1、高分子科学基础 -高分子物理,主讲:李红山,嘉应学院化学与环境学院,教材:高分子物理(金日光 华幼卿主编)参考书: 高分子物理何曼君(复旦大学) 高聚物结构与性能(第二版)何平笙等(中国科技大学) 高分子化学林尚安(中山大学),第一章 绪论,学习目的与要求了解高分子物理的研究范畴;初步掌握高分子链内和高分子链间的相互作用;初步掌握高分子材料结构与性能的关系。,本章的主要内容 一、高分子物理的研究范畴 二、高分子链内和高分子间的相互作用 三、高分子材料的结构与性能,一、高分子物理的研究范畴高分子物理主要研究高分子结构与性能的关系,链 结 构 聚集态结构,形 成 变化规律,性能 功能,影响,提供使
2、用高分子材料原理的知识,提供高分子设计、合成的信息,高分子物理研究对象,讨论高分子结构和性能,并通过研究分子运动来揭示结构与性能之间内在联系以及它们的基本规律,从而对高分子的合成材料的成型加工、测试、改性提供理论依据。,从时间上看高分子物理的发展情况:,20世纪,不同高聚物结构不同、性能不同,同种高聚物形成不同材料、性能不同,指导高分子材料的成型加工技术,促进高分子材料潜在性能利用,促进高分子工业的发展,21世纪,研究结构多变性而赋予的多性能,二、高分子链内和高分子间的相互作用作用的原因:质点间的吸引与排斥,结晶区,非晶区,(a),(b),高分子链形态示意 (a)为形象化串珠 (b)为热运动高
3、分子链,高聚物聚集态,作用的结果:,一定条件(T、P),高分子内、间排斥与吸引达到平衡,高聚物的聚集态呈现静止可稳定状态,组成的高聚物大分子、原子空间排列一定,高聚物的聚集态结构与性能一定,三、高分子材料的结构与性能高分子材料性能与结构、合成、成型的关系,结构 链结构 聚集态结构,高分子材料性能,高分子合成制备,高分子材料成型,通过高聚物的合成制备或成型加工可以改变高聚物的分子链结构及聚集态结构,从而改变高分子材料的性能;反过来,在结构与性能规律的指导下可以提出合理的成型加工措施,或者提出合成指定性能的高聚物;进而,进行高分子设计及材料设计。,常见高聚物的结构与性能及用途,高分子物理是高分子学科体系中最重要的专业基础课程之一。它以物理学、有机化学、物理化学和高分子化学等课程为基础,又为后续课程聚合物合成工艺学、聚合物加工原理等打下理论基础。,思考题,(1)以PE为例说明聚合物应用广泛,PE的结构式简单但是有许多用途? (2)饮料瓶为何盛热水则变软? (3)汽车轮胎是否可取代飞机轮胎?,