问答题 链柔性是如何产生的?讨论化学结构对链柔性的影响。
【正确答案】正确答案:高分子链由成千上万的化学键组成,当这些单键发生内旋转时,高分子可以呈现出无穷多个构象;由于分子热运动,这些构象处于不断变化之中。链柔性就来自于这些构象之间的相互转变。链柔性主要受主链结构、取代基、支化及交联的影响。 (1)主链结构 ①主链全由单键组成的,一般柔性较好,如PE、PP、乙丙橡胶等。 ②主链中含有芳杂环结构的高分子链柔顺性较差,如PPO。 ③主链含有孤立双键,柔顺性较好。由于双键邻近的单键的内旋转位垒减小,双键旁的单键内旋转容易,可作为橡胶;但共轭双键的高分子链不能内旋转,聚苯、聚乙炔是刚性分子。 (2)取代基 ①侧基极性 极性强,作用力大,内旋转困难,柔顺性差。 ②侧基体积 体积大,空间位阻大,内旋转困难,柔顺性差。 ③侧基数量 数量多,空间位阻大,内旋转困难,柔顺性差;但在取代基对称分布时,分子偶极矩小,内旋转更容易进行,导致柔顺性变好。 (3)支化和交联 ①支化数量增加导致链柔性增大。 ②交联交联程度增加导致链柔性下降。
【答案解析】