高分子材料结构
材料科学基础｜高分子材料结构✨保研复试速记
1⃣一级结构（分子链结构）
近程结构：化学组成、键接方式、支链、交联、立体构型、共聚单元排列
远程结构：分子链大小（分子量、分子量分布）、分子链构象、柔顺性
2⃣二级结构（聚集态结构，分子链堆砌）
晶态、非晶态、取向态、液晶态、织态结构
👉高分子没有100%结晶，都是半结晶体系，晶区+非晶区共存
▪高分子链柔顺性：单键内旋转，分子链可卷曲的能力
影响因素：主链结构、侧基、交联、温度
柔顺性越好，材料越软；柔顺差，材料刚性大
▪结晶度：高分子中晶区占总质量/体积百分比
结晶度↑：强度、硬度、熔点、密度上升；韧性、伸长率下降
▪取向：外力作用下分子链沿受力方向有序排列
取向之后：各向异性，沿取向方向强度大幅提高
▪玻璃化转变Tg：非晶高分子玻璃态↔高弹态转变温度
Tg＞室温：塑料；Tg＜室温：橡胶
📌常考面试问答
Q1：高分子为什么很难完全结晶？
A：分子链很长，链段运动阻力大，分子链缠结，很难全部规整排列，只能形成半结晶。
Q2：柔顺性受哪些因素影响？
A：①主链：Si‑O键柔顺性＞C‑C；苯环会降低柔顺性
②侧基：侧基体积越大、极性越强，柔顺性越差
③交联：交联度升高，柔顺性下降
Q3：结晶度对高分子性能有什么影响？
A：结晶度提高，密度、模量、硬度、热稳定性提升；冲击韧性、断裂伸长率下降。
Q4：取向和结晶有什么区别？
A：取向是外力诱导的单向有序；结晶是热力学自发的三维有序；取向不一定结晶。
Q5：Tg物理意义是什么？塑料和橡胶怎么区分？
A：玻璃化转变温度，是链段开始运动的温度。Tg高于室温为塑料，Tg低于室温为橡胶。
Q6：高分子晶态和小分子晶体差异？
A：高分子晶体有序度低，存在大量缺陷，永远半结晶；小分子可以实现完全结晶。
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