高物-第1章-聚合物的链结构.pdf

一级结构化学组成、构型、构造、共聚物的序列结构分子的大小与形态（构 象）近程结构远程结构链结构凝聚态结构高分子的结构二级结构三级结构非晶态结构 晶态结构 取向态结构液晶态结构 织态结构一级结构链 直伸链 柱 折wmw螺旋盖三级结构穿赧妾”结茶.骤扰微束线团微胞靖梅mnnjubRnruumRflJWUUU折受挂及体超煤旋箱：杓.图1-1高分子的二级和三级结构示意图第1章 高分子链的结构基本内容：高分子链的化学组成 分子构造（分子的形状）共聚物的序列结构 构型（分子中原子在空间的几何排列）构象（分子的形态）点：“,届造；构型；构象；高分子链的柔顺性；均方末端距的计算难点：高分子链构象统计理论1.1高分子链的化学组成(Co mpo sitio n)高分子链：由单体通过聚合反应连接而成的链 状分子。Polymers,also known as mac romolec ules are built up of a large number of molec ular units wh ic h are linked togeth er by c ovalent bonds.“高分子常用名字：聚合物or高聚物 大分子Polymers有一定重复单元 的合成产物Mac romolec ule相对分子质量很大的一类 化合物，包括天然高分子 和合成高分子链的基本构件:主链 侧链（支链）。端基T侧基链节（结构单元。r重复单元）、聚合度(1)链节(unit)：_ _单体(monomer),或结构单元或重复单元x结构单元-结构单元-重复单元-（2）聚合度（n）：重复单元的数目Mn=polymerMmonC聚合物（高聚物）n大到增加或减少几个单元不会 影响物质的一组性质（密度、折 光指数、导热系数.）（通常 M10000）I齐聚物（oligomer）n变化物质的性质会发生变化（通常 1000VMV10000）(3)主链(bac kbone,main c h ain)碳链高分子 杂链高分子、元素高分子碳链高分子：主链上只有C原子Carbon c h ain polym聚乙烯(PE)聚丙烯(PP)聚氯乙烯(PVC)聚苯乙烯(PS)杂链 1W1 分子 Heteroc h ain polymer：主链上除了C原子外，还有0、N、S等原子OHCo-ch2ch2on聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）聚己二酰己二胺（尼龙66）兀素高分子 Elementary c h ain polymer主链由硅、磷、硼、铝、钛、碑、睇等元素r元素有机高分子 El ementa ry Orga nic pol ymerO 3 3 H i H C-SC聚二甲基硅氧烷(PDMS)L无机高分子 El ementa ry Inorga nic pol ymer(J pa k聚磷月青Yr非反应性:l反应性:(4)端基 End group不影响力学性能，可能影响材料的热稳定性、化 学稳定性可进一步反应合成复杂结构(扩链生成 嵌段或遥爪结构)(5)侧基(side group)：由单体带入王链IR侧基R：CHoOClCNPP(聚丙烯)PVC(聚氯乙烯)PAN(聚丙烯月青)COO(CH2)17c H3聚丙烯酸十八酯(6)支链(branc h c h ain)由聚合过程生成，结构与主链相同支链案短支化链：支链长度为齐聚物级 长支化链：支链长度为聚合物级高分子链的化学组成不同，高 分子的性能亦不相同。12 分子构造(Architecture)线形链聚合物分子的形状 J支化链 交联链一般条件下，合成高分子都是线形结构。加聚过程 中有自由基的链转移反应发生，或缩聚过程中有三个或 三个以上官能团的单体存在，或双烯类单体中第二双键 的活化等，会产生支化或交联结构1、线形高分子特点：分子间没有化学键结合，可以溶解，加热可融化结构规整，容易结晶。具有较高的强度与韧性。例：高密度聚乙烯(HDPE)：由定向聚合生成 尼龙：双官能度单体缩合聚合生成2、支化高分子r无规支化 星形支化 梳形支化超支化（树枝形链）特点：与线形分子类似，可溶解，加热可融化支化破坏了链的规整度，结晶度大大降低，强度与韧性降低流体的粘度低，易于加工例:(1)呼规支低密度聚乙烯(LDPE)高压聚合法合成线性低密度聚乙烯(LLDPE),乙烯与少 量丁烯、戊烯和辛烯共聚支链短而规整，无二次支化，抗 张、抗撕裂强度较LDPE明显增大支化结构对性能影响很大(2)星形支化(3)梳形支化例:特点阴离子聚合聚苯乙烯，星形丁苯橡胶改善大分子的松弛，减少摩擦损耗（4）超支化高分子特点：熔体粘度极低 加工性能好 大量的活性端基应用：粘度调节剂 固化剂 药物载体r支链的化学结构支化结构表征1支链的长度支化程度支化程度（支化度）：单位分子量支化点数目x 两个相邻支化点之间链的平均分子量 支化因子g：具有相同分子量的支化高分子链与线形高分子链的 均方半径之比值。通常gVl 0 红外光谱法3、交联高分子高分子链之间通过化学键连接起来形成分子量无 限大的三维网络例：热固性塑料：酚醛树脂、环氧树脂、不饱和聚酯、交联聚乙烯硫化橡胶特点：不溶不熔强度高，耐热性、耐溶剂性好梯形高分子例：聚丙烯睛制备的碳纤维特点：高强度高模量o全梯形毗咙：均苯四甲酸二酎+四氨基苯交联程度的表征交联度：相邻两个交联点之间的平均分子量同C 交联程度越大，Me越小（通过橡胶弹性理论由扬氏模量求出）交联点密度：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分子构造对聚合物性能有很大影响例：硫化橡胶CHS CHSI S|CHa C-CHCHj YH-C CH-Ch2ISIS CHi 二 Lc H-事特点：形成可逆的高弹形变例：聚乙烯表L2三种聚乙烯的性能比较.性能低密度聚乙烯 一高密度聚乙烯交联聚乙烯密度/(gc m-3)0.91-0.940.95-0.970.95-1.40结晶度60%-70%95%熔点/七105135拉伸强度/MPa71520-3710-21最高使用温度/t80 100120.、135 用途软塑料制品，薄膜材料硬塑料制品，管材，棒材，单 丝绳缆及工程塑料部件询代网缆，电工器材_ _12 分子构造(Architecture)线形链聚合物分子的形状 J支化链 交联链一般条件下，合成高分子都是线形结构。加聚过程 中有自由基的链转移反应发生，或缩聚过程中有三个或 三个以上官能团的单体存在，或双烯类单体中第二双键 的活化等，会产生支化或交联结构1、线形高分子特点：分子间没有化学键结合，可以溶解，加热可融化结构规整，容易结晶。具有较高的强度与韧性。例：高密度聚乙烯(HDPE)：由定向聚合生成 尼龙：双官能度单体缩合聚合生成2、支化高分子r无规支化 星形支化 梳形支化超支化（树枝形链）特点：与线形分子类似，可溶解，加热可融化支化破坏了链的规整度，结晶度大大降低，强度与韧性降低流体的粘度低，易于加工例:(1)呼规支低密度聚乙烯(LDPE)高压聚合法合成线性低密度聚乙烯(LLDPE),乙烯与少 量丁烯、戊烯和辛烯共聚支链短而规整，无二次支化，抗 张、抗撕裂强度较LDPE明显增大支化结构对性能影响很大(2)星形支化(3)梳形支化例:特点阴离子聚合聚苯乙烯，星形丁苯橡胶改善大分子的松弛，减少摩擦损耗（4）超支化高分子特点：熔体粘度极低 加工性能好 大量的活性端基应用：粘度调节剂 固化剂 药物载体r支链的化学结构支化结构表征1支链的长度支化程度支化程度（支化度）：单位分子量支化点数目x 两个相邻支化点之间链的平均分子量 支化因子g：具有相同分子量的支化高分子链与线形高分子链的 均方半径之比值。通常gVl 0 红外光谱法3、交联高分子高分子链之间通过化学键连接起来形成分子量无 限大的三维网络例：热固性塑料：酚醛树脂、环氧树脂、不饱和聚酯、交联聚乙烯硫化橡胶特点：不溶不熔强度高，耐热性、耐溶剂性好梯形高分子例：聚丙烯睛制备的碳纤维特点：高强度高模量o全梯形毗咙：均苯四甲酸二酎+四氨基苯交联程度的表征交联度：相邻两个交联点之间的平均分子量同C 交联程度越大，Me越小（通过橡胶弹性理论由扬氏模量求出）交联点密度：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分子构造对聚合物性能有很大影响例：硫化橡胶CHS CHSI S|CHa C-CHCHj YH-C CH-Ch2ISIS CHi 二 Lc H-事特点：形成可逆的高弹形变例：聚乙烯表L2三种聚乙烯的性能比较.性能低密度聚乙烯 一高密度聚乙烯交联聚乙烯密度/(gc m-3)0.91-0.940.95-0.970.95-1.40结晶度60%-70%95%熔点/七105135拉伸强度/MPa71520-3710-21最高使用温度/t80 100120.、135 用途软塑料制品，薄膜材料硬塑料制品，管材，棒材，单 丝绳缆及工程塑料部件询代网缆，电工器材_ _1.3共聚物的序列结构由两种以上重复单元所组成的聚合物称为共聚物四类统计共聚物Pol y(A-ra n-B)一 统计：可循一定统计规律短序列共聚物j 无规：完全没有规律交替共聚物Pol y(A-a l t-B)长序列共聚物r嵌段共聚物 i接枝共聚物Pol y(A-b-B)Pol y(A-g-B)共聚物结构的描述:平均组成 组成分布 平均序列长度 嵌段长度 接枝点密度 接枝长度7乂 规共聚物平均组成的测定化学法（元素分析、官能团测定等）光谱法（红外、紫外、核磁共振等）同位素活性折光指数浊度滴定法共聚物组成分布的测定分级法、离心分离法、凝胶渗透色谱法图1-9偏氯乙烯和异丁谣共聚物以及两者的均聚物在溶故中的 红外光鸿（150。一 1300瓦米一I）共聚物结构不同，对材料性能影响不同例：乙丙橡胶提高流动性，改善加工性能 P(MMA-St).P(St-AN)ABS树脂 A：丙烯月青B：丁二烯S：苯乙烯 SBS树脂（热塑性弹性体）提高韧性、耐热性、耐腐蚀性1.4高分子链的构型(configuration)构型：是指分子中由化学键所固定的原子在空间的排列。特点：构型是稳定的，要改变构型，必须经过化学键的断裂 和重组。类型旋光异构 几何异构键接异构(幻象异构)化学组成相同而构型不同的聚合物性能亦不同(1)旋光异构 由不对称碳原子产生正四面体的中心原子上的四个取代基或原子各不相同(不对 称碳原子)，则可能产生异构体带有不对称碳原子的分子能出现互为镜像的异构体d、L聚合物:eCH2-CH)nH远端近端/CH BX近端X远端1型d型每个链节有d型与1型两种旋光异构体注意：*聚合物分子链d与1构型的确定是相对的，高分子中不 关心 具体的构型，只关心构型的异同。由于内、外消旋的作用，高分子无旋光性，但旋光异 构带来结构的差别。旋光异构体在高分子中的键接方式不同，形成不同的空间立构全同立构Isotac tic间同立构Syndiotac tic高分子全部由一种 旋光异构单元键接 而成。分子链结构 规整，可结晶。两种旋光异构单元 交替键接而成。分 子链结构规整，可 结晶。无规立构 两种旋光异构单元无规键接而成。分子Atac tic 链结构不规整，不能结晶。结构表征：等规度：聚合物中含有全同立构和间同立构的总的百分数 等同周期：沿分子主链方向空间结构重复的最小距离。全同立构间同立构0.508nm构型的不同影响了高分子链的对称性与规整性,从而影响了材料的性能。例：全同PS无规PS可结晶 熔点240C不能结晶软化温度80 例：全同PP 无规PP易结晶熔点176 橡胶状弹性体(2)几何异构：由主链的双键产生当组成双键的两个碳原子同时被两个不同的原子或基团取代 时，由于内双键上的基团在双键两侧排列的方式不同而有顺 式构型和反式构型，称为几何异构体顺式CisCH-CH CH2 CH2 /X/:C l2 CH1 CH-CH0.816nm反式-TransCH CHf八/ch2 ch c0.48nm例：聚丁二烯（PB）顺式：结晶困难Tm=2 Tg=-108橡胶（高弹性，耐磨，耐低温）反式：容易结晶Tm=148 Tg=-80 塑料（可提高顺式PB的加工性能和抗冷流性）聚异戊二烯（PD顺式：天然橡胶的主要成分，柔软而具有弹性 反式：古塔汲胶（杜仲胶），室温下硬而韧链节取代基的定向和异构主要由合成方法决定自由基聚合定向聚合、无规立构聚合物等规立构聚合物全顺式或全反式聚合物（3）键接异构（顺序异构）：由结构单元在高分子链中的连接方式不同引起的头尾键合CHCHCHxCHch*CHI I I IR R R R头-头（o r尾-尾）键合一CHlCHCHCHlI I I IR R RR【无规键合双烯类聚合物的键接异构一 CHz-CRf 和 gCHlCR=CH-CH1CH H CH,1,2(or 3,4)力口成/头-头键合头-尾键合1,4-加成XX顺式 头-头键合反式 头-尾键合键接异构形成的影响因素 位阻效应 决定以头一尾为主 反应温度升高温度，头一头键接增多（头一头反应的活化能高）定向聚合可控制只生成一种结构单体单元的键合方式对聚合物的性能的影响单体单元排列规整，结晶性能好，强度高其它性能维尼纶（聚乙烯醇缩甲醛）头-头o r尾-尾结构将导致聚合物链上羟基数量增 力口，使得维尼龙缩水性增加，湿态强度降低(4)幻象异构:聚苯乙烯聚乙烯苯磺酰胺-ch2-ch-ch2-ch-ch2-ch2-T9自由基CH j-4CHl,H 玉C.H,C.H：SO,NHz1 阴离子SOaNHj，/(CH幺CHGH,SONH先高分子构型的研究方法厂 X-Ra y Diffra c tion5 Nuclear Magnetic ResonanceInfrared SpectrumX-ray布拉格方程:Id sin 0-nX图4?各种结构的聚丁二 烯X射线衍射谱(a)无规-1,4聚丁二烯；顺式4,4 聚丁二烯；c)反式-1,4聚丁二烯(6无规L 2聚丁二烯；(力 等规r,2聚了二烯；(力 间规-工，2聚丁二烯NMR-Nuc lear Magnetic Resonanc ech3ch2-cc二ooch3PMMA 60MHz 13c核磁共振谱Fourier Transform I nfrared Spec trosc opy(FTI R)1.5构象(conformation)1.高分子链的内旋转构象2.高分子链的柔顺性3.高分子链的构象统计4.晶体和溶液中的构象1.5.1高分子链的内旋转构象定义：由于单键的内旋转而产生的分子中原子在空 间的排布，或分子在空间的不同形态1.内旋转分子中原子的运动（两类）：i.键长、键角的改变，随分子的振动产生，这 种运动不会影响分子链的形状ii.CC单键的旋转，可完成任意构象的转换乙烷图2-2乙烷分子中氢原子在空间的不同措布RTA 母 分子处于三种稳定构象之一。只有振动，偶尔吸取了足够的能量，可以翻过势 垒，从而改变构象。300X8.314=2.5 kj/mol实验测得：A wb11.7 kj/mol(PE)A =23 kJ/mol 因此第三种用大多数情况不同构象间变换的难易就是分子链的柔顺性分子结构不同，内旋转位垒不同表1-3各种分子绕指定单价传功、0。的位垒和键长化合物E/(kJ/mol)A/imi化合物E/(kJ/n)ol)L/nmH3Si SiH34.20.234Glh OC H,11.30.143C H3SiH37.10.193Cllj CHO4.90.154ch3 ch3J1.70.154C II3 C H C I128.40.154C H3C H2cH313.80.154C H3-C(：!13)-C H210.00.154ch3ch(ch3)216.30.154C H2C H2coe坨一9.60.154ch3c(ch3)320.10.154C 4C OC H2cH2一3.40.154C C 13 C C 13420.154C HzC OOC H2-2.10.154ch3-nh28.30.147C Hr-OOC C H2一5.00.143C H3SH5.40.181C%NHC H2cH2一13.80.147C H3OH4.50.144-C H2-S-C H2C H28.80.181内旋转位垒不同，构象间变换的难易程度不同,则分子链的柔顺性不同1.5.2高分子链的柔顺性1.柔顺性：高分子链能够通过内旋转作用改变其构象的性质。t 一伸展 g一弯曲内旋转能力强，足以克服t与g之间的位垒一 旁式多 构象数多一分子链卷曲一柔性好内旋转能力弱，不足以克服位垒反式多 一构象数少A分子链伸展柔性差（刚性好）平衡态柔顺性（静态柔性）i动态柔顺性平衡态柔顺性（Flexibility at equilibrium state）是 指热力学平衡条件下的柔性，取决于反式与旁式构 象之间的能量差Au坟（构象能）。大，则柔性差提供可能性动态柔性(Flexibility at dynamic state)指在外界条件 作用下，分子链从一种平衡态构象向另一种平衡态 转变的难易程度，取决于位能曲线上反式与旁式构 象之间转变的叔垒AiV提供现实性静态柔性和动态柔性有时一致，有时不一致。动 态柔性用于高分子链在外力作用下的柔性表现，而 高分子的链结构对其柔性的影响是对静态柔性而言。2.高分子链柔顺性的影响因素;黑构 近程相互作用内因支链和交联度(4)分子链长分子间作用力(6)分子链的规整性远程相互作用一(1)温度I外因 Y(2)外力 I I(3)溶剂近程相互作用：分子链上近邻非键合原子 间的相互作用远程相互作用：沿分子链相距较远的原子（或原子团）由于主链单键的内旋转而接 近到小于范德华半径距离时所产生的推斥 力。*内因(1)主链结构：决定性因素，影响最显著(a)主链全部由单键组成的C-C,C-O,C-N,Si-O由于每个单键都能旋转，因此一般柔性较好规律：i.主链上O,N原子的存在会增大非近邻原子之间的距 离，使内旋转容易，柔性增加ii.键长和键角增大，都使内旋转容易，柔性增加键长 键角c-c0.154C-O0.143C-N0.147Si-O0.164(nm)综合考虑：柔顺性SiO C-N C-O C-C例:o oJI UiQ9H“l Oc (CHQlC 一聚己二酸己二酯：柔性大于聚乙烯UHi CHS CH,I.I.I.j Si-0-Si-0-Si-0-I I ICHj CH3 CH3聚二甲基硅氧烷：柔性极好(b)主链中含有双键i.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，双键附近单键的内旋转位垒减 少，柔顺性较好。例：PB、PIB Pioii.共舸双键由于共朝双键的冗电子没有轴对称性，因此带有共 物双键的高分子链不能内旋，呈刚性。例：聚苯、聚乙快(导电高分子)。(c)主链中含有芳杂环由于芳环不能内旋转，所以分子链的柔顺性差 如聚碳酸酯、聚苯酸、PET、芳香尼龙等聚苯醛PPO：易应力开裂(d)结构单元间形成内氢键内旋转困难，柔性差 如纤维素属于刚性链仃八.r极性取代基(2)取代基I非极性取代基极性取代基：将增加分子内的相互作用，从 而影响高分子链的柔性而也干取代基的极性大小取伏于取代基沿分子链的排布的距离对称情况非极性取代基的影响主要决定于取代基体积 的大小。(a)取代基团的极性取代基的极性大，相互作用力大，分子链内旋转受阻，柔顺性变差。例：基团极性：CNC1CH3柔顺性排列：PAN PVC CH3H柔顺性排列:PS PP PE但对于柔性侧基则不同，由于侧基是柔性的，侧基越 大，柔性越好。例：聚甲基丙烯酸酯类(n15 k c a l受阻旋转链:,21 COS。1 COS0 h=nr-1+c os。1+c os。p自由连接链 h2fJ=nl2自由旋转链受阻旋转链l-c os9h f,r=nr-l+cos9t2 1-COS 1 COS0h=nr-=1+c os。1+c os。丁2 t2 l-c o s/9 1+c o s(b h=nl-1+c o s。l c o s。影响均方末端距的基本因素：键长、键角、内旋转固定键长、键角，主要影响因素为内旋转。影响内旋转的因素分为近程相互作用和远程相互作用。近：沿主链近，链节间的影响，主要为基团间影响 远：沿主链远，链与链之间，链与环境之间如果整条链完全伸直，为锯齿形链（所有的旋转角都处于反 式态），这条链就呈现最大的末端距hmax：Emax2=/2sin2,=/2.匕*2 2计算聚乙烯的末端距:聚乙烯0=109.5。,c os0=-l/3,则hf；=nl21 c os。l+c os/9=2rll2数2 上*2=-n2l2 3-2h ma x Hhf,r2 3Lru 因VT 八7rVHHr rrr 1-fr J,古同 0U 目八 一一等效自由连接链：实际高分子链不是自由连接链，但可以将其视作Z 个长度为的等效链段组成，链段之间自由连接，且无轨 取向，称为等效自由连接链。等效键长8称为“链段”长度等效自由连接链的伸直链长度为:其均方末端距为:ma xh S2的测定：高分子溶液的光散射实验关键：无扰状态，即9状态。链段间相互作用=链段与溶剂分子间的作用。条件下测得尺寸称为无扰尺寸，无扰尺寸是高分 子本身结构的反映。无扰均方末端距：厂2 2-由于等效自由连接链的链段分布符合高斯分布函 数，又称等效自由连接链为高斯链。均方末端距的统计计算方法求均方末端距就相当于一个经典问题：无规 行走问题（或称瞎子爬山，布朗运动问题等）7=W(h)h2dh体积元4U2点图2-9三维空间无视行走自由连接链:最可几末端距*h-nd 3比较:h*27 2nm人,0max nl sin 2X=1000,n=20002 2 1-COS6-2 n l-Z=-2=0.098n x 196Ao（6892）蠕虫状链（连续空间曲线模型）持久长度a：无限长链的末端距在链初始方向上投 影的平均值。图2-15持久长度，的意义P=W(ssY)kK-Qa=limp=limZ(l-c o s/)/(ICflu 4/(l c o s7)cos/)用2a/Le留2T6塌虫状徒示戴图1.2.4晶体中高分子链的构象1.决定构象的规则(1)等同规则高分子链在排入晶格时，必须满足排入对称性的要 求，即能使链上的结构单元处在几何晶轴的等同位置 上嬴 晶体中高分子链构象不可能是无规线团前(2)能量最低要求在满足对称性的在此前提下，优先选择位能最低的构 象。HH聚乙烯（体心斜方）2.高分子链在晶体中的构象完全伸展的平面锯齿链是能量上最有利的构 象，但大小不同的取代基常影响链的扭曲，形成 螺旋链构象。结晶中分子的构象是由分子内和分子间相互作用力两种因素决定的(1)平面锯齿链构象2.52A聚乙烯C C：1.54A,109.5H原子的范德华半径：L2A2.52A1.2X2A位能上合理实测的表示晶胞中分子链轴方向等同周期的c值/为2.534A,与平面锯齿形的非常接近，可以证明。聚乙烯分子在晶体中正是采取平面锯齿链构象：O O聚乙烯链构象:平面锯齿形 全反式构象PZ*聚四氟乙烯F原子的范德华半径：L4A螺旋构象反旁式构象H13i 6=16.51*间同（间规）聚a烯燃：由于取代基的相距较远，全反式构象能一般最低，因此采 取平面锯齿型构象；例：PAN、PCI-4-HHIT XIICIIH/HIC /HIIC IX+H-4-HHX c!xH cl:HCIIH/HIcl H有分子内和分子间氢键形成i.聚乙烯醇：由于形成分子内氢键，构象与聚。烯煌情 况相反，全同聚乙烯醇采取全反式构象，间同 聚乙烯醇采取螺旋构象ii.聚酰胺分子间形成氢键，采取全反式构象PZ图239聚酰胺的链构象(G尼龙66,尼龙6 I(2)螺旋链构象对于带有较大侧基的高分子链，为了减少空间位 阻，以降低高分子链的位能，在结晶时，分子链 要交替采取反式和旁式构象的螺旋链。全同聚a烯煌(tgtgtg.)间同聚乙烯醇(tgtgtg,分子内氢键)聚乙二醇(ttgttgttg.)聚甲醛(ggg,氧原子孤对电子互相排斥)聚a烯煌空间位阻越大，螺旋半径越大R例：聚丙烯、聚苯乙烯、聚1-丁烯、聚5-甲基，-己烯、聚 甲基乙烯基酸等采取H3i螺旋构象聚4-甲基，-己烯、聚4-甲基，-戊烯、聚邻甲基苯乙烯 等采取H72螺旋构象聚3-甲基-1-丁烯、聚邻甲基苯乙烯等采取H4螺旋构象(a)(b)(c)H3n R=-CH3，-C2Hs，-CHCH2,一CH9-CH(CH3)一OCH3,-OCHH(CHC2H7 R=CH2CH(CH4)CH2CHs,CHjCH(CH3)2H4j,RkCH(CHj)iCjH%R=-J，Y_,_F,一二c CI 彳*聚异丁烯链构象:有两个侧甲基，位阻较大，采取 较大螺旋构象H83I?聚异丁烯在拉伸纤维中的构象*杂链聚合物聚甲醛的分子链主链上引进 了氧原子，与全碳链不同，其旁式构象能比反式更低，采取gggg螺旋构象H95聚氧化乙烯米取.ttgttg.构象H72(J.Inm*结晶条件不 同，可能采取不 同构象，或构象 间发生转变聚丙烯全同PP:H3i 间同PP:PZ orH42155熔体和溶液中分子链的构象大多数聚合物在熔融和溶液状态下为无规线团构象特例：聚肽（分子内氢键）作业和思考题：作业：1.高分子物理的主要研究内容是什么？2.高分子科学的创始人是谁？说出迄今因对高分子 科学作出杰出贡献而获诺贝尔奖的科学家的名字 和主要贡献3.Pa ge 242 第 1章第1、2、6、5、7、9、10题。4.为什么由相同元素组成和具有相同链节结构的聚 合物性能上可能有很大差别？试举例说明。思考题：-聚合物结构有何特点？聚合物的结构层次如何展开？它们 之间有何联系？聚合物的各个结构层次与聚合物的性能有何关系？制备具有高强度、高耐热性的聚合物，应如何设计其分子 链的结构？聚合物的空间构型如何影响其宏观性能？大分子复杂的构象来自于哪些因素？解释高分子的组成、构型、构象及它们之间的差别。分子链具有柔性的原因？它与橡胶的性能有何关系？影响链柔性的各种因素？比较推导出的自由结合链均方末端距、自由旋转链均方末 端距和真实分均方末端距的表达式，可以发现什么规律？为什么本体聚合物中旋转半径与溶剂中的测定值基本相 同？