第六章 高聚物的分子運(yùn)動(dòng)PPT課件

.,1,第六章高聚物的分子運(yùn)動(dòng),解：非晶高聚物隨著溫度升高，會(huì)經(jīng)歷玻璃態(tài)、高彈態(tài)和粘流態(tài)。其形變逐漸增大。分子量的增加使Tg增加，特別是當(dāng)分子量較低時(shí)，這種影響更為明顯，當(dāng)分子量超過一定程度后，Tg隨分子量的增加就不明顯了。晶態(tài)高聚物中的非晶區(qū)在不同溫度部分中，也要發(fā)生上述轉(zhuǎn)變。隨著結(jié)晶度不同，其宏觀表現(xiàn)是不同的。在輕度結(jié)晶高聚物中，微晶體起著類似交聯(lián)點(diǎn)的作用。這種試樣存在明顯的玻璃化轉(zhuǎn)變。當(dāng)溫度升高時(shí)，非晶部分從玻璃態(tài)變?yōu)楦邚棏B(tài)。隨著結(jié)晶度的增加，相當(dāng)于交聯(lián)度增加，非晶部分處在高彈態(tài)的結(jié)晶高聚物的硬度將逐漸增加。,1.試討論非晶、結(jié)晶、交聯(lián)和增塑高聚物的溫度形變曲線的各種情況。,.,2,到結(jié)晶度大于40后，微晶體比此銜接，形成貫穿整個(gè)材料的連續(xù)結(jié)晶相，宏觀上將覺察不到明顯的玻璃化轉(zhuǎn)變，其溫度形變曲線在熔點(diǎn)以前不出現(xiàn)明顯的轉(zhuǎn)折。結(jié)晶高聚物的晶區(qū)熔融后，如果分子量不太大，非晶區(qū)粘流溫度Tf低于晶區(qū)熔點(diǎn)Tm，則晶區(qū)熔融后，整個(gè)試樣成為粘性流體。如果分子量足夠大，TfTm，則晶區(qū)熔融后，出現(xiàn)高彈態(tài)，直到溫度進(jìn)一步升高到Tf以上，才進(jìn)入粘流態(tài)。交聯(lián)高聚物的交聯(lián)點(diǎn)密度增加，高聚物自由體積減少，分子鏈的活動(dòng)受到約束的程度也增加，相鄰交聯(lián)點(diǎn)之間平均鏈長變小，使Tg升高。隨著交聯(lián)度的提高，粘流溫度也會(huì)上升。增塑高聚物中隨著增塑度的增加可以使Tg明顯下降。隨著分子量的增大，內(nèi)摩擦力愈大，位移運(yùn)動(dòng)愈不易進(jìn)行，粘流溫度也會(huì)上升。,.,3,3.用膨脹計(jì)法測得分子量從3.0103到3.0105之間的八個(gè)級(jí)分聚苯乙烯試樣的玻璃化溫度Tg如下：,試作Tg對(duì)Mn和Tg對(duì)1/Mn圖，并從圖上求出方程式中TgTg()-(K/Mn)聚苯乙烯的常數(shù)K和分子量無限大時(shí)的玻璃化溫度Tg()。,.,4,由圖得方程，Tg1.7044965105/Mn99.9768所以K1.7044965105Tg（）99.9768,解：,.,5,4.根據(jù)實(shí)驗(yàn)得到的聚苯乙烯的比容溫度曲線的斜率：TTg時(shí)，（dv/dT）r5.5104厘米3/克度；TTg時(shí)，（dv/dT）g2.5104厘米3/克度。假如每摩爾鏈的鏈端的超額自由體積貢獻(xiàn)是53厘米3，試訂定從自由體積理論出發(fā)得到的分子量對(duì)Tg影響的方程中，聚苯乙烯的常數(shù)K，并與上題由實(shí)驗(yàn)所得的結(jié)果相比較。,從中可知，由自由體積理論導(dǎo)出的方程中的K要比作圖法得到的K大，但還比較接近。,解：,.,6,10聚甲基丙烯酸甲酯為105，預(yù)計(jì)它在155時(shí)的應(yīng)力松弛速度比125時(shí)快多少？,由,即155時(shí)的應(yīng)力松弛速度比125快5140.4倍。,解：,.,7,14某聚合物試樣在0時(shí)粘度為1.0104