【精品課件】藥用高分子材料

1、2021/9/131藥用高分子材料教材：藥用高分子材料學(xué)鄭俊民主編 2008.2-2008.7主講教師：王旭2021/9/132 第一章概論2021/9/133又稱高分子化合物、大分子化合物、高分子、大分子、高聚物、聚合物（注：這些術(shù)語一般可以通用） Macromolecules, High Polymer, Polymer什么是高分子?高分子是指由多種原子以相同的、多次重復(fù)的結(jié)構(gòu)單元并主要由共價鍵連接起來的、通常是相對分子量為104106的化合物。1.1 高分子材料的基本概念2021/9/134 一個大分子往往是由許多相同的、簡單的重復(fù)結(jié)構(gòu)單元連接而成。1.1 高分子材料的基本概念聚氯乙烯結(jié)

2、構(gòu)單元單體聚乙烯醇乙烯醇又如：2021/9/1351.1 高分子材料的基本概念高 分 子小 分 子聚合反應(yīng)Polymerization單 體能夠進(jìn)行聚合反應(yīng)，并構(gòu)成高分子基本結(jié)構(gòu)組成單元的小分子。即合成聚合物的起始原料。單 體（Monomer）在大分子鏈中出現(xiàn)的以單體結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的原子團(tuán)。即構(gòu)成大分子鏈的基本結(jié)構(gòu)單元。結(jié)構(gòu)單元（Structure unit）2021/9/1361.1 高分子材料的基本概念單體單元（ Monomer unit ）聚合物中具有與單體相同化學(xué)組成而不同電子結(jié)構(gòu)的單元。重復(fù)單元 （Repeating unit）,又稱鏈節(jié)聚合物中化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)均可重復(fù)出現(xiàn)的最小基本單元；

3、有的重復(fù)單元連接成的是線性大分子，有時重復(fù)單元又稱為鏈節(jié)2021/9/1371.由一種結(jié)構(gòu)單元組成的高分子高分子的三種組成情況 例如：聚苯乙烯聚合高分子結(jié)構(gòu)可以縮寫成單體結(jié)構(gòu)單元單體單元重復(fù)單元此時說明：n 表示重復(fù)單元數(shù)，也稱為鏈節(jié)數(shù), 在此等于聚合度。1.1 高分子材料的基本概念2021/9/1382.另一種情況：結(jié)構(gòu)單元重復(fù)單元 單體單元結(jié)構(gòu)單元比其單體少了些原子（氫原子和氧原子），因為聚合時有小分子生成，所以此時的結(jié)構(gòu)單元不等于單體單元。式中:M 是高分子的分子量 M0 是結(jié)構(gòu)單元的分子量 由聚合度可計算出高分子的分子量： 1.1 高分子材料的基本概念2021/9/139結(jié)構(gòu)單元 結(jié)構(gòu)

4、單元重復(fù)單元3.由兩種結(jié)構(gòu)單元組成的高分子 合成尼龍-66的特征： 其重復(fù)單元由兩種結(jié)構(gòu)單元組成，且結(jié)構(gòu)單元與單體的組成不盡相同，所以，不能稱為單體單元。但單體在形成高分子的過程中要失掉一些原子1.1 高分子材料的基本概念2021/9/13101.2 高分子的基本特點1、分子量大，分子間作用力大 分子量大是高分子的根本性質(zhì) 高分子的許多特殊性質(zhì)都與分子量大有關(guān)，如： 高分子的溶液性質(zhì)： 難溶，甚至不溶，溶解過程往往要經(jīng)過溶脹階段 溶液粘度比同濃度的小分子高得多 分子之間的作用力大,只有液態(tài)和固態(tài),不能汽化 固體聚合物具有一定的力學(xué)強(qiáng)度,可抽絲、能制膜2021/9/1311分子量多大才算是高分子

5、？ 其實，并無明確界限，一般- - - - - 1000 - - - - - - - - - - - - 10000 - - - - - 低分子 過渡區(qū)（齊聚物） 高聚物一般高分子的分子量在 104 106 范圍超高分子量的聚合物 的分子量高達(dá)106 以上1.2 高分子的基本特點2021/9/13122、多分散性什么是分子量的多分散性（Polydispersity） ？ 高分子不是由單一分子量的化合物所組成 即使是一種“純粹”的高分子，也是由化學(xué)組成相同、分子量不等、結(jié)構(gòu)不同的同系聚合物的混合物所組成 這種高分子的分子量不均一(即分子量大小不一、參差不齊）的特性，就稱為分子量的多分散性 因此應(yīng)

6、注意：一般測得的高分子的分子量都是平均分子量聚合物的平均分子量相同，但分散性不一定相同1.2 高分子的基本特點2021/9/13131、 習(xí) 慣 命 名 法天然高分子一般有與其來源、化學(xué)性能與作用、主要用途相關(guān)的專用名稱。如纖維素（來源）、核酸（來源與化學(xué)性能）、酶（化學(xué)作用）。合成高分子（1）由一種單體合成的高分子：“聚”+ 單體名稱乙烯 丙烯 氯乙烯 甲基丙烯酸甲酯聚乙烯 聚丙烯 聚氯乙烯 聚甲基丙烯酸甲酯1.3 高 分 子 的 命 名2021/9/1314表明產(chǎn)物類型：“聚”+ 兩單體生成的產(chǎn)物名稱（2）由兩種單體通過縮聚反應(yīng)合成的高分子：表明或不表明產(chǎn)物類型對苯二甲酸和乙二醇的縮聚產(chǎn)物

7、：聚對苯二甲酸乙二酯不表明產(chǎn)物類型：兩單體名稱或簡稱加后綴“樹脂”，如苯酚和甲醛的縮聚產(chǎn)物叫“酚醛樹脂”（3）由兩種單體通過鏈?zhǔn)骄酆戏磻?yīng)合成的共聚物： 兩單體名稱或簡稱之間 +“-”+“共聚物” 乙烯和乙酸乙烯酯的共聚產(chǎn)物：乙烯-乙酸乙烯酯共聚物1.3 高 分 子 的 命 名2021/9/13151.3 高 分 子 的 命 名（4） “聚”+高分子主鏈結(jié)構(gòu)中的特征功能團(tuán)： 指的是一類的高分子，而非單種高分子，如： 聚酯： 聚酰胺：2021/9/13162.商品名稱（1）樹脂類（未加工成型的原料都稱為樹脂）（2）橡膠類 如丁苯橡膠丁二烯、苯乙烯聚合物 乙丙橡膠乙烯、丙稀共聚物 硅橡膠硅氧烷（3）

8、纖維 氯綸 PVC 聚氯乙烯 丙綸 PP 聚丙烯 腈綸 PANC 聚丙烯腈1.3 高 分 子 的 命 名2021/9/13173. IUPAC系統(tǒng)命名法(1) 確定重復(fù)結(jié)構(gòu)單元；(2)給重復(fù)結(jié)構(gòu)單元命名：按小分子有機(jī)化合物的IUPAC命名規(guī)則給重復(fù)結(jié)構(gòu)單元命名；(3)給重復(fù)結(jié)構(gòu)單元的命名加括?。ɡɑ”夭豢缮伲?，并冠以前綴“聚”。例：重復(fù)結(jié)構(gòu)單元為：1（ ）1-氯乙烯聚聚1-(甲氧基羰基)-1-甲基乙烯1.3 高 分 子 的 命 名2021/9/1318來 源天然高分子：自然界天然存在的高分子。半天然高分子：經(jīng)化學(xué)改性后的天然高分子。合成高分子：由單體聚合人工合成的高分子。一、高分子的分類1.按

9、來源主鏈元素（鏈原子）組成碳鏈高分子：主鏈（鏈原子）完全由C原子組成。雜鏈高分子：主鏈中含有碳原子及O、N、S、P等原子元素有機(jī)高分子：鏈原子由Si,B,Al,O,N,S,P等雜原子組成。2.按主鏈的結(jié)構(gòu)1.4 高 分 子 的 分 類無機(jī)高分子：主鏈、側(cè)鏈上均無C。2021/9/1319例1.碳鏈高分子例2.雜鏈高分子例3.元素有機(jī)高分子聚乙烯聚丙烯聚乙二醇聚二甲基硅氧烷1.4 高 分 子 的 分 類2021/9/1320性質(zhì)和用途塑料纖維橡膠涂料膠粘劑功能高分子以聚合物為基體材料，添加其它助劑（增塑劑、潤滑劑、填料、抗氧劑等），經(jīng)加工形成的可進(jìn)行塑性加工的高分子材料。 以聚合物為基體材料加入

10、適當(dāng)種類和適當(dāng)數(shù)量的助劑（如硫化劑、硫化促進(jìn)劑、防老劑、填料等），經(jīng)過塑練，使其具有可塑性，加熱加壓交聯(lián)后成為具有高彈性的材料。如：“四膠”以聚合物為基體材料加入適當(dāng)助劑（溶劑、防靜電劑、柔順劑和燃料等）配制成的可以進(jìn)行抽絲加工的高分子材料。如：“四綸”涂于物體表面能成堅韌的薄膜、起裝飾和保護(hù)作用的聚合物材料。指具有良好的粘合性能，可將兩種相同或不相同的物體粘接在一起的連接聚合物材料指高分子主鏈和側(cè)鏈上帶有反應(yīng)性功能基團(tuán)，并具有可逆或不可逆的物理功能或化學(xué)活性的一類高分子。具有特殊功能與用途但用量不大的精細(xì)高分子材料。三大合成材料1.4 高 分 子 的 分 類2021/9/13214.按高分子

11、的形狀（3）體型（2）支化型（接枝）（1）線型1.4 高 分 子 的 分 類2021/9/1322結(jié)構(gòu)單元的化學(xué)組成、連接順序、立體構(gòu)型，以及支化、交聯(lián)等高分子鏈的形態(tài)（構(gòu)象）以及高分子的大?。ǚ肿恿浚╂溄Y(jié)構(gòu)聚集態(tài)結(jié)構(gòu)三級結(jié)構(gòu)晶態(tài)、非晶態(tài)、取向態(tài)、液晶態(tài)及織態(tài)等。聚合物的結(jié)構(gòu)1.5 高 分 子 鏈 結(jié) 構(gòu)一級結(jié)構(gòu)進(jìn)程結(jié)構(gòu)二級結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)程結(jié)構(gòu)2021/9/13231.4 高 分 子 鏈 結(jié) 構(gòu)近程結(jié)構(gòu)： 遠(yuǎn)程結(jié)構(gòu)： 是反映高分子各種特性的最主要結(jié)構(gòu)層次。與高分子鏈的柔性和剛性有直接關(guān)系。2021/9/13241.4 高 分 子 鏈 結(jié) 構(gòu)(一)高分子鏈結(jié)構(gòu)單元的鍵接順序1均聚物結(jié)構(gòu)單元的鍵接順序如單

12、體CH2=CHX聚合時，所得單體單元結(jié)構(gòu)如下：頭尾二、高分子鏈的近程結(jié)構(gòu)2021/9/1325頭-尾鍵接頭-頭鍵接尾-尾鍵接單體單元連接方式可有如下三種：1.4 高 分 子 鏈 結(jié) 構(gòu)2021/9/1326共軛雙烯單體聚合時可形成結(jié)構(gòu)不同的單體單元，如最簡單的共軛雙烯丁二烯可形成三種不同的單體單元：1,2-加成結(jié)構(gòu) 反式1,4-加成結(jié)構(gòu) 順式1,4-加成結(jié)構(gòu)丁二烯：CH2=CHCCH=CH21.4 高 分 子 鏈 結(jié) 構(gòu)2021/9/1327 3,4-加成 1,2-加成 反式1,4-加成 順式1,4-加成而異戊二烯則可形成四種不同的單體單元：異戊二烯:1.4 高 分 子 鏈 結(jié) 構(gòu)2021/9

13、/13282、共聚物的序列結(jié)構(gòu) 無規(guī)共聚物 AABAABABAAABAB 交替共聚物 ABABABABABABAB嵌段共聚物 AAABBBBBBBBAAA接枝共聚物 AAAAAAAAAAAAAABBBBBBBBBBB1.4 高 分 子 鏈 結(jié) 構(gòu)2021/9/13291.4 高 分 子 鏈 結(jié) 構(gòu)(二)支化、交聯(lián)和端基 1支化 長支鏈：影響溶液和熔體的流動性 短支鏈：影響高分子結(jié)晶度 2交聯(lián) 網(wǎng)狀，不溶不熔 2021/9/13301.4 高 分 子 鏈 結(jié) 構(gòu)3互穿(interpenetrating polymernetwork;IPN)復(fù)雜交聯(lián)網(wǎng)絡(luò) 4端基端基是指高分子鏈終端的化學(xué)基團(tuán)，對聚

14、合物的性影響很大，鏈的斷裂可以從端基開始，所以有些高分子需要封頭，以提高耐熱性。 2021/9/1331(三)高分子鏈的構(gòu)型 1.4 高 分 子 鏈 結(jié) 構(gòu)構(gòu)型：是對分子中的最近鄰原子間的相對位置的表征，也可以說，是指分子中由化學(xué)鍵所固定的原子在空間的幾何排列。 I. 旋光異構(gòu)若高分子中含有手性C原子,則其立體構(gòu)型可有D型和L型，據(jù)其連接方式可分為如下三種：（以聚丙烯為例）2021/9/13321.4 高 分 子 鏈 結(jié) 構(gòu)（1） 全同立構(gòu)高分子：主鏈上的C*的立體構(gòu)型全部為D型或L 型, 即DDDDDDDDDD或LLLLLLLLLLL；2021/9/13331.4 高 分 子 鏈 結(jié) 構(gòu)（2

15、） 間同立構(gòu)高分子：主鏈上的C*的立體構(gòu)型各不相同, 即D型與L型相間連接，LDLDLDLDLDLD；立構(gòu)規(guī)整性高分子（tactic polymer): C*的立體構(gòu)型有規(guī)則連接，簡稱等規(guī)高分子。2021/9/13341.4 高 分 子 鏈 結(jié) 構(gòu)（3） 無規(guī)立構(gòu)高分子：主鏈上的C*的立體構(gòu)型紊亂無規(guī)則連接。2021/9/13351.4 高 分 子 鏈 結(jié) 構(gòu)II. 幾何異構(gòu)丁二烯：CH2=CHCCH=CH2順式1,4-加成結(jié)構(gòu)反式1,4-加成結(jié)構(gòu)2021/9/13361.4 高 分 子 鏈 結(jié) 構(gòu)通常包括高分子鏈的長短(即分子量大小及其分布)和分子鏈的構(gòu)象。 (一)高分子的內(nèi)旋轉(zhuǎn)與構(gòu)象 由于

16、單鍵能內(nèi)旋轉(zhuǎn)，高分子鏈在空間會存在數(shù)不勝數(shù)的不同形態(tài)（又稱內(nèi)旋轉(zhuǎn)異構(gòu)體），稱為構(gòu)象 三、高分子鏈的遠(yuǎn)程結(jié)構(gòu)2021/9/13371.4 高 分 子 鏈 結(jié) 構(gòu)2021/9/13381.4 高 分 子 鏈 結(jié) 構(gòu)2021/9/13391.4 高 分 子 鏈 結(jié) 構(gòu)(二)高分子鏈的柔順性 定義：高分子鏈能夠改變其構(gòu)象的性質(zhì)。 分子結(jié)構(gòu)對鏈的柔順性的影響： 1主鏈結(jié)構(gòu) 主鏈雜原子使柔性增大，原因是鍵長鍵角增大，以及雜原子上無取代基或少取代基。2021/9/1340共軛雙鍵使柔性大為下降，因為共軛電子云沒有軸對稱性，不能旋轉(zhuǎn)。 2021/9/1341 主鏈芳環(huán)使柔性下降，因為芳環(huán)不能旋轉(zhuǎn)而減少了會旋轉(zhuǎn)

17、的單鍵數(shù)目。 1.4 高 分 子 鏈 結(jié) 構(gòu)當(dāng)主鏈中含非共軛雙鍵時，雖然雙鍵本身不會內(nèi)旋轉(zhuǎn)，但卻使相鄰單鍵的非鍵合原子（帶*原子）間距增大使內(nèi)旋轉(zhuǎn)較容易，柔順性好。2021/9/13421.4 高 分 子 鏈 結(jié) 構(gòu)2側(cè)基 側(cè)基極性越大，柔性越小。因為極性增加了分子間作用力。極性側(cè)基的比例越大，起的作用也越大。 2021/9/1343一般來說，側(cè)基體積較大，內(nèi)旋轉(zhuǎn)空間阻礙大，柔性下降。但柔性側(cè)基隨著側(cè)基增長，柔性增加。 2021/9/13441.4 高 分 子 鏈 結(jié) 構(gòu)3、交聯(lián) 交聯(lián)、結(jié)晶、形成氫鍵等因素都會使分子間作用力增加，從而柔性減少。4、溫度 溫度越高，分子熱運動能量越大，分子鏈內(nèi)旋

18、轉(zhuǎn)越自由，構(gòu)象數(shù)越多，鏈的柔性越大。2021/9/1345聚集態(tài)晶態(tài)非晶態(tài)取向結(jié)構(gòu)織態(tài)本體性質(zhì)鏈結(jié)構(gòu) 基本性質(zhì)聚集態(tài)結(jié)構(gòu)依賴于分子間作用力加工成型條件聚集態(tài)結(jié)構(gòu)也稱三級結(jié)構(gòu)，或超分子結(jié)構(gòu)，它是指單位體積內(nèi)許多大分子鏈之間的的排列與堆砌方式。1.5 高 分 子 聚 集 態(tài) 結(jié) 構(gòu)一、2021/9/13461分子間作用力 范德華力氫鍵:具有方向性和飽和性定向力：存在于具有永久偶極的極性分子之間色散力：高分子間最主要的作用力。 1.5 高 分 子 聚 集 態(tài) 結(jié) 構(gòu)誘導(dǎo)力：作用一般比較小范德華力和氫鍵的能量低于化學(xué)鍵，一般在41. 86kJ/mol以下，通常把范德華力和氫鍵稱為次價力(物理力)，以區(qū)

19、別于主價力(化學(xué)鍵能)。雖然次價力小，但在高分子中，由于其加和性，次價力大大超過主鏈的主價力。它對高分子材料的耐熱性、溶解性、機(jī)械強(qiáng)度等都有很大影響。2021/9/13471.5 高 分 子 聚 集 態(tài) 結(jié) 構(gòu)2內(nèi)聚能：用來表征分子間作用大小定義：將液體或固體中的分子轉(zhuǎn)移到遠(yuǎn)離其鄰近分子（汽化或溶解）所需要的能量。 內(nèi)聚能密度(CED)即單位體積的內(nèi)聚能。 由于高分子的次價力很大，不能汽化，只能測定其在不同溶劑中的溶液粘度或交聯(lián)后的平衡溶脹來間接估算內(nèi)聚能密度。估算方法2021/9/13481.5 高 分 子 聚 集 態(tài) 結(jié) 構(gòu)CED418.68J/cm3強(qiáng)極性高聚物，分子間作用力大，結(jié)構(gòu)規(guī)整

20、，易于結(jié)晶、取向，常作纖維材料。 CED在334.94-418.68J/cm3之間,分子間力適中，常作塑料。 2021/9/13491.5 高 分 子 聚 集 態(tài) 結(jié) 構(gòu)1結(jié)晶聚合物的主要特征 (2)聚合物只能部分結(jié)晶； 晶相含量XC = - 100% 試樣總含量 (3)熔程：結(jié)晶聚合物的熔點不是單一溫度值，而是一個 預(yù)熔到全熔的一個溫度范圍。熔程與熔點的大小除與聚合物近程結(jié)構(gòu)有關(guān)外，結(jié)晶溫度有很大的影響。受熱溫度越低，熔點越低，熔程越寬；相反，結(jié)晶溫度越高，熔點也越高，熔程也較窄。 二聚合物的結(jié)晶態(tài) (1)聚合物結(jié)晶結(jié)構(gòu)的基本單元是鏈段2021/9/13501.5 高 分 子 聚 集 態(tài) 結(jié)

21、 構(gòu)2聚合物的結(jié)晶過程 主結(jié)晶晶核生成異相成核：高分子鏈吸附在外來固體物質(zhì)表面或吸附在熔體未破壞晶種表面形成晶核的過程。晶核生長均相成核：處于無定形狀態(tài)的高分子鏈由于過冷或過飽和形成晶核的過程。次結(jié)晶：主結(jié)晶完成后在一些殘留非晶部分和結(jié)晶結(jié)構(gòu)不完善部分繼續(xù)進(jìn)行的結(jié)晶過程。2021/9/13511.5 高 分 子 聚 集 態(tài) 結(jié) 構(gòu)2聚合物的結(jié)晶過程 2021/9/13521.5 高 分 子 聚 集 態(tài) 結(jié) 構(gòu)3影響結(jié)晶過程的因素 （1）鏈對稱性 一般分子鏈結(jié)構(gòu)越愈簡單、對稱性越高、取代基空間位阻越小、立體規(guī)整性越好，結(jié)晶速度越快。（2）鏈規(guī)整性 鏈規(guī)整性越高，結(jié)晶越容易。（3）分子間作用力 分

22、子間相互作用較強(qiáng)的聚合物鏈的柔性較差，鏈段不容易在晶核表面聚集形成結(jié)晶結(jié)構(gòu)，但一旦結(jié)晶則結(jié)構(gòu)穩(wěn)定2021/9/13531.5 高 分 子 聚 集 態(tài) 結(jié) 構(gòu)（4）溫度：溫度對結(jié)晶速度的影響極大，有時溫度相差甚微，但結(jié)晶速度常數(shù)可相差上千倍（5）應(yīng)力：應(yīng)力能使分子鏈沿外力方向有序排列，可提高結(jié)晶速度。（6）雜質(zhì)：雜質(zhì)影響較復(fù)雜，有的可阻礙結(jié)晶的進(jìn)行，有的則能加速結(jié)晶。能促進(jìn)結(jié)晶的物質(zhì)在結(jié)晶過程中往往起成核作用（晶核），稱為成核劑。2021/9/13541.5 高 分 子 聚 集 態(tài) 結(jié) 構(gòu)4結(jié)晶對聚合物性能的影響 （1）聚合物結(jié)晶度越大，其熔點、密度增加，抗張強(qiáng)度、硬度、耐溶劑性增強(qiáng)，這是高分子

23、鏈間緊密斂聚，分子間作用力增強(qiáng)的結(jié)果。（2）由于分子鏈運動受限制，聚合物的高彈性、斷裂伸長、抗沖擊強(qiáng)度等均有所下降。 聚合物性能的改變直接影響其使用價值，掌握結(jié)晶的規(guī)律及影響因素有利于材料的加工和應(yīng)用。 2021/9/13551.5 高 分 子 聚 集 態(tài) 結(jié) 構(gòu)5、高聚物聚集態(tài)的結(jié)構(gòu)模型 晶態(tài)結(jié)構(gòu)的模型：兩相結(jié)構(gòu)模型非晶態(tài)的模型：無規(guī)線團(tuán)模型這個模型假設(shè)聚合物具有晶區(qū)和非晶區(qū)兩相并存的特殊結(jié)構(gòu)，并且每一個高分子鏈可以貫穿好幾個晶區(qū)和非晶區(qū)。在非晶區(qū)中分子鏈仍保持卷曲和相互纏結(jié)狀態(tài)。2021/9/13561.5 高 分 子 聚 集 態(tài) 結(jié) 構(gòu)1高聚物的取向現(xiàn)象 取向結(jié)構(gòu)：高聚物在外力作用下，分

24、子鏈沿外力方向平行排列形成的結(jié)構(gòu)。 聚合物的取向現(xiàn)象包括分子鏈、鏈段的取向以及結(jié)晶聚合物的晶片等沿特定方向的擇優(yōu)排列。 未取向的聚合物材料是各向同性的,而取向后的聚合物材料是各向異性的，即方向不同，性能不同。 三聚合物的取向態(tài)2021/9/1357聚合物的取向一般有兩種方式：單軸取向：在一個軸向上施以外力，使分子鏈沿一個方向取向。 如纖維紡絲：再如薄膜的單軸拉伸1.5 高 分 子 聚 集 態(tài) 結(jié) 構(gòu)2021/9/1358雙軸取向：一般在兩個垂直方向施加外力。如薄膜雙軸拉伸，使分子鏈取向平行薄膜平面的任意方向。在薄膜平面的各方向的性能相近，但薄膜平面與平面之間易剝離。薄膜的雙軸拉伸取向：1.5 高 分 子 聚 集 態(tài) 結(jié) 構(gòu)2021/9/13591.5 高 分 子 聚 集 態(tài) 結(jié) 構(gòu)非晶態(tài)聚合物的取向晶態(tài)聚合物：非晶區(qū)分子取向，鏈段取向， 晶粒取向