结晶热力学
与小分子不同,高分子的结晶熔融发生在一个较宽的温度范围,称“熔限”。但高分子结晶化和晶体熔融仍是一个热力学相变过程,达到平衡时有:
高聚物的取向态结构
无论结晶或非晶高聚物,在外场作用下(如拉伸力)均可发生取向(orientation),取向程度用取向函数 表示。
高聚物的液晶态结构
高分子液晶(liquid crystal)态是在熔融态或溶液状态下所形成的有序流体的总称,这种状态是介于液态和结晶态的中间状态。
(1)按分子排列方式分为近晶型、向列型和胆甾型,它们存在一维至二维的有序结构。
(2)按生成方式分为热致性液晶和溶致性液晶,前者通过加热在一定温度范围内(从Tm到清亮点)得到有序熔体,后者在纯物质中不存在液晶相,只有在高于一定浓度的溶液中才能得到。
(3)按介晶元在分子链中的位置可分为主链型液晶和侧链型液晶。液晶有特殊的黏度性质,在高浓度下仍有低黏度,利用这种性质进行“液晶纺丝”,不仅极大改善了纺丝工艺,而且其产品具有超高强度和超高模量,最著名的是称为凯夫拉(kevlar)纤维的芳香尼龙。
高分子侧链液晶的电光效应还用于显示。
共混高聚物的织态结构
实际高分子材料常是多组份高分子体系或复合材料,这里只讨论高分子与高分子的混合物,通称共混高聚物(polyblend or blend),它们是通过物理方法将不同品种高分子掺混在一起的产物,由于共混高聚物与合金有许多相似之处,也被人形象地称为“高分子合金”。
共混的目的是为了取长补短,改善性能,最典型的用橡胶共混改性塑料的例子是高抗冲聚苯乙烯和ABS(有共混型或接枝型)。
高分子混合物很难达到分子水平的混合,因为根据热力学相容的条件。