用途
不同類型高分子鏈間的相互作用或同壹高分子鏈內鏈段間的相互作用情況,對認識高聚物凝聚態的形成,高分子材料的性能本質及高分子聚合物的流變性能,是十分有幫助的數據。
表征方法及原理
高分子之間的分子間作用力不僅發生在不同的分子鏈之間,還發生在於分子鏈相連的基團之間。同低分子物質壹樣,分子間的作用力為低於***價化學鍵1~2量級的Van Der Waals力和氫鍵力。Van Der Waals力不但存在於不同分子之間,而且存在於同壹分子內的非鍵合原子之間。依照分子基團間相互作用原理的的不同。Van Der Waals又分為:
1 靜電力 2 誘導力 3 色散力
1.靜電力
靜電力是由極性基團的永久偶極相互作用引起的。這種作用力取決於極性基團偶極矩的大小,定向程度,分子間的距離和環境溫度。對於偶極矩分別為μ1和μ2,距離為R的兩種極性分子,溫度為T(絕對溫度)時,分子間的作用力
(k為Boltzman常數。)
靜電力的能量範圍在12—20KJ/Mol之間。壹些極性高分子聚合物,如聚甲基丙烯酸甲脂、聚乙烯醇、聚脂等的Van Der Waals力為靜電力。
2.誘導力
誘導力為極性分子的永久偶極對其他分子誘導,生成偶極,並互相吸引所產生的作用力。對於偶極矩分別為μ1和μ2,分子極化率為α1、α2,距離為R的兩個分子,分子間的作用力
3.色散力
色散力是由於分子間由於非極性分子的正負電荷中心瞬間不重合而導致的瞬間偶極相互作用所產生的分子作用力。這壹作用力存在於所有的極性或非極性分子之間。色散力取決於互相作用的兩個分子的電離能I1、 I2、分子極化率α1、α2,以及分子間的距離R:
色散力在Van Der Waals力中具有最小的量值,其能量範圍在0.8—8KJ/Mol之間。
4.氫鍵力
氫鍵力以***價鍵與其他原子結合的氫原子與其他電負性很強的原子之間的壹種強勢靜電吸引力。氫鍵具有方向性,並在相應的方向上可以達到飽和。由於氫原子半徑小,不含內層電子,因此電負性強的原子易於接近。氫鍵力的強弱與其配對原子和相吸引的原子的電負性、尺寸相關。