高分子物理对高分子材料柔顺性的精妙论述

玻璃生花

高分子链的柔顺性
柔顺性：高分子链能改变其构象的性质，取决于单键的内旋转能力。 内旋转能力↗，足以克服 t 与 g 间的能垒→旁式多→构象数↗→分子链卷曲，称为柔性好。
反之：内旋转能力↘，不足以克服能垒→反式多→构象数↘→分子链伸展，称为柔性差， 或刚性好。
与链段相联系：柔性↗    内旋转能力↗      
! o9 C- K( m) k/ e! D 柔性可分为平衡态柔性与动态柔性两方面理解。
7 h5 S9 D8 Y! i% @4 K; E7 v平衡态柔性：指热力学平衡条件下的柔性，取决于Δu tg 。
) z2 z0 N0 x/ R6 C" R动态柔性：指构象转化的难易程度，取决于Δu b 。
' d, m4 }% v$ f! L柔性的影响因素：
; ~7 J/ y: s- @, ^, P/ j) i5 g# ]１、主链结构
" g8 v! s( V( c% ?（1）不同单键的影响。
0 O' G! f5 C# K5 Q$ w6 _- d  o主链上的单键除 C－C 外，还可能是 C－O、C－N、Si－O 等。
由于 O 原子周围没有其它原子或基团(N 原子只有一个，而 C 原子有两个)， 因而主链上 O、N 原子的存在会增大非邻近原子之间的距离，使旋转容易，柔性增加。
+ F% _" x1 q; u+ C! }! C# j+ W另一方面，键长↗，键角↗，内旋容易。
综合考虑：柔顺性 Si－O>C－N>C－O>C－C。
（2）双键的影响
　　①孤立双键 由于双键不能旋转，且连在双键上的原子或基团较少，使排斥力减弱，使双键附近单键的内旋转位垒减少，柔顺性较好。 例：PB、PIP、各种橡胶。
% W" D# k  a, D; I0 J% R: E　　②共轭双键 由于共轭双键的π电子没有轴对称性，因此带有共轭双键的高分子链不能内旋，呈刚性。 例：聚苯、聚乙炔(导电高分子)。
（3）芳环的影响 由于芳环不能内旋转，所以分子链的柔顺性差。
2、侧基(取代基)
　　（1）侧基的极性
　　极性越强，相互作用力越大，内旋困难，柔性↙。
/ d/ v, f0 _: l9 E  _/ L) E$ e9 l　　极性侧基的比例越大，柔性越差。
, H, z, e/ e. p' ?7 F　　（2）侧基的体积
　　体积越大，空间位阻越大，内旋困难，柔性↙。
　　（3）侧基的对称性 对称的侧基使链间距离增大，链间作用减弱，内旋容易，柔性增加。
３、支化、交联 若支链很长，阻碍链的内旋转占主导作用时，柔顺性下降。
7 `9 K- o+ n( G( y0 P6 H　　交联程度不大时，对柔顺性影响不大；达到一定程度后，柔顺性大大降低。(与 链段长度相当)
　　４、分子链的长短 一般分子链越长→构象数↗→柔性↗
　　５、分子间作用力 分子间作用力↗→柔顺性↙
& |* Z' E9 S: T1 N　　６、链的规整性 规整性↗→易结晶→柔顺性↙
' S5 g. J& K* o  j. M' \5 i７、外界因素
　　（1）温度 T↗→能量↗→柔性↗
5 v# j8 g2 W6 I# v  F　　（2）外力：在外界条件影响下，高分子链从一种构象向另一种构象转变的难易程 度称为动态柔顺性。
　　（3）溶剂
" q& t7 J7 _: V  q: Y' z　　注：链的柔性与材料的柔性不完全一致，材料的柔性不仅取决于链的柔性，还取决 于温度、凝聚态结构。例：PR、反式 PI，由于结晶而失去柔性。

scofield

经典理论支持

玻璃生花

先声明：不能算是原创。
是我大学时高分子物理笔记的一小部分
6 @& F) {) B6 K! e+ g" R大约四十八分之一吧

玻璃生花

均方末端距其实也很实用
9 f1 v4 F: S6 U7 Q1 n' q4 @其实柔顺性这个东西除了看一眼分子链结构，估一下之外
还可以建立分子模型计算，也可以做成三个参数计算。
9 m+ n* f. N" {  y高分子物理很多知识已经纯熟了
9 W4 V2 ^3 b) b/ E再继续讲高等数学可以运用于橡胶是没有必要的
那东西短时间见学不来，一些自大的家伙也不会虚心学
( [9 U5 w5 G4 O谁会谁知道，谁会谁受益吧

技术交流

进来学习一下理论知识！
9 r# G. D+ `2 l0 `/ ~* {, M感谢分享

zclbp

温习一下，欢迎继续上传笔记。

每天洗衣做饭

楼主知识扎实，估计搞橡胶1到两年并可以独当门面

玻璃生花

呵呵，过奖了。

hktwy

搞橡胶的最好学一些高分子化学和高分子物理，否则很累。