聚
93、合物的链段运动因失去活动空间而被冻结，聚积收缩到最低值，聚合物的链段运动因失去活动空间而被冻结，聚合物进入玻璃态。因此合物进入玻璃态。因此自由体积理论认为玻璃化温度就是使聚合物自由体积理论认为玻璃化温度就是使聚合物自由体积达到某一最低恒定临界值时的温度自由体积达到某一最低恒定临界值时的温度。Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有
94、一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物玻璃化转变温度玻璃化转变温度（2）Tg的影响因素的影响因素 （i）聚合物的结构）聚合物的结构：Tg是链段运动刚被冻结的温度，而链是链段运动刚被冻结的温度，而链段运动是通过主链单键的内旋转来实现，因此段运动是通过主链单键的内旋转来实现，因此Tg与高分子链与高分子链的柔顺性相关，柔顺性好，的柔顺性相关，柔顺性好，Tg低，柔顺性差，低，柔顺性差，Tg高。高。 具体表现如下：具体表现如下：a. 主链主链b.侧基或者侧链侧基或者侧链c.分子量分子量d.交联交
95、联Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物a. 主链主链 主链由饱和单键所组成的聚合物主链由饱和单键所组成的聚合物，如，如-C-C-，-C-N-，-C-O-，-Si-O-等，等，柔顺性
96、较好柔顺性较好，一般，一般Tg不高不高： 主链中引入孤立双键主链中引入孤立双键，可提高分子链的，可提高分子链的柔顺性柔顺性，使，使Tg降低降低，如：如：Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个
97、活的生物a. 主链主链 主链中引入共轭双键、芳环或芳杂环主链中引入共轭双键、芳环或芳杂环，可提高分子链的，可提高分子链的刚性，刚性，Tg升高升高，如：，如：Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有
98、一个活的生物b. 侧基或侧链侧基或侧链 侧基的极性越强侧基的极性越强，数目越多，数目越多，Tg越高越高，如：，如： 侧基的体积越大、刚性越强，分子链的柔顺性越差，侧基的体积越大、刚性越强，分子链的柔顺性越差，Tg高高，如：，如：Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放
99、在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物b. 侧基或侧链侧基或侧链 柔性侧链越长，分子链柔顺性越好，柔性侧链越长，分子链柔顺性越好，Tg越低越低，如：，如： 如果是如果是对称双取代，可提高分子链柔顺性，对称双取代，可提高分子链柔顺性，Tg下降下降，如：如：Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：
100、表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物玻璃化转变温度玻璃化转变温度 c. 分子量：分子量： 当分子量较低时，当分子量较低时，MW ，Tg ；当分子量足够大；当分子量足够大时，分子量与时，分子量与Tg无关。无关。d. 交联：交联： 交联度交联度 ，分子链运动受约束的程度，分子链运动受约束的程度 ，分子链柔顺，分子链柔顺性性 ，Tg 。 （ii）共聚、共混与增塑）共聚、共混与增塑 共聚（二元共聚物）：共聚（二元共聚物）：无规共聚物的无规共聚物的Tg通常介于共聚单体通常介于共聚单体各
101、自均聚物的各自均聚物的Tg之间，并可通过共聚物组成来连续改变共聚物之间，并可通过共聚物组成来连续改变共聚物的的Tg。 嵌段共聚物和接枝共聚物：嵌段共聚物和接枝共聚物：若两组分相容只表现出一若两组分相容只表现出一Tg，若两组分不相容，表现两若两组分不相容，表现两Tg。 Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，
102、蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物玻璃化转变温度玻璃化转变温度共混：共混： 两组分相容：均相体系，只有一个两组分相容：均相体系，只有一个Tg，介于两组分，介于两组分Tg之间；之间； 两组分不相容：出现相分离，具有两个两组分不相容：出现相分离，具有两个Tg，其值分别接近两，其值分别接近两组分组分Tg； 两组分部分相容：相容性愈好，共混物的两个两组分部分相容：相容性愈好，共混物的两个Tg愈接近。愈接近。 增塑：聚合物的增塑：聚合物的Tg可通过加入适宜的增塑剂来降低。可通过加入适宜的增塑剂来降低。 （iii）外
103、界条件：）外界条件：聚合物的玻璃化转变是一个松弛过程，与过聚合物的玻璃化转变是一个松弛过程，与过程相关，因此升温或冷却速度、外力的大小及其作用时间的长程相关，因此升温或冷却速度、外力的大小及其作用时间的长短对短对Tg都有影响。都有影响。 测定测定Tg时升温或降温速度慢，时升温或降温速度慢，Tg偏低；外力作用速度快，偏低；外力作用速度快，Tg高；单向外力可促使链段运动，使高；单向外力可促使链段运动，使Tg降低，外力愈大，降低，外力愈大，Tg降降低愈明显。低愈明显。Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Scienc
104、e and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.聚合物的熔体流动聚合物的熔体流动 当温度高于非晶态聚合物的当温度高于非晶态聚合物的Tf、晶态聚合物的、晶态聚合物的Tm时，聚时，聚合物变为可流动的合物变为可流动的粘流态或称熔融态粘流态或称熔融态。热塑性聚合物的加工。热塑性聚合物的加工成型大多是利用其熔体的流动性能。成型大多
105、是利用其熔体的流动性能。 聚合物熔体的流动性可用多种指标来表征，其中最常用聚合物熔体的流动性可用多种指标来表征，其中最常用的是的是熔融指数熔融指数：指在一定的温度下和规定负荷下，：指在一定的温度下和规定负荷下，10min内内从规定直径和长度的标准毛细管内流出的聚合物的熔体的质从规定直径和长度的标准毛细管内流出的聚合物的熔体的质量，用量，用MI表示，单位为表示，单位为g/10min。 对于同种聚合物而言，熔融指数越大，聚合物熔体的流对于同种聚合物而言，熔融指数越大，聚合物熔体的流动性越好。但由于不同聚合物的测定时的标准条件不同，因动性越好。但由于不同聚合物的测定时的标准条件不同，因此不具可比性。
106、此不具可比性。Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物聚合物的熔体流动特点聚合物的熔体流动特点（1）粘度大，流动性差）粘度大，流动性差：这是因为高分子链的流动是通过：这是因为高分子链的
107、流动是通过链段的位移来实现的，它不是分子链的整体迁移，而是通过链段的位移来实现的，它不是分子链的整体迁移，而是通过链段的相继迁移来实现的，类似蚯蚓的蠕动。链段的相继迁移来实现的，类似蚯蚓的蠕动。（2）不符合牛顿流动规律）不符合牛顿流动规律：在流动过程中粘度随切变速率：在流动过程中粘度随切变速率的增加而下降。的增加而下降。（3）熔体流动时伴随高弹形变）熔体流动时伴随高弹形变：因为在外力作用下，高分：因为在外力作用下，高分子链沿外力方向发生伸展，当外力消失后，分子链又由伸子链沿外力方向发生伸展，当外力消失后，分子链又由伸展变为卷曲，使形变部分恢复，表现出弹性行为。展变为卷曲，使形变部分恢复，表现出
108、弹性行为。Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物影响影响tf的因素的因素 Tf是高弹态向粘流态的转变温度，是加工成型的下限温度。是高弹态向粘流态的转变温度，是加工成型的下限温度。受多
109、种因素的影响：受多种因素的影响：（1）分子链结构）分子链结构：凡是能提高高分子链柔顺性的结构因素均：凡是能提高高分子链柔顺性的结构因素均可使可使Tf下降；下降；（2）分子量的影响）分子量的影响：Tf是整个分子链开始运动的温度，是整个分子链开始运动的温度，M越越大，内摩擦力越大，整个分子链向某一方向运动的阻碍越大，大，内摩擦力越大，整个分子链向某一方向运动的阻碍越大，Tf越高。越高。（3）外力大小及其作用时间）外力大小及其作用时间： 外力外力 ，Tf ；外力作用时间；外力作用时间 ，有利粘性流动，相当于，有利粘性流动，相当于Tf下降。下降。（4）加入增塑剂可降低聚合物的）加入增塑剂可降低聚合物的
110、Tf。Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物3.聚合物的耐热性聚合物的耐热性聚合物的耐热性聚合物的耐热性包含两方面：包含两方面： 热稳定性热稳定性耐热降解、热氧化耐热降解、热氧化性能
111、；性能； 热变形性热变形性受热时外观尺寸的改变受热时外观尺寸的改变（1）热稳定性：）热稳定性： 聚合物在高温条件下可能产生两种结果：聚合物在高温条件下可能产生两种结果：降解和交联。两种反应都与化学键的断裂有关，组成聚合物降解和交联。两种反应都与化学键的断裂有关，组成聚合物分子的化学键能越大，耐热稳定性越高。为提高耐热性：分子的化学键能越大，耐热稳定性越高。为提高耐热性： （a）尽量避免分子链中弱键的存在；）尽量避免分子链中弱键的存在； （b）引入梯形结构；）引入梯形结构； （c）在主链中引入）在主链中引入Si、P、B、F等杂原子等杂原子，即合成元素有，即合成元素有机聚合物。机聚合物。Depar
112、tment of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物聚合物的耐热性聚合物的耐热性（2）热变形性：）热变形性：受热不易变形，能保持尺寸稳定性的聚合物必受热不易变形，能保持尺寸稳定性的聚合物必然是处于玻璃态或晶
113、态，因此改善聚合物的热变形性应提高其然是处于玻璃态或晶态，因此改善聚合物的热变形性应提高其Tg或或Tm，必须使分子链内部及分子链之间具有强的相互作用，必须使分子链内部及分子链之间具有强的相互作用，为此可有以下几条途径：为此可有以下几条途径： （a）增加结晶度；）增加结晶度； （b）增加分子链刚性：）增加分子链刚性：引入极性侧基；在主链或侧基上引入引入极性侧基；在主链或侧基上引入芳香环或芳香杂环；芳香环或芳香杂环； （c）使分子间产生适度交联：）使分子间产生适度交联：交联聚合物不熔不溶，只有加交联聚合物不熔不溶，只有加热到分解温度以上才遭破坏。热到分解温度以上才遭破坏。DepartmentofM
114、aterialsScienceandEngineeringApplying Materials Innovation to Energy and Environmental Problems.我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物第七章第七章 聚合物的结构与性能聚合物的结构与性能7.1 高分子的链结构高分子的链结构7.2 高分子的凝集态结构高分子的凝集态结构7.3
115、 高分子的分子运动高分子的分子运动7.4 高分子的力学性能高分子的力学性能Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物5. 高弹态聚合物的力学性能高弹态聚合物的力学性能 高弹态聚合物最重要
116、的力学性能是其高弹性。高弹态聚合物最重要的力学性能是其高弹性。（1）高弹性的特点：）高弹性的特点： （i）弹性模量小，形变量很大；（）弹性模量小，形变量很大；（ii）形变需要时间：形变）形变需要时间：形变随时间而发展直至最大形变；（随时间而发展直至最大形变；（iii）橡胶受拉伸会发热。）橡胶受拉伸会发热。（2）高弹性的本质）高弹性的本质 高弹性是由熵变引起的，在外力作用下，橡胶分子链由卷高弹性是由熵变引起的，在外力作用下，橡胶分子链由卷曲状态变为伸展状态，熵减小，当外力移去后，由于热运动，曲状态变为伸展状态，熵减小，当外力移去后，由于热运动，分子链自发地趋向熵增大的状态，分子链由伸展再回复卷曲
117、状分子链自发地趋向熵增大的状态，分子链由伸展再回复卷曲状态，因而形变可逆。态，因而形变可逆。第第 七七 章章 聚聚 合合 物物 的的 结结 构构 与与 性性 能能Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表
118、里边有一个活的生物6. 聚合物的力学松弛聚合物的力学松弛-粘弹性粘弹性 理想弹性体（如弹簧）在外力作用下平衡形变瞬间达理想弹性体（如弹簧）在外力作用下平衡形变瞬间达到，与时间无关；理想粘性流体（如水）在外力作用下形到，与时间无关；理想粘性流体（如水）在外力作用下形变随时间线性发展。变随时间线性发展。 聚合物的形变与时间有关，但不成线性关系，两者的聚合物的形变与时间有关，但不成线性关系，两者的关系介乎理想弹性体和理想粘性体之间，聚合物的这种性关系介乎理想弹性体和理想粘性体之间，聚合物的这种性能称为能称为粘弹性。粘弹性。 聚合物的力学性能随时间的变化统称为力学松弛。最基聚合物的力学性能随时间的变化
119、统称为力学松弛。最基本的力学松弛现象包括蠕变、应力松弛、滞后和力学损耗本的力学松弛现象包括蠕变、应力松弛、滞后和力学损耗等。等。第第 七七 章章 聚聚 合合 物物 的的 结结 构构 与与 性性 能能Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是
120、我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 （1）蠕变）蠕变 在恒温下施加较小的恒定外力时，材料的形变随时间在恒温下施加较小的恒定外力时，材料的形变随时间而逐渐增大的力学松弛现象。如挂东西的塑料绳慢慢变长。而逐渐增大的力学松弛现象。如挂东西的塑料绳慢慢变长。 蠕变过程包括三种形变：蠕变过程包括三种形变：e e1 1t1t2t普弹形变示意图普弹形变示意图（i）普弹形变（普弹形变（e e1）：）： 聚合物受力时，瞬时发生的聚合物受力时，瞬时发生的高分子链的键长、键角变化引起高分子链的键长、键角变化引起的形变，形变量较小，服从虎克的形变，形变量较小，服从虎克定律，当外力除去时，普弹形变定
121、律，当外力除去时，普弹形变立刻完全回复。如右图：立刻完全回复。如右图：第第 七七 章章 聚聚 合合 物物 的的 结结 构构 与与 性性 能能Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 （
122、ii）高弹形变（高弹形变（e e2）：）： 聚合物受力时，高分子链通过链段运动产生的形变，聚合物受力时，高分子链通过链段运动产生的形变，形变量比普弹形变大得多，但不是瞬间完成，形变与时间形变量比普弹形变大得多，但不是瞬间完成，形变与时间相关。当外力除去后，高弹形变逐渐回复。如下图：相关。当外力除去后，高弹形变逐渐回复。如下图：第第 七七 章章 聚聚 合合 物物 的的 结结 构构 与与 性性 能能e e2 2t1t2t高弹形变示意图高弹形变示意图Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Tec
123、hnology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 （iii）粘性流动）粘性流动（e e3）：）： 受力时发生分子链的相对位移，外力除去后粘性流动受力时发生分子链的相对位移，外力除去后粘性流动不能回复，是不可逆形变。如下图：不能回复，是不可逆形变。如下图：e e3 3t1t2t粘性流动示意图粘性流动示意图第第 七七 章章 聚聚 合合 物物 的的
124、 结结 构构 与与 性性 能能Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 当聚合物受力时，以上三种形变是同时发生的，其综合当聚合物受力时，以上三种形变是同时发生的，其综合结果如下图：结果
125、如下图：e e1e e2+e e3e e1e e2e e3t2t1te e第第 七七 章章 聚聚 合合 物物 的的 结结 构构 与与 性性 能能Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物
126、 （2）应力松弛）应力松弛 应力松弛是指在恒定温度和形变保持不变的情况下，应力松弛是指在恒定温度和形变保持不变的情况下，聚合物内部的应力聚合物内部的应力随随时间增加而逐渐衰减的现象。如用塑时间增加而逐渐衰减的现象。如用塑料绳绑捆东西，时间久了会变松。这是由于当聚合物被拉料绳绑捆东西，时间久了会变松。这是由于当聚合物被拉长时，高分子构象处于不平衡状态，它会通过链段沿外力长时，高分子构象处于不平衡状态，它会通过链段沿外力方向的运动来减少或消除内部应力，以逐渐过方向的运动来减少或消除内部应力，以逐渐过渡渡到平衡态到平衡态构象。构象。第第 七七 章章 聚聚 合合 物物 的的 结结 构构 与与 性性 能
127、能Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物（3）滞）滞后后Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Sc
128、ience and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物（4）聚合物粘弹性模型聚合物粘弹性模型弹簧粘壶Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，
129、为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物聚合物粘弹性模型聚合物粘弹性模型Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子
130、是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物聚合物粘弹性模型聚合物粘弹性模型Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个
131、活的生物附：聚合物加工方法附：聚合物加工方法v聚合物加工基础聚合物加工基础v热塑性塑料加工方法热塑性塑料加工方法-塑料加工塑料加工-橡胶加工橡胶加工-纤维加工纤维加工v热固性塑料加工方法热固性塑料加工方法v各种成型设备及过程示意图各种成型设备及过程示意图-挤出成型（管材、中空吹塑、薄膜吹塑等）挤出成型（管材、中空吹塑、薄膜吹塑等）-注射成型注射成型-压延成型压延成型-模压成型模压成型-纺丝成型纺丝成型Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，
132、蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物附：线型聚合物成型加工基础附：线型聚合物成型加工基础Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的
133、猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物热塑性塑料成型方法热塑性塑料成型方法Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢
134、？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物合成橡胶与纤维纺丝加工过程合成橡胶与纤维纺丝加工过程Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物热固性塑料成型方法热固性塑料成型
135、方法Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物挤出成型设备挤出成型设备Department of Materials Science and EngineeringUniversity
136、of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物挤出管材过程挤出管材过程Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放
137、在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物中空吹塑成型中空吹塑成型Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东
138、西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物薄膜吹塑成型薄膜吹塑成型Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物注射成型与压延成型注
139、射成型与压延成型Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物模压成型模压成型Department of Materials Science and EngineeringUniversit
140、y of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物纺丝示意图纺丝示意图Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放
141、在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物聚合物在无机材料中的应用聚合物在无机材料中的应用聚合物前驱体聚合物前驱体粉体制备粉体制备陶瓷材料成型加工陶瓷材料成型加工Sol-gel法制胶体法制胶体Gelcasting制陶瓷片材、块材制陶瓷片材、块材Tape casting制薄片制薄片陶瓷挤出成型陶瓷挤出成型复合材料复合材料Department of Materials Science and EngineeringUniv
142、ersity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物Carbon fibersDepartment of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东
143、西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物Fibres can be produced by a melt-spinning processDepartment of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是
144、我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到
145、愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物CH2=CHCONH2Department of Materials Science and En
146、gineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物注凝成型注凝成型Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多
147、么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物PVBPVAPEGTape CastingDepartment of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边
148、有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物聚丙烯酰胺聚丙烯酰胺聚甲基丙烯酰胺聚甲基丙烯酰胺Tape-casting 水基聚合物体系水基聚合物体系双取代基双取代基-CONH2CONH2-CONH2-CONH2Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我
149、的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物导电聚合物导电聚合物Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到
150、愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物1971年日本筑波大学年日本筑波大学H.Shirakawa在合成聚乙炔的实验中，偶然地在合成聚乙炔的实验中，偶然地投入过量投入过量1000倍的催化剂，合成出令人兴奋的有倍的催化剂，合成出令人兴奋的有铜铜色的顺式聚乙炔色的顺式聚乙炔薄膜薄膜与银白色光泽的反式聚乙炔与银白色光泽的反式聚乙炔。Ti(OC4H9)4Al(C2H5)3HCCH1000 倍催化剂倍催化剂温度温度108107S/m103102S/m导电高分子材料的发现导电高分子材料的发现Department of Materials Science and EngineeringUniversi
151、ty of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物1976年，年，G. MacDiarmid 、 J.Heeger与与H.Shirakawa合作进行研究，合作进行研究，他们发现当聚乙炔曝露于碘蒸气中进行掺杂氧化反应他们发现当聚乙炔曝露于碘蒸气中进行掺杂氧化反应(doping)后，其电后，其电导率令人吃惊
152、地达到导率令人吃惊地达到3000S/m。聚乙炔的掺杂反应聚乙炔的掺杂反应Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物掺杂导电高分子材料的导电机理掺杂导电高分子材料的导电机理碘分子从聚乙炔抽
153、取一个电子形成碘分子从聚乙炔抽取一个电子形成I I3 3，聚乙炔分子，聚乙炔分子形成带正电荷的自由基阳离子，在外加电场作用下双键形成带正电荷的自由基阳离子，在外加电场作用下双键上的电子可以非常容易地移动，结果使双键可以成功地上的电子可以非常容易地移动，结果使双键可以成功地沿着分子移动，实现其导电能力。沿着分子移动，实现其导电能力。Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我
154、也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物导电机制导电机制D-AD-A机制机制质子酸机制质子酸机制Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东
155、西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物1980年，年，英国英国Durham大学的大学的W.Feast得到更大密度的聚得到更大密度的聚乙乙炔。炔。 1983年，加州理工学院的年，加州理工学院的H.Grubbs以烷基钛配合物为催化剂以烷基钛配合物为催化剂将环辛四烯转换了聚乙炔将环辛四烯转换了聚乙炔，其导电率达到，其导电率达到35000S/m，但是难以加，但是难以加工且不稳定工且不稳定。 1987年年，德国德国BASF科学家科学家 N. Theophiou 对对聚乙炔聚乙炔合成方法进合成方法进行了改良，行了改良，得到的聚乙炔得到的聚乙炔电
156、导率与铜在同一数量级电导率与铜在同一数量级，达到，达到107S/m。 Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物黑格（黑格（Alan J. Heeger，1936）小传）小传1936年年
157、12月月22日生于美国衣阿华州日生于美国衣阿华州1957年毕业于内布拉斯加大学物理系，获物理学土学位年毕业于内布拉斯加大学物理系，获物理学土学位1961年获加州大学伯克利分校物理博士学位。年获加州大学伯克利分校物理博士学位。1962年至年至1982年任教于宾夕法尼亚大学物理系，年任教于宾夕法尼亚大学物理系，1967年任该校物理系教授。后转任加利福尼亚大学圣芭芭拉年任该校物理系教授。后转任加利福尼亚大学圣芭芭拉分校物理系教授并任高分子及有机固体研究所所长分校物理系教授并任高分子及有机固体研究所所长20世纪世纪70年代末，在塑料导电研究领域取得了突破性的年代末，在塑料导电研究领域取得了突破性的发现
158、，开创导电聚合物这一崭新研究领域发现，开创导电聚合物这一崭新研究领域1990年创立年创立UNIAX公司并自任董事长及总裁公司并自任董事长及总裁2000年，因在导电聚合物方面的贡献荣获诺贝尔化学奖年，因在导电聚合物方面的贡献荣获诺贝尔化学奖 共获美国专利共获美国专利40余项发表论文余项发表论文635篇（统计至篇（统计至1999年年6月）。据月）。据SCI所作的所作的10年统计（年统计（19801989），在全世界各研究领域所有发表论文被），在全世界各研究领域所有发表论文被引用次数的排名中（包括所有学科）他名列第引用次数的排名中（包括所有学科）他名列第64名，是该名，是该l0年统计中唯一进入前年统
159、计中唯一进入前100名的物理名的物理学家。学家。在聚合物导电材料方面开创性的贡献有：在聚合物导电材料方面开创性的贡献有：1973年发表对年发表对TTFTCNQ类具有金属电导的有机类具有金属电导的有机电荷转移复合物的研究，开创了有机金属导体及有电荷转移复合物的研究，开创了有机金属导体及有机超导体研究的先河机超导体研究的先河1976年发表对聚乙炔的掺杂研究，开创了导电聚合年发表对聚乙炔的掺杂研究，开创了导电聚合物的研究领域物的研究领域1991年提出用可溶性共轭聚合物实现高效聚合物发年提出用可溶性共轭聚合物实现高效聚合物发光器件，为聚合物发光器件的实用开辟了新途径光器件，为聚合物发光器件的实用开辟了
160、新途径1992年提出年提出“对离子诱导加工性对离子诱导加工性”的新概念，从的新概念，从而实现了人们多年来发展兼具高电导及加工性的导而实现了人们多年来发展兼具高电导及加工性的导电聚合物的梦想，为导电聚合物实用化提出了新方电聚合物的梦想，为导电聚合物实用化提出了新方向向1996年首次发表共轭聚合物固态下的光泵浦激光。年首次发表共轭聚合物固态下的光泵浦激光。座右铭：去冒险吧座右铭：去冒险吧Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐
161、怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物麦克迪尔米德小传麦克迪尔米德小传（Alan G. MacDiarmid，1929）发表过六百多篇学术论文发表过六百多篇学术论文拥有二十项专利技术拥有二十项专利技术1927年生于新西兰。年生于新西兰。曾就读于新西兰大学、美国曾就读于新西兰大学、美国威斯康星大学以及英国剑桥威斯康星大学以及英国剑桥大学。大学。1955年开始在宾夕法尼亚大年开始在宾夕法尼亚大学任
162、教。学任教。1973年开始研究导电高分子年开始研究导电高分子2000年获诺贝尔化学奖年获诺贝尔化学奖Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物白川英树（白川英树（Hideki Shira
163、kawa，1936）小传）小传1983年他的研究论文年他的研究论文关于聚乙炔的研究关于聚乙炔的研究获得日本高分子学会奖，获得日本高分子学会奖，还著有还著有功能性材料入门功能性材料入门、物质工学的前沿领域物质工学的前沿领域等书。等书。1961年毕业于东京工业大学理工学年毕业于东京工业大学理工学部化学专业，毕业后留校于该校资部化学专业，毕业后留校于该校资源化学研究所任助教源化学研究所任助教1976年到美国宾夕法尼亚大学留学年到美国宾夕法尼亚大学留学1979年回国后到筑波大学任副教授年回国后到筑波大学任副教授1982年升为教授。年升为教授。2000年获诺贝尔化学奖年获诺贝尔化学奖Department
164、 of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物半导体特性的应用太阳能电池半导体特性的应用太阳能电池导电高分子可制成太阳电导电高分子可制成太阳电池，结构与发光二极管相近，池，结构与发光二极管相近，但机制却相反，它
165、是将光能转但机制却相反，它是将光能转换成电能。换成电能。 优势在于廉价的制优势在于廉价的制备成本，迅速的制备工艺，备成本，迅速的制备工艺，具具有塑料的拉伸性、弹性和柔韧有塑料的拉伸性、弹性和柔韧性性。Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但
166、是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物Adv. Mater. 2006,18,572576Alan J. HeegerDepartment of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物Department of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology of China我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物otherdonors:有机半导体材料有机半导体材料
