Mindmap-Galerie Die Struktur chemischer Polymere
Pressezusammenfassung der chemischen Industrie von Kapitel 7 der Polymerchemie und -physik, einschließlich Kristallinität und physikalischen Eigenschaften, Fernstruktur, Die Kristallstruktur von Polymeren usw.
Bearbeitet um 2023-11-27 16:29:37Einhundert Jahre Einsamkeit ist das Meisterwerk von Gabriel Garcia Marquez. Die Lektüre dieses Buches beginnt mit der Klärung der Beziehungen zwischen den Figuren. Im Mittelpunkt steht die Familie Buendía, deren Wohlstand und Niedergang, interne Beziehungen und politische Kämpfe, Selbstvermischung und Wiedergeburt im Laufe von hundert Jahren erzählt werden.
Einhundert Jahre Einsamkeit ist das Meisterwerk von Gabriel Garcia Marquez. Die Lektüre dieses Buches beginnt mit der Klärung der Beziehungen zwischen den Figuren. Im Mittelpunkt steht die Familie Buendía, deren Wohlstand und Niedergang, interne Beziehungen und politische Kämpfe, Selbstvermischung und Wiedergeburt im Laufe von hundert Jahren erzählt werden.
Projektmanagement ist der Prozess der Anwendung von Fachwissen, Fähigkeiten, Werkzeugen und Methoden auf die Projektaktivitäten, so dass das Projekt die festgelegten Anforderungen und Erwartungen im Rahmen der begrenzten Ressourcen erreichen oder übertreffen kann. Dieses Diagramm bietet einen umfassenden Überblick über die 8 Komponenten des Projektmanagementprozesses und kann als generische Vorlage verwendet werden.
Einhundert Jahre Einsamkeit ist das Meisterwerk von Gabriel Garcia Marquez. Die Lektüre dieses Buches beginnt mit der Klärung der Beziehungen zwischen den Figuren. Im Mittelpunkt steht die Familie Buendía, deren Wohlstand und Niedergang, interne Beziehungen und politische Kämpfe, Selbstvermischung und Wiedergeburt im Laufe von hundert Jahren erzählt werden.
Einhundert Jahre Einsamkeit ist das Meisterwerk von Gabriel Garcia Marquez. Die Lektüre dieses Buches beginnt mit der Klärung der Beziehungen zwischen den Figuren. Im Mittelpunkt steht die Familie Buendía, deren Wohlstand und Niedergang, interne Beziehungen und politische Kämpfe, Selbstvermischung und Wiedergeburt im Laufe von hundert Jahren erzählt werden.
Projektmanagement ist der Prozess der Anwendung von Fachwissen, Fähigkeiten, Werkzeugen und Methoden auf die Projektaktivitäten, so dass das Projekt die festgelegten Anforderungen und Erwartungen im Rahmen der begrenzten Ressourcen erreichen oder übertreffen kann. Dieses Diagramm bietet einen umfassenden Überblick über die 8 Komponenten des Projektmanagementprozesses und kann als generische Vorlage verwendet werden.
Polymerstruktur
Nahbereichsstruktur
chemische Komponenten
Kohlenstoffkettenpolymer
kovalente Bindung
Gute Plastizität, stabile chemische Eigenschaften, nicht leicht zu hydrolysieren, aber durchschnittliche mechanische Festigkeit, niedrige Kohlenstoff-Wasserstoff-Bindungsenergie und schlechte Hitzebeständigkeit
Heterokettenpolymer
Die Hitzebeständigkeit und Festigkeit sind höher als bei Kohlenstoffkettenpolymeren, die chemischen Eigenschaften sind jedoch aufgrund der Einführung funktioneller Gruppen instabil.
Elementare organische Polymere
Keine Kohlenstoffatome in der Hauptkette
Gute Plastizität und Elastizität
Hervorragende thermische Stabilität
Weniger intensiv
Methode zur Verschlüsselung von Struktureinheiten
Sequenz der Homopolymer-Struktureinheiten (Kopf-an-Schwanz, Kopf-an-Kopf, zufällig)
Geometrie von Polymerketten
1.Lineares Polymer
Es ist weich und elastisch, kann in einem geeigneten Lösungsmittel gelöst, zu Fäden gesponnen, zu Filmen geformt und zu Produkten verschiedener Formen thermogeformt werden. Es wird üblicherweise als thermoplastisches Polymer bezeichnet.
2. Verzweigte Polymere
Locker gepackt, geringe Dichte, geringe Kristallinität, starke Luftdurchlässigkeit
3. Vernetzte Polymere
Netzwerkmakromoleküle, gute Hitzebeständigkeit, hohe Festigkeit, starke Lösungsmittelbeständigkeit, stabile Form
Sequenzstruktur
Keine Regeln
abwechselnd
Block
Transplantat
Struktur
Optische Isomerie
Die RS-Konfiguration wird im C-Atomraum durch vier verschiedene Substituenten gebildet.
Stereokonfiguration
Totaler Isomorphismus
Syndiomorphismus
zufällige Konfiguration
Isotaktische und syndiotaktische Polymere sind stereoreguläre Polymere
geometrische Isomere
Verursacht durch unterschiedliche Konfigurationen von Substituenten an Doppelbindungen oder Ringstrukturen in Polymermolekülen
Eigenschaften stereoregulärer Polymere
Das Polymer weist eine gute Stereoregularität und eine geordnete Anordnung der Moleküle auf, was die Kristallisation begünstigt. Eine hohe Kristallinität führt zu einem hohen Siedepunkt, einem hohen Schmelzpunkt, einer hohen Festigkeit und einer hohen Lösungsmittelbeständigkeit.
entfernte Struktur
Innenrotationskonformation
Konformation: Aufgrund der Innenrotation von Einfachbindungen haben Moleküle im Raum unterschiedliche Formen und sind instabil. Thermische Bewegung von Molekülen kann zu Konformationsänderungen führen.
Konfiguration: Die Anordnung und Stabilität von Atomen, die durch chemische Bindungen im Raum fixiert sind, muss durch das Aufbrechen und Neuorganisieren chemischer Bindungen erfolgen.
Innenrotation von Polymerketten
Die Fähigkeit eines Makromoleküls, seine Konformation durch Innenrotation zu ändern, wird als Flexibilität der makromolekularen Kette bezeichnet. Je mehr Konformationen eine makromolekulare Kette bilden kann, desto größer ist ihre Flexibilität.
Flexibilität von Polymerketten
Je mehr Einfachbindungen vorhanden sind, desto mehr Konformationen können erzeugt werden und desto flexibler ist das Polymer.
Kettensegment
Ein Kettensegment ist die kleinste Einheit einer Polymerkette, die sich frei drehen kann.
Je mehr Struktureinheiten jedes Kettensegment enthält, desto geringer ist die Flexibilität.
Faktoren, die die Flexibilität von Polymerketten beeinflussen
Hauptkettenstruktur
C-O C-N Si-O kann die Flexibilität erhöhen
Benzolring oder konjugierte Doppelbindung,
Die π-Elektronenwolke der konjugierten Doppelbindung überlappt und kann sich nicht nach innen drehen, sodass die Flexibilität gering und die Kette starr ist.
isolierte Doppelbindung
Besprechen Sie dies im Einzelfall
Doppelbindungen können nicht intern rotieren
Reduzierte nichtbindende Atome, wodurch benachbarte Einfachbindungen leichter eine Innenrotation erfahren können
Substituent
Je polarer der Substituent ist, desto weniger flexibel ist die Polymerkette.
Der Substituent ist starr. Je größer die sterische Hinderung, desto geringer ist die Flexibilität.
Der Substituent ist flexibel. Je größer der Abstand zwischen den Molekülketten ist, desto höher ist die Flexibilität.
Symmetrische Substituenten können den Abstand zwischen Molekülketten vergrößern, Wechselwirkungen schwächen und die Flexibilität erhöhen.
Wasserstoffbrücken erhöhen die Steifigkeit der Molekülkette erheblich und verringern die Flexibilität. Der Einfluss ist bedeutender als die Polarität.
Durch die Vernetzung verringert sich die Flexibilität
Mittlerer quadratischer Endabstand (eine Darstellung der Flexibilität)
Endabstand: der geradlinige Abstand von einem Ende der Polymerkette zum anderen Ende, mittleres Quadrat
Geometrischer Algorithmus für den mittleren quadratischen Endabstand
freie Gliederkette
Unabhängig von Bindungswinkelbeschränkungen und potenziellen Barrieren besteht jede Polymerkette aus vielen frei verknüpften chemischen Bindungen, und jede Bindung hat die gleiche Chance, in jede Richtung ausgerichtet zu sein.
frei rotierende Kette
Jede Bindung kann sich frei in der durch den Bindungswinkel zugelassenen Richtung drehen, der Einfluss sterischer Hinderung auf die Drehung wird jedoch nicht berücksichtigt.
statistischer Algorithmus
freie Gliederkette
Im Einklang mit den Ergebnissen des geometrischen Algorithmus
Äquivalente freie Verbindungskette
Zum Beispiel
Die eigentliche Polymerkette ist keine frei verbundene Kette oder frei rotierende Kette. Eine Bindung, die ursprünglich aus n Bindungen mit einer Bindungslänge von l und einem festen Bindungswinkel von θ und nicht drehbaren Bindungen bestand, ist tatsächlich eine äquivalente freie Verbindungskette, die aus Z-Kettensegmenten der Länge b besteht.
Sterische Hinderungsparameter
Die 0,5-te Potenz des Verhältnisses des gemessenen ungestörten mittleren quadratischen Endabstands zum frei rotierenden mittleren quadratischen Endabstand. Je kleiner der Wert, desto besser ist die Kettenflexibilität.
Funktionsverhältnis
Das Verhältnis des mittleren quadratischen Endabstands einer ungestörten Kette zu einer frei verbundenen Kette
Länge des Kettensegments
Je länger das Kettensegment ist, desto weniger flexibel ist es.
unauffällige Größe
Intermolekulare Kräfte und Aggregatzustand von Polymeren
Aggregierte Struktur: die Anordnung und Stapelstruktur zwischen Polymerketten, auch supramolekulare Struktur genannt
Die aggregierte Struktur beeinflusst die Materialeigenschaften
Wechselwirkungskraft zwischen Polymeren
Elektrostatische Kraft
Anreiz
Dispersionskraft
Wasserstoffverbindung
kohäsive Energiedichte
Gibt die Größe der Kraft zwischen Polymeren an
Die Energie, die erforderlich ist, um die intermolekularen Kräfte zu überwinden und ein Mol flüssiger oder fester Moleküle über ihre Anziehungskraft hinaus zu bewegen.
Kohäsionsenergiedichte: Kohäsionsenergie pro Volumeneinheit
Kristallstruktur eines Polymers
Einkristall
Sphärolith
Bei hohen Temperaturen sind die Sphärolithe kompakt und fest; bei niedrigen Temperaturen ist das Gegenteil der Fall.
Durch die Zugabe von Keimbildnern können kleine und gleichmäßige Sphärolithe erzeugt werden, die die Transparenz und Schlagfestigkeit verbessern können.
Schnurkristall
Dendriten
Kristallinität und physikalische Eigenschaften von Polymeren
Kristallinität und Testmethoden
Kristallinität
Die Abkürzung zu Polymeren ist nicht 100%ig
Kann als Gewichtsprozentsatz und Volumenprozentsatz ausgedrückt werden
Bestimmung
Dichtemethode
Röntgenbeugung
Differentialscanningkalorimetrie
Infrarot-Spektroskopie
Einfluss der Kristallisation auf die Polymereigenschaften
Je höher die Kristallinität, desto höher die Festigkeit und desto geringer die Elastizität, Dehnung und Schlagzähigkeit.
Je kleiner die Sphärolithgröße, desto höher ist die Festigkeit und Zähigkeit.
Die Dichte nimmt mit zunehmender Kristallinität zu
Je höher die Kristallinität, desto schlechter ist die Transparenz
Je höher die Kristallinität, desto besser ist die Hitzebeständigkeit
Je höher die Kristallinität, desto schlechter sind Atmungsaktivität und Löslichkeit.
Polymerkristallisationsprozess
Kristallisationsfähigkeit
Polymere mit guter Symmetrie lassen sich leicht kristallisieren
Stereoreguläre Polymere haben eine bessere Kristallisationsfähigkeit
Das Copolymer zerstört die Regelmäßigkeit und Symmetrie und weist eine schlechte Kristallisationsfähigkeit auf.
Gute Flexibilität und starke Kristallisationsfähigkeit
Verzweigung: Die Regelmäßigkeit des Polymers wird verringert und die Kristallisationsfähigkeit verringert.
Die Vernetzung hat nur geringe Auswirkungen
Polymere mit starker Wechselwirkung sind schwer zu kristallisieren, aber sobald sie kristallisiert sind, ist die Kristallstruktur stabil.
Kristallisationskinetik
Das Volumen eines Polymers nimmt bei der Kristallisation ab
Avrami-Gleichung
halbe Kristallisationszeit
Einfluss der Temperatur auf die Kristallisationsgeschwindigkeit
Kristallisationsempfindliche Temperaturzone
Tmax≈0,85Tm
Die Polymerkristallisationsrate ist die Summe der Kristallkeimbildungswachstumsrate und der Kornwachstumsrate.
Andere Faktoren, die die Kristallisationsgeschwindigkeit beeinflussen
Molekülkettenstruktur
Je einfacher die Struktur, desto höher die Symmetrie, desto geringer die sterische Hinderung der Substituenten, desto besser die Stereoregularität und desto schneller die Kristallisationsgeschwindigkeit.
Molekulargewicht
Niedriges Molekulargewicht und schnelle Kristallisation
Stress
Verunreinigungen
Orientierungsstruktur von Polymer
Einstufung
Orientierung der Molekülkette
Kornorientierung
Unorientierte Polymere sind isotrop und orientierte Polymere sind anisotrop.
Orientierungsmechanismus
Die Verformung erfolgt oberhalb der Tg-Temperatur, während die Molekülketten- und Segmentbewegung unterhalb der Tg-Temperatur einfriert.
Flüssigkristallstruktur
Es weist sowohl statische Ordnung als auch flüssige Fließfähigkeit auf.
LCD-Klassifizierung
Bedingungen bilden
thermotrope Kristallisation
Lyotrope Kristallisation
Anordnung
smektisch
Nematisch
cholesterisch