精细高分子化学品的结构与性能的关系.pptx

第2章 精细高分子化学品的结构与性能的关系
本章主要内容



（高分子效应）
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材料的性能决定于材料的结构及结构的变化规律
高分子材料也如此
做为高分子材料的一员，精细高分子也如此
结构-结构的变化-性能
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高物原理
结构
一次结构
二次结构
三次结构
四次结构
…
结构的变化规律
性能的决定因素
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精细高分子化学品的一般特性
通用性能与结构的关系
高分子的结构层次：一次、二次、三次…
高分子结构的变化（运动）规律：对时间的依赖性
精细高分子性能的影响因素（都可以找到结构主导的影子）
耐热性能
耐寒性能
耐水（溶剂）性能
选择性溶解或吸附
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很多场合，对材料性能的需求不仅仅是在于力学性能：
催化剂
涂料
粘结剂
吸附与分离
…
这些都与材料的表面或界面性质有关
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润湿现象
Young’s equation relates interfacial tensions and contact angle

LV
SV
Solid, “S”
Liquid, “L”
Vapor, “V”
SL
Contact angle, 
(reflects the degree of wetting)
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Θ=0，完全润湿状态
Θ=180°，完全不润湿状态
一般要求γs≥γlv
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表面粗糙程度对润湿的影响
铺展过程的自由能变化：
当θ<90°时，△G<0。表面越粗糙，胶液的铺展越容易自发进行；
当θ>90°时，△G>0。表面越粗糙，胶液的铺展越不容易自发进行
△G滴=A滴·γ液
△G固=A粗·γ固
△G液=A平·γ液
△G固液=A粗·γ固液
+
△G
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精细高分子化学品的结构与性能的关系涂料的基本组成及性质
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特别的表面与表面张力
如果将粗糙的表面“抹平”，结果将会怎样？
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表面张力与表面张力差
表面张力大与小（不考虑表面组成梯度,涂层组分均匀）
如果涂层表面张力大，则涂层表面积倾向于维持在较小水平，有利于消弭表面凹凸不平（流平）（A)
如果涂层表面张力小，则有利于保持涂层特殊纹路（D)
表面张力差大与小(不同区域间[基材涂层之间、涂层不同区域之间]的表面张力存在差异)
表面张力差大：容易润湿基材（涂料表面张力小于基材）；有助于形成厚度差别不大的涂膜；出现涂层表面瑕疵（B、C）
表面张力差小-维持涂层原状
随着成膜或固化进程的发展，涂料表面张力差会进一步加大，进而影响到涂层性质
好的涂料产品应该兼顾到表面张力及表面张力(差)大小的平衡
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B
C
A
D