结构与性能名词解释.docx

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结构与性能名词解释

高聚物结构与性能名词解释

第一、二章高分子的链结构

Ø链式结构：

高分子是由多价原子彼此以共价键结合而成的长链状分子。

Ø构象：

由于单键内旋转而产生的分子在不同形态。

Ø构型：

分子中由化学键所固定的原子在空间的几何排列，要改变构型必须经过化学键的断裂和重组。

高分子链的构型包括单体单元的键合顺序、空间构型的规整性、支化度、交联度以及共聚物的组成及序列结构。

Ø构造：

分子链中原子的种类和排列,包括取代基和端基的种类,结构单元的排列顺序,支链的类型和长短。

Ø高分子的结构包括高分子的链结构与聚集态结构。

高分子的链结构又分近程结构和远程结构。

近程结构属于化学结构，又称一级结构。

远程结构包括分子的大小与形态，链的柔顺性及分子在各种环境中所采取的构象，又称二级结构。

聚集态结构是指高分子材料整体的内部结构，包括晶态结构、非晶态结构、取向态结构、液晶态结构以及织态结构，它们是描述高分子聚集体中的分子之间是如何堆砌的，又称三级结构。

织态结构和高分子在生物体中的结构则属于更高级的结构。

高分子链序列结构：

共聚物中不同结构单元的交替次数，不同结构单元在分子链中的平均长度。

Ø全同立构：

高分子全部由一种旋光异构体键接而成或者高分子主链上的侧基在主链的同侧；

Ø间同立构：

由两种旋光异构体交替键接而成或者侧基以间隔一定的主链长度在主链两侧出现；

Ø等规立构：

两种旋光异构体完全无规键接时，则称为无规立构。

全同异构和间同异构。

Ø结构异构：

结构不同引起异构，化学性质也截然不同

Ø立体异构：

结构相似，但由于空间排布的微小偏差导致结构不同；

Ø顺反异构：

由于正反的差别导致

Ø光学异构：

构造相同的分子，如使其一平面偏振光向右偏转，另一侧向左。

则两种互为光学异构体。

Ø构象异构：

同一种化合物的构象，可通过单键旋转由一种变为另一种，则这两种互为构象异构体。

Ø通常自由基聚合的高聚物大都是无规的，只有用特殊的催化剂才能制得等规立构的高聚物，这种聚合方法称为定向聚合。

Ø等规度:

高聚物中含有全同立构和间同立构的总的百分数。

Ø交联结构：

高分子链之间通过支化联结成一个三维空间网型的大分子。

Ø交联度：

通常用两个交联点之间的平均分子量MC来表示。

交联度愈高，Mc愈小。

或者用交联点的密度表示。

交联点密度的定义为，交联的结构单元占总结构单元的分数，即每一结构单元的交联几率。

Ø无规线团:

单键的内旋转导致高分子呈蜷曲构象，这种不规则的蜷曲的高分子链的构象称为。

Ø柔顺性高分子能够改变其构象的性质。

Ø柔性链：

高分子长链在不受力的情况下，自发地采取蜷曲状态，表现出不同程度的柔性。

Ø刚性链：

主链不能内旋转，或虽有内旋转但并不改变链的方向，因而分子不会弯曲而形成的棒状高分子链；或者由于链内基团间的相互作用（特别是氢键的作用）使分子链的平衡态构象并不取决于最大的构象熵，而是取决于最大的链内基团间的相互作用能，从而形成α螺旋结构、双螺旋结构和椭球状结构的高分子链。

Ø理想的柔性链，是指高分子的主链由无数个不占体积的很小的键自由结合而成，键的长度为l，键的数目为n（n→∞）。

每个相连接的键热运动时没有键角的限制，而旋转也没有位垒的障碍，每个键在任何方向取向的几率都相等。

这种理想链又称为自由结合链或自由连接链。

Ø等效自由连接链将含有n个键长为l,键角θ固定,旋转不自由的键组成的链视为一个含有Z个长度为b的链段组成的可以自由旋转的链。

Ø等效自由联结链：

自由联结链是一个理想化的模型它的分子是有足够多的不占有体积的化学键联结而成，内旋转时没有键角限制和位垒障碍，其中每个键在任何方向取向的几率都相等。

实际的高分子链并不是自由内旋转的，在旋转时还有空间位阻效应以及分子间的各种远程相互作用，但是只要链足够长，并且具有一定的柔性，则仍旧可以把它当作自由联结链进行统计处理，即当作等效自由联结链，这种链的统计单元是主链上能够独立运动的最小单元，称作链段。

Ø线性聚合物：

分子链中重复的结构单元以共价键按线型结构连接成的链状高分子。

分子主链旁可以有侧基但不是支链。

Ø体型聚合物：

体型就是有支链连着的，成网状的体型缩聚的最终产物称为体型缩聚物体型缩聚物的结构与性能:

分子链在三维方向发生键合

Ø链段是高分子材料的最小运动单元。

Ø链节是高分子材料的最小结构单元

Ø高分子链的两端之间的直线距离称为末端距h。

（h是矢量）在稀溶液中，利用链节和溶剂分子之间的排斥作用屏蔽链内链节之间的体积排除效应，即处于θ状态的溶液中时，测得的均方末端距就是无扰均方末端距。

Ø平衡态柔性：

在热力学平衡条件下的柔性

Ø动态柔性：

在外界条件下由有一种平衡状态变为另一种平衡态构象转变的难以程度。

第三章高分子凝聚态结构

Ø内聚能密度：

为克服分子间的相互作用力，把一摩尔的凝聚体气化时所需要的能量。

Ø内聚能密度：

单位体积的内聚能

Ø凝聚态结构：

是指高分子链之间的排列和堆砌结构。

Ø虎克型弹性（普弹性）：

非晶态聚合物在较低温度下受到外力时，由于链段运动被冻结，只是主链的键长和键角有微小的变化，宏观上聚合物的形变很小，形变与受力的大小成正比，当外力除去后形变能立刻恢复的性质。

非晶态聚合物处于具有普弹性的状态，称为玻璃态。

Ø玻璃体：

过冷液体，结构特征是近程有序，远程无序。

Ø过冷液体：

温度低于凝固点但仍不凝固或结晶的液体。

Ø松弛过程：

一个从非平衡态到平衡态进行的过程，它首先是很快的进行，然后逐步放慢甚至于时间达到无穷长。

Ø松弛时间：

松弛过程所需要的时间称为τ。

把橡胶状过渡到液体状的时间称为最终松弛时间。

Ø晶带：

晶体中两个或两个以上互相平行的晶面形成的集合

Ø晶粒：

结晶物质在生长过程中，由于受到外界空间的限制，未能发育成具有规则形态的晶体，而只是结晶成颗粒状。

Ø晶格：

在结晶高聚物中高分子链堆砌成的具有三维远程有序的点阵结构。

Ø晶系：

由类型相同但大小不同的晶胞组成的集合

Ø晶面：

结晶格子内所有的格子点全部集中在相互平行的等间距的平面群上，这些平面叫晶面

Ø缨状胶束模型：

晶区与非晶区同时存在，互相贯穿；一个分子链可以同时贯穿几个晶区和非晶区；晶区中分子链互相平行排列，非晶区中分子链互相缠结呈卷曲无规排列

Ø折叠链模型：

伸展的分子链可以互相聚集在一起形成链束，链束会自发地折叠成链带，链带堆砌成晶区；每一个分子链在晶区连续折叠，相连链段在晶片中的空间排列是相邻的，分子链的折叠部分构成非晶区；在多层片晶中，分子链可以跨层折叠，在一层晶片中折叠几个来回之后，再到另一层中去折叠，使层片之间存在连接链。

Ø插线板模型：

晶体中同时存在晶区和非晶区；晶区中相邻排列的两段分子链并非同一分子相邻接的的两段链，而是非邻接的两个链段或是属于不同分子的链段。

在形成多层片晶时，一个分子链可以从一个晶片通过非晶区进入到另一晶片中去。

如果它再回到前面的晶片的话，也不是邻接的再进入。

晶片表面的分子链像插线板上的电线一样，毫无规则，也不紧凑，构成非晶区。

Ø取向是指在某种外力的作用下,分子链或者其他结构单元沿着外力作用方向择优排列的结构.

Ø解取向是指与取向过程相对的由于热运动时分子排序趋向于紊乱无序的过程。

取向度是反映材料的取向程度的量度。

Ø“热处理”：

当高聚物具有很高的取向时，在很短的时间内用热空气或水蒸气很快的吹一下使链段解取向，消除内应力

Ø红外二向色性：

如果红外偏正光的方向与样品中基团的振动偶极矩改变的方向平行，基团振动谱线具有较大的吸收强度；当红外偏正光的电矢量与基团振动偶极矩改变方向垂直式，基团的振动谱线强度为零。

Ø声速各向异性：

声波在高聚物的传播速度与分子链的取向有关，如果声波顺着分子链的方向移动，传播史通过分子内键合原子的振动，速度较快，而在垂直于分子链方向，声波是依靠非键合原子间的振动，速度较慢。

Ø光学各向异性：

对于取向高聚物，平行于取向方向与垂直于取向方向的折光系数是不一样的。

Ø熔限：

结晶高聚物的熔融过程，有一个较宽的熔融温度范围。

Ø当结晶性的聚合物从浓溶液中析出，或从熔体冷却结晶时，在无应力或流动的情况下倾向于生成圆球形的复杂结晶，称为球晶。

聚合物在极稀的溶液中缓慢结晶，生成具有规则几何形状的薄片状晶体，称为单晶。

在单晶中，分子链作高度规则的三维有序排列，分子链的取向与片状晶体的表面相垂直。

Ø次期结晶：

高聚物的结晶过程可分为两个阶段，符合Avrami方程的直线部分称作主期结晶，偏离方程的非线性部分称作次期结晶。

ØAvrami指数是与聚合物晶体成核的机理和生长的方式有关的数值，等于生长的空间维数和成核过程的时间维数之和。

Ø结晶聚合物中通常总是同时包含晶区和非晶区两个部分。

结晶度是指在结晶聚合物中结晶部分的含量占总量的百分数。

Ø液晶：

一些有机化合物和高分子聚合物，在一定温度或浓度的溶液中，既具有液体的流动性，又具有晶体的各向异性，这就是液晶。

Ø液晶与中介相的区别

Ø由于液晶是一种介于液态和晶态之间的中间态，因而也常用中介相、介晶相来表述。

但近年来研究发现液晶仅是中介相中的一种，除了液晶之外，中介相还包括塑晶和构象无序晶体

Ø向列型液晶：

棒状分子链在长轴方向倾向于平行于一个共同的主轴，呈现一维有序；棒状分子链的重心位置排列无序

Ø近晶型：

棒状分子链之间以层片排列着，呈现二维有序；各层中的分子只能在本层的平面上活动而不能来往于相邻两层之间

Ø胆甾型液晶：

许多分子链排列的方向依次规则地扭转一定角度，多层分子链排列后，形成螺旋结构。

故胆甾型液晶在有的书中称为扭转的向列型液晶。

Ø溶致液晶：

一种包含溶剂化合物在内的两种或多种化合物形成的液晶。

是在溶液中溶质分子浓度处于一定范围内时出现液晶相

Ø热致液晶：

由单一化合物或由少数化合物的均匀混合物形成的液晶。

在一定温度范围内才显现液晶相的物质。

Ø单轴取向是指分子链只在平面的某一个方向取向平行排列；

Ø双轴取向是指分子链平行于平面的任意方向。

Ø银纹：

聚合物在张应力的作用下，在材料某些薄弱的地方出现应力集中而产生的局部的塑性形变和取向，以至于在材料的表面或者内部垂直于应力方向出现微细凹槽的现象。

Ø裂纹：

裂纹在聚合物的中间是空的，没有聚合物的存在

第四章高聚物的分子运动

Ø松弛时间谱：

由于运动单元的大小不同，松弛时间的长短不一致，每种高聚物的松弛时间不是一个单一的数值，而是一个连续的分布。

Ø缠结：

高分子链之间形成物理交联点，构成网络结构,使分子链的运动受到周围分子的羁绊和限制，因此缠结对链的构象调整以及链单元的规整排列，进而对高聚物的结晶行为产生不利的影响，而我们有时候想要能够规整排列的结构．在高分子链相互穿透并且缠结的情况下，不可能一个个链规整地折叠起来,或按某种方式进行有序的排列，因此就要让它能够解缠结．因此也出现了很多解缠结剂。

Ø玻璃化转变：

无定形和结晶热塑性聚合物低温时都呈玻璃态，受热至某一较窄温度，则转变为橡胶态或柔韧的可塑状态，这一转变过程称为玻璃化转变。

转变时对应的温度称为玻璃化转变温度Tg。

Ø高弹性：

聚合物材料在受到外力时，分子中的链段发生了运动，使长链分子由蜷曲状变成伸展状，产生很大的形变，但不导致高分子链之间产生滑移，当解除外力后，形变可完全恢复的性质。

Ø体膨胀系数：

高聚物的比容随温度的增加而增大，比容-温度曲线的斜率

Ø增塑：

高聚物中加入高沸点，低挥发性，并能与高聚物相混容的小分子物质而改变其力学性质的行为。

Ø增塑剂用来增加胶层的柔韧性，提高胶层的冲击韧性，改善黏合剂的流动性。

它不参与固化反应，通常不超过20%。

如邻苯二甲酸二丁酯、磷酸三苯酯等。

增韧剂通过参加固化反应，通常不超过20%。

如邻苯二甲酸二丁酯、磷酸三苯酯等。

增韧剂通过参加固化反应，从面改善胶层的弹性。

如低分聚酰胺、聚硫橡胶等

Ø高聚物转变的多重性：

聚合