第二章、聚合物的晶态与非晶态结构
一、名词解释
内聚能、内聚能密度、晶格、晶胞、结晶度、半结晶期、熔限、动力学结晶能力、
2.
填空
1、天然橡胶内聚能密度（CED）为280J/cm3，聚苯乙烯CED为305 J/cm3，可以用作()，聚丙烯腈CED高达990 J/cm3，只能用作()。
2、高聚物稀溶液冷却结晶易生成()，熔体冷却结晶通常生成()，熔体在极高压力下熔融挤出形成伸直链晶体，熔体在应力作用下冷却结晶常常形成()。
3.简答题。
1.球晶产生黑十字消光图像的原因。
2.为什么高聚物在熔融过程中出现边熔融边温升的现象?
3.简述高聚物熔融过程与小分子熔融的异同。
4.研究球晶的结构、形成条件、影响因素和变形破坏有什么意义？
5.什么是非晶态聚合物？
6.什么是“退火”、“淬火”？
7.描述结晶聚合物的结晶-温度曲线。
参考答案
一、名词解释、
内聚能：为克服分子间作用力，1mol凝聚体气化时所需要的能量。
内聚能密度：单位体积内凝聚体气化时需要的能量。
晶格：原子或分子在晶体中规律排列的空间格架。
晶胞：在空间格子中划分出一个个大小和形状完全一样的平行六面体，以代表晶体结构的基本重复单位，这种三维空间中具有周期排列的最小单位称为晶胞。
结晶度：即结晶的程度，结晶部分的重量或体积的对全体重量或体积的百分数。
半结晶期：体膨胀计法研究等温结晶过程中，以聚合物体积收缩达到整个过程的一半所需要的时间。
熔限：结晶高聚物开始熔融至完全熔融的一个温度范围。
动力学结晶能力：表示聚合物以单位冷却速率从熔点冷却到Tg时所获得的结晶度。
二、填空
1、塑料；纤维
2、单晶；球晶；串晶，纤维晶
三、简答题
1、这是由于透明夹杂物的规则反形所决定的，因为夹杂物为球状，偏振光射到夹杂物与基体交接处呗反射出来，相当于偏振光斜射到晶体表面，反射光出现相位差别改变了其振动
方向，能够通过正交的检偏振镜，而在与偏振光的振动方向平行或垂直的两个入射面不改变其振动方向，反射光则不能通过正交检偏振镜，观察到的是黑暗的消光现象，使透明的球状夹杂物出现黑十字特征。
2、这与结晶高聚物中含有完善程度不同的晶体有关，熔融过程是结晶过程的逆过程。结晶时随着温度降低，熔体粘度迅速增加，分子链的活动性减小，在砌入晶格时来不及充分的调整而使形成的晶体停留在不同阶段上，即完善程度不同，熔融时，结晶不完善的晶体在较低温度下熔融，较完善的晶体在较高的温度下才能熔融，从而在熔融过程中出现了边熔融边温升的现象。
3、相同点：两者均是一个相转变过程。
相异点：小分子晶体在熔融过程中友熔点，且熔化过程中温度几乎不变；而晶态高聚物熔融过程中一般出现一个较宽的熔融范围即“熔限”，最后完全熔融时的温度称为“熔点”。
4、球晶的大小直接影响聚合物的力学性能。球晶越大，材料的冲击强度越小，越容易破裂。再如，球晶大小对聚合物的透明也有很大影响。通常，非晶聚合物是透明的，而结晶聚合物中晶区和非晶区共存，由于两相折射率不同，光线通过时，在两相界面上将发生折射和反射，所以，呈现乳白色而不透明。球晶越大透明性越差。但是如果结晶聚合物中晶相和非晶相密度非常接近，则仍然是透明的。如果球晶尺寸小到比光波长还小，那么对光线不发生折射和反射，材料也是透明的。
5、非晶态聚合物通常是指不完全结晶的聚合物。从分子结构角度来看，包括：（1）、链结构的规整性很差，以致不能形成可观的结晶，如无规立构聚合物（无规聚苯乙烯、无规聚甲基丙烯酸甲酯等），其熔体冷却时，仅能形成玻璃体；（2）链结构具有一定的规整性，可以结晶，但由于结晶速度十分缓慢，以至于熔体在通常的冷却速度下得不到可观的结晶，呈现玻璃体结构如PC；（3）链结构虽然具有规整性，但因为分子链扭折不易结晶，常温下呈现高弹体结构，低温时才能形成可观的结晶。对于晶态聚合物，非晶态包括：过冷液体；晶区间的非晶区
6、通常将材料升温到接近熔点并维持一定时间这一过程为“退火”，退火的实质是在相对温和的条件下使材料内部的分子运动尽量完成达到平衡状态，消除内应力和局部结构缺陷，从而使制品获得良好的性能稳定性；而将温度升高到接近熔点的材料急速冷却到室温的过程为“淬火”。
7、
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结晶速度-温度曲线
1区 —— T＜Tg晶体不能生长结晶速度为 0
2区 —— T↑ T＞Tg分子链段解冻晶体开始生长，生长速度逐渐↑，结晶速度由生长过程控制
3区 —— T↑生长速度和成核速度北都较大结晶速度达到最大的区域
4区 —— T↑成核速度逐渐↓，结晶速度由成核过程控制。
5区 —— T↑T＞Tm 晶核不能形成，结晶速度为0
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