高分子结晶的充分必要条件是什么?将下列三组高分子按结晶难易程度排列成序: (1)PE,PP,PVC,PS(无规); (2)聚对苯二甲酸乙二酯,聚间苯二甲酸乙二酯,聚己二酸乙二酯; (3)尼龙6,尼龙66,尼龙1010.

本题主要考查高分子结晶的条件以及不同高分子结晶难易程度的判断，解题关键在于理解影响高分子结晶的因素，如分子链的对称性、规整性、柔性以及分子间作用力等，并据此对不同高分子进行分析比较。

高分子结晶的充分必要条件

• 必要条件：
  • 分子链具有对称性或者立构规整性是高分子结晶的必要条件。这是因为结晶过程需要分子链进行规则排列，形成高度有序的结晶结构。如果分子链具有较高的对称性和规整性，分子链之间就更容易相互靠近并按照一定的规律排列，从而形成结晶。例如聚乙烯（PE）分子链结构简单，具有高度的对称性和规整性，其分子链可以很容易地进行规则排列，所以PE比较容易结晶。
• 充分条件：
  • 适宜的温度区间和充分的时间是高分子结晶的充分条件。在适宜的温度下，分子链具有足够的活动能力，能够进行扩散和重排，从而形成结晶结构。同时，需要给予足够的时间让分子链充分运动和排列，才能使结晶过程顺利进行。如果温度过高，分子链的热运动过于剧烈，不利于分子链的有序排列；如果温度过低，分子链的活动能力不足，也无法形成结晶。

三组高分子按结晶难易程度排列

（1）PE、PP、PVC、PS（无规）

• PE分子链结构最简单，为$-[CH_2 - CH_2]_n-$，具有高度的对称性和规整性，分子链之间的相互作用较弱，分子链的柔性好，容易进行规则排列，所以PE最容易结晶。
• PP分子链结构为$-[CH(CH_3)-CH_2]_n-$，虽然也具有一定的对称性和规整性，但由于侧基甲基的存在，会对分子链的排列产生一定的阻碍，使得其结晶能力比PE稍弱。
• PVC分子链结构为$-[CH_2 - CHCl]_n-$，氯原子的存在增加了分子链的极性，分子间作用力增强，同时氯原子的体积较大，也会对分子链的排列产生一定的阻碍，所以PVC的结晶能力比PP更弱。
• PS（无规）分子链结构为$-[CH_2 - CH(C_6H_5)]_n-$，苯环的存在使得分子链的刚性增加，分子链的柔性变差，而且苯环的空间位阻较大，严重阻碍了分子链的规则排列，所以PS（无规）最难结晶。因此，结晶难易程度为$PE>PP>PVC>PS$（无规）。

（2）聚对苯二甲酸乙二酯、聚间苯二甲酸乙二酯、聚己二酸乙二酯

• 聚己二酸乙二酯分子链中含有柔性的脂肪链，分子链的柔性好，容易进行规则排列，所以聚己二酸乙二酯最容易结晶。
• 聚对苯二甲酸乙二酯（PET）分子链中苯环处于对位，具有一定的对称性，分子链可以进行一定程度的规则排列，但苯环的存在使得分子链的刚性增加，结晶能力比聚己二酸乙二酯稍弱。
• 聚间苯二甲酸乙二酯分子链中苯环处于间位，对称性较差，分子链的排列受到较大的阻碍，所以聚间苯二甲酸乙二酯最难结晶。因此，结晶难易程度为聚己二酸乙二酯$>$聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）$>$聚间苯二甲酸乙二醇酯。

（3）尼龙6、尼龙66、尼龙1010

• 尼龙分子链之间存在氢键，氢键的存在增强了分子链之间的相互作用，有利于分子链的规则排列，从而促进结晶。尼龙6、尼龙66、尼龙1010的分子链结构分别为$-[NH(CH_2)_5CO]_n-$、$-[NH(CH_2)_6NHCO(CH_2)_4CO]_n-$、$-[NH(CH_2)_{10}NHCO(CH_2)_8CO]_n-$。随着尼龙结构单元中碳原子数量增加，分子链上氢键的密度逐渐降低，分子链之间的相互作用减弱，分子链的排列变得更加困难，所以结晶能力逐渐减弱。因此，结晶难易程度为尼龙6$>$尼龙66$>$尼龙1010。