高分子物理重點(diǎn)匯編

1、學(xué)習(xí) - 好資料第五章聚合物的分子運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)變1聚合物分子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn): . 運(yùn)動(dòng)單元的多重性 . 分子運(yùn)動(dòng)的時(shí)間依賴性 . 分子運(yùn)動(dòng)的溫度依賴性2運(yùn)動(dòng)單元的多重性：A. 具有多種運(yùn)動(dòng)模式B.具有多種運(yùn)動(dòng)單元A. 具有多種運(yùn)動(dòng)模式: 由于高分子的長(zhǎng)鏈結(jié)構(gòu)，分子量不僅高， 還具有多分散性，此外，它還可以帶有不同的側(cè)基，加上支化，交聯(lián)，結(jié)晶，取向，共聚等，使得高分子的運(yùn)動(dòng)單元具有多重性，或者說(shuō)高聚物的分子運(yùn)動(dòng)有多重模式B. 具有多種運(yùn)動(dòng)單元: 如側(cè)基、支鏈、鏈節(jié)、鏈段、整個(gè)分子鏈等* 各種運(yùn)動(dòng)單元的運(yùn)動(dòng)方式 . 鏈段的運(yùn)動(dòng) : 主鏈中碳 - 碳單鍵的內(nèi)旋轉(zhuǎn) , 使得高分子鏈有可能在整個(gè)分子不動(dòng), 即分

2、子鏈質(zhì)量中心不變的情況下 ,一部分鏈段相對(duì)于另一部分鏈段而運(yùn)動(dòng) . 鏈節(jié)的運(yùn)動(dòng) :比鏈段還小的運(yùn)動(dòng)單元 . 側(cè)基的運(yùn)動(dòng) : 側(cè)基運(yùn)動(dòng)是多種多樣的 , 如轉(zhuǎn)動(dòng) , 內(nèi)旋轉(zhuǎn) , 端基的運(yùn)動(dòng)等 . 高分子的整體運(yùn)動(dòng) : 高分子作為整體呈現(xiàn)質(zhì)量中心的移動(dòng) . 晶區(qū)內(nèi)的運(yùn)動(dòng) : 晶型轉(zhuǎn)變，晶區(qū)缺陷的運(yùn)動(dòng)，晶區(qū)中的局部松弛模式等3分子運(yùn)動(dòng)的時(shí)間依賴性:在一定的溫度和外力作用下,高聚物分子從一種平衡態(tài)過(guò)渡到另一種平衡態(tài)需要一定時(shí)間的，這種現(xiàn)象即為分子運(yùn)動(dòng)的時(shí)間依賴性 ; 因?yàn)楦鞣N運(yùn)動(dòng)單元的運(yùn)動(dòng)都需克服內(nèi)摩擦阻力 , 不可能瞬時(shí)完成4松弛現(xiàn)象： 除去外力，橡皮開(kāi)始回縮，其中的高分子鏈也由伸直狀態(tài)逐漸過(guò)渡到卷曲

3、狀態(tài)，即松弛狀態(tài)。故該過(guò)程簡(jiǎn)稱松弛過(guò)程。5松弛時(shí)間:形變量恢復(fù)到原長(zhǎng)度的1/e 時(shí)所需的時(shí)間6分子運(yùn)動(dòng)的溫度依賴性：-tx t = x 0 e . 溫度升高 , 使分子的內(nèi)能增加：運(yùn)動(dòng)單元做某一模式的運(yùn)動(dòng)需要一定的能量, 當(dāng)溫度升高到運(yùn)動(dòng)單元的能量足以克服的能壘時(shí) , 這一模式的運(yùn)動(dòng)被激發(fā)。. 溫度升高使聚合物的體積增加：分子運(yùn)動(dòng)需要一定的空間, 當(dāng)溫度升高到使自由空間達(dá)到某種運(yùn)動(dòng)模式所需要的尺寸后 , 這一運(yùn)動(dòng)就可方便地進(jìn)行。7黏彈行為的五個(gè)區(qū)域： . 玻璃態(tài) . 玻璃化轉(zhuǎn)變區(qū) . 高彈態(tài)（橡膠 - 彈性平臺(tái)區(qū)） . 粘彈轉(zhuǎn)變區(qū) . 粘流態(tài)8圖 - - ：模量溫度曲線- 各區(qū)的運(yùn)動(dòng)單元、特點(diǎn)

4、、名字、描述玻璃化轉(zhuǎn)變?yōu)楦邚棏B(tài)，轉(zhuǎn)變溫度稱為玻璃化溫度Tg高彈態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檎沉鲬B(tài)，轉(zhuǎn)變溫度稱為粘流溫度Tf* 非晶聚合物：. 從相態(tài)角度來(lái)看，玻璃態(tài)，高彈態(tài)，粘流態(tài)均屬液相，即分子間的相互排列均是無(wú)序的。它們之間的差別主要是變形能力不同，即模量不同。因此稱為力學(xué)狀態(tài)。. 從分子運(yùn)動(dòng)來(lái)看，三種狀態(tài)只不過(guò)是分子( 鏈段 ) 運(yùn)動(dòng)能力不同而已。因此，從玻璃態(tài)、高彈態(tài)、粘流態(tài)的轉(zhuǎn)變均不是熱力學(xué)的相變，當(dāng)然，Tg， Tf 不是相轉(zhuǎn)變溫度。( 一) 玻璃態(tài) . 由于溫度較低，分子熱運(yùn)動(dòng)能低，鏈段的熱運(yùn)動(dòng)能不足以克服主鏈內(nèi)旋轉(zhuǎn)的勢(shì)壘，因此，鏈段處于被“凍結(jié)”狀態(tài)，分子鏈幾乎無(wú)運(yùn)動(dòng)。 . 只有側(cè)基、鏈節(jié)、短支鏈等

5、小運(yùn)動(dòng)單元的局部振動(dòng)及鍵長(zhǎng)，鍵角的變化， 因此彈性模量很高， 通常為 1041011Pa，形變很小 (0.1 1%)。更多精品文檔學(xué)習(xí) - 好資料 . 具有虎克彈性行為，質(zhì)硬而脆，類似玻璃，因而稱為玻璃態(tài)。( 二) 玻璃化轉(zhuǎn)變區(qū) . 在 3 5范圍內(nèi)，幾乎所有性質(zhì)都發(fā)生突變( 例如熱膨脹系數(shù)、模量、介電常數(shù)、折光指數(shù)等) 。 . 從分子運(yùn)動(dòng)機(jī)理看，在此溫度鏈段已開(kāi)始“解凍”，即鏈段的運(yùn)動(dòng)被激發(fā)，整個(gè)大分子鏈還無(wú)法運(yùn)動(dòng) , 但鏈段開(kāi)始發(fā)生運(yùn)動(dòng) , 。 . 由于鏈段繞主鏈軸的旋轉(zhuǎn)使分子的形態(tài)不斷變化，即由于構(gòu)象的改變，長(zhǎng)鏈分子可以外力作用下伸展( 或卷曲 ) ， 因此彈性模量迅速下降3 4 個(gè)數(shù)量

6、級(jí)，形變迅速增加，聚合物行為與皮革類似。( 三) 高彈態(tài)（橡膠- 彈性平臺(tái)區(qū)） .TgTTf ， . 由于鏈段的劇烈運(yùn)動(dòng)，整個(gè)鏈分子重心發(fā)生相對(duì)位移，即產(chǎn)生不可逆形變，聚合物呈現(xiàn)粘彈性液體狀，因而稱為粘流態(tài)，行為與小分子液體類似。 . 運(yùn)動(dòng)單元：整個(gè)分子鏈試驗(yàn)觀察t 同整個(gè)高分子鏈移動(dòng)的同數(shù)量級(jí) . 力學(xué)性質(zhì)：粘性流動(dòng)，形變不可恢復(fù)9模量： 是材料受力時(shí)應(yīng)力與應(yīng)變的比值，是材料抵抗變形能力的大小。模量越大，材料剛性越好。10玻璃化轉(zhuǎn)變：高聚物的玻璃化轉(zhuǎn)變是指非晶態(tài)高聚物從玻璃態(tài)到高彈態(tài)的轉(zhuǎn)變 . 對(duì)非晶聚合物，從高溫降溫時(shí)，聚合物從橡膠態(tài)變?yōu)椴ＡB(tài)；從低溫升溫時(shí)，聚合物從玻璃態(tài)變?yōu)橄鹉z態(tài)。 .

7、 對(duì)晶態(tài)高分子來(lái)說(shuō)，玻璃化轉(zhuǎn)變是指其中非晶部分的這種轉(zhuǎn)變。11發(fā)生玻璃化轉(zhuǎn)變的溫度叫做玻璃化溫度, 記作 Tgg 的學(xué)術(shù)意義： . 聚合物分子鏈柔性 . 表征高聚物的特征指標(biāo)高聚物剛性因子越大，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度越高TTg 的工藝意義： . 是非晶熱塑性塑料( 如 PS, PMMA和硬質(zhì) PVC聚氯乙烯等 ) 使用溫度的上限 . 是非晶性橡膠 ( 如 NR天然橡膠 , BSR Rubber 丁苯橡膠等 ) 使用溫度的下限12玻璃化溫度測(cè)定 - 常用的是膨脹法13軟化點(diǎn)： 如丁耐熱溫度、 熱變形溫度、維卡耐熱溫度等，這些溫度統(tǒng)稱軟化點(diǎn)。用以衡量塑料的最高使用溫度14 WLF從很多聚合物的實(shí)驗(yàn)結(jié)果得知

8、，玻璃態(tài)是的自由體積分?jǐn)?shù)為一常數(shù)，即fg 0.025 2.5% af 4.8 104 / 度所以，玻璃態(tài)可以看作是等自由體積分?jǐn)?shù)狀態(tài)。15影響 Tg 的因素 . 結(jié)構(gòu)因素：A.高分子鏈的柔順性B. 高分子鏈的幾何結(jié)構(gòu)C. 高分子鏈的相互作用. 實(shí)驗(yàn)條件 :A.外力B.溫度* 影響 Tg 的結(jié)構(gòu)因素Tg 是表征聚合物性能的一個(gè)重要指標(biāo)，從分子運(yùn)動(dòng)的角度看，它是鏈段開(kāi)始“凍結(jié)”的溫度，因此:凡是導(dǎo)致鏈段的活動(dòng)能力增加的因素均使Tg 下降 ,而導(dǎo)致鏈段活動(dòng)能力下降的因素均使Tg 上升。凡是能影響高分子鏈柔性的因素，都對(duì)Tg 有影響。更多精品文檔學(xué)習(xí) - 好資料 . 主鏈結(jié)構(gòu)的影響A. 主鏈結(jié)構(gòu)為 -

9、C-C- 、-C-N- 、 -Si-O- 、 -C-O- 等單鍵的非晶態(tài)聚合物，由于分子鏈可以繞單鍵內(nèi)旋轉(zhuǎn)，鏈的柔性大，所以 Tg 較低。B. 當(dāng)主鏈中含有苯環(huán)、萘環(huán)等芳雜環(huán)時(shí)，使鏈中可內(nèi)旋轉(zhuǎn)的單鍵數(shù)目減少，鏈的柔順性下降，因而Tg 升高。例如 PET的 Tg = 69 ， PC的 Tg = 150 。C. 孤立雙鍵 單鍵 共軛雙鍵主鏈柔性 -Si-O- -C-O- -C-C-TgCH 3SiOPEOCH 2nnCH 3Tg= -123oCTg= -83oCTg= -68oC. 側(cè)基的影響A. 當(dāng)側(cè)基 -X 為極性基團(tuán)時(shí)，由于使內(nèi)旋轉(zhuǎn)活化能及分子間作用力增加，因此Tg 升高。B. 若-X 是非

10、極性側(cè)基，其影響主要是空間阻礙效應(yīng)。側(cè)基體積愈大，對(duì)單鍵內(nèi)旋轉(zhuǎn)阻礙愈大，鏈的柔性下降，所以 Tg 升高。(A)極性取代基：極性越大，內(nèi)旋轉(zhuǎn)受阻程度及分子間相互作用越大，Tg 也隨之升高。(B)非極性取代基團(tuán) : 對(duì) Tg 的影響主要表現(xiàn)為空間位阻效應(yīng)，側(cè)基體積越大，位阻越明顯，Tg 升高。(C)對(duì)稱性取代基 : 由于對(duì)稱性使極性部分相互抵消，柔性增加，Tg 下降。(D) 側(cè)基的體積 : 注意 : 并不是側(cè)基的體積增大，Tg 就一定要提高。例如聚甲基丙烯酸酯類的側(cè)基增大，Tg 反而下降，這是因?yàn)樗膫?cè)基是柔性的。側(cè)基越大則柔性也越大，這種柔性側(cè)基的存在相當(dāng)于起了增塑劑的作用（內(nèi)增塑），所以使 T

11、g 下降。. 構(gòu)型對(duì) Tg 的影響 :A. 全同 Tg 間同 TgB.順式 Tg 反式 Tg. 分子量對(duì) Tg 的影響T g= T g-KM nA. 分子量對(duì) Tg 的影響可用下式表示 :Tg: 分子量為無(wú)窮大時(shí)的玻璃化溫度K : 每一種聚合物的特征常數(shù)B. 當(dāng)分子量較低時(shí)，Tg 隨分子量增加而增加；當(dāng)分子量達(dá)到某一臨界值時(shí)， Tg Tg( ) ，不再隨分子量改變。(A) 分子量低的聚合物有更多的鏈末端(B) 鏈末端比鏈中間部分有較大的自由體積. 分子間作用力: A. 極性：極性越大， Tg 越高。 B.氫鍵：氫鍵使 Tg 增加。 C. 離子鍵：使 Tg 增加。16當(dāng)分子量較低時(shí)，Tg 隨分子

12、量增加而增加；當(dāng)分子量達(dá)到某一臨界值時(shí)， Tg Tg( ) ，不再隨分子量改變。為什么？分子量低的聚合物有更多的鏈末端鏈末端比鏈中間部分有較大的自由體積17玻璃化溫度 : 是鏈段運(yùn)動(dòng)的松弛時(shí)間與實(shí)驗(yàn)的觀察時(shí)間相當(dāng)時(shí)的溫度，故冷卻越快，觀察時(shí)間越短，測(cè)得的Tg 越高。一般，升降溫度速度提高10 倍，測(cè)得的 Tg 升高 3oC。18 Tg 是鏈段開(kāi)始運(yùn)動(dòng)或開(kāi)始凍結(jié)的溫度19增塑劑 : 添加某些低分子組分使聚合物Tg 下降的現(xiàn)象稱為外增塑作用，所加的低分子物質(zhì)稱為增塑劑。* 一般增塑劑分子與高分子具有較強(qiáng)的親和力，會(huì)使鏈分子間作用減弱( 屏蔽效應(yīng) ) ，同時(shí)，增塑劑分子小，活動(dòng)能力強(qiáng)，可提供鏈段運(yùn)動(dòng)

13、的空間，因此Tg 下降，同時(shí)流動(dòng)溫度Tf 也會(huì)降低，因而加入增塑劑后可以降低成型溫度，并可改善制品的耐寒性。20聚合物結(jié)晶的必要條件 : 是分子結(jié)構(gòu)的對(duì)稱性和規(guī)整性，這也就是影響其結(jié)晶能力、結(jié)晶速度的主要結(jié)構(gòu)因素。21大量實(shí)驗(yàn)事實(shí)說(shuō)明，鏈的結(jié)構(gòu)越簡(jiǎn)單，對(duì)稱性越高，取代基的空間位阻越小，鏈的立體規(guī)整性越好，則結(jié)晶速度越好。22影響結(jié)晶能力、結(jié)晶速度的主要結(jié)構(gòu)因素有？（文字描述）(一) 結(jié)晶能力 . 鏈的對(duì)稱性和規(guī)整性：分子鏈的對(duì)稱性越高 , 規(guī)整性越好 , 越容易規(guī)則排列形成高度有序的晶格更多精品文檔學(xué)習(xí) - 好資料 . 影響結(jié)晶能力的其它因素：A. 分子鏈的柔性：柔性差，則結(jié)晶能力低。聚對(duì)苯二

14、甲酸乙二酯的結(jié)晶能力要比脂肪族聚酯B. 支化：高壓聚乙烯由于支化，其結(jié)晶能力要低于低壓法制得的線性聚乙烯支化越多，結(jié)晶下降。C. 交聯(lián)：輕度交聯(lián)聚合物尚能結(jié)晶，高度交聯(lián)則完全失去結(jié)晶能力。交聯(lián)越多，結(jié)晶下降。D. 分子間力：分子間的作用力大，會(huì)使分子鏈柔性下降，從而影響結(jié)晶能力；但分子間形成氫鍵時(shí)，則有利于晶體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。E. 分子量：分子量大，結(jié)晶速度變慢。( 二 ) 影響結(jié)晶速度的因素* 結(jié)晶過(guò)程主要分為成核與生長(zhǎng)兩個(gè)過(guò)程，因此，影響成核和生長(zhǎng)過(guò)程的因素都對(duì)結(jié)晶速度有影響主要包括 : A. 結(jié)晶溫度 B. 外力 , 溶劑 , 雜質(zhì) C. 分子量 . 鏈的對(duì)稱性和規(guī)整性：分子鏈的對(duì)稱性越高,

15、 規(guī)整性越好 , 越容易規(guī)則排列形成高度有序的晶格 . 分子量：分子量大，結(jié)晶速度變慢。 . 共聚物：23結(jié)晶速度的表述規(guī)定體積收縮進(jìn)行到一半時(shí)所需要的時(shí)間倒數(shù)t1/12為此溫度下的結(jié)晶速度，單位s 1min 1 h 1 。24 K n 跟那些因素有關(guān)聚合物的等溫結(jié)晶過(guò)程可用Avrami 方程來(lái)描述：VtVnVoV exp( kt )式中 :V 聚合物的比容比體積；K結(jié)晶速率常數(shù)；n Avrami 指數(shù)，它與成核的機(jī)理和晶粒生長(zhǎng)的方式有關(guān)，其值為晶粒的生長(zhǎng)維數(shù)和成核過(guò)程的時(shí)間維數(shù)之和。K 其物理意義也是表征結(jié)晶速度。結(jié)晶過(guò)程主要分為成核與生長(zhǎng)兩個(gè)過(guò)程，因此，影響成核和生長(zhǎng)過(guò)程的因素都對(duì)結(jié)晶速度

16、有影響主要包括 : A. 結(jié)晶溫度 B. 外力 , 溶劑 , 雜質(zhì) C. 分子量25最大結(jié)晶速度溫度： Tmax (0.80 0.85)Tm 溫度單位為 K26熔融、熔限、升溫的現(xiàn)象。. 物質(zhì)從結(jié)晶狀態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)的過(guò)程稱為熔融 。熔融過(guò)程中，體系自由能對(duì)溫度T 和壓力 p 的一階導(dǎo)數(shù)（即體積和熵）發(fā)生不連續(xù)變化，轉(zhuǎn)變溫度與保持平衡的兩相的相對(duì)數(shù)量無(wú)關(guān)，按照熱力學(xué)的定義，這種轉(zhuǎn)變?yōu)橐患?jí)相轉(zhuǎn)變。. 熔融過(guò)程中有一較寬的溫度范圍稱為熔限 ，在這個(gè)溫度范圍內(nèi)，發(fā)生邊熔融變升溫的現(xiàn)象 。結(jié)晶聚合物邊熔融變升溫的現(xiàn)象是由于 試樣中含有完善程度不同（片晶厚度不同）的晶體。27結(jié)晶溫度結(jié)晶聚合物的熔點(diǎn)和熔限與晶

17、體形成的溫度有關(guān)，實(shí)驗(yàn)表明，結(jié)晶溫度越低，熔點(diǎn)越低，熔限越寬。在較高溫度下結(jié)晶，則熔點(diǎn)越高，熔限越窄。結(jié)晶溫度越高，晶片厚度越厚，熔點(diǎn)越高問(wèn)：在低溫下結(jié)晶的聚合物其熔化范圍較寬；在較高溫度下結(jié)晶的聚合物熔化范圍較窄；兩直線交點(diǎn)處，熔化范圍消失。這個(gè)熔化范圍，一般稱之為熔限。為什么會(huì)發(fā)生這種現(xiàn)象呢？答：這是因?yàn)榻Y(jié)晶溫度較低時(shí)，鏈的活動(dòng)能力差，不允許鏈段進(jìn)行充分的排列，因而形成了規(guī)整度不同的晶體。規(guī)整性差的晶體在較低溫度下即會(huì)瓦解，而規(guī)整性好的晶體要待更高溫度才能熔融，因而形成較寬的熔限且熔點(diǎn)較低。如果結(jié)晶溫度升高，則鏈段活動(dòng)能力增強(qiáng)，生成的晶體較完整，則熔點(diǎn)高，熔限也窄。所以，熔限隨結(jié)晶溫度的變

18、化，實(shí)質(zhì)是晶體結(jié)構(gòu)完整性分布的反映。第六章彈性橡膠1彈性橡膠的特點(diǎn)A. 彈性形變大可達(dá) 1000，金屬 1B. 彈性模量小，E 很小C.形變需要時(shí)間更多精品文檔學(xué)習(xí) - 好資料D.形變時(shí)伴隨著熱效應(yīng)E. 泊松比較大， 0.49 ，接近液體，拉伸時(shí)體積保持不變。F. 未交聯(lián)的橡膠發(fā)生的是不可逆的形變。* 最大的特點(diǎn)是：高彈性和粘彈性2彈性模量：是表征材料抵抗變形能力的大小 , 其值的大小等于發(fā)生單位應(yīng)變時(shí)的應(yīng)力。模量越大，越不容易變形，材料剛性越大。3公式ll0lFF A0. 應(yīng)變l 0l0應(yīng)力A0楊氏模量 ElFl 0Ss. 切應(yīng)變tan切應(yīng)力A0dF切變模量 GPPV 0A0 tgBV各向同

19、性材料而言，楊氏模量E、切變模量 G、體積模量 B 三者的關(guān)系 :E2G(1 ) 3B(1 2 )4: 泊松比 : 在拉伸實(shí)驗(yàn)中，材料橫向應(yīng)變與縱向應(yīng)變之比值的負(fù)數(shù)，它是反映材料性質(zhì)的重要參數(shù)mUSfdl=-TdS=-dQ Svm0T5lfTTl0lT ,Vl T ,VlT ,V上述表明：橡膠拉伸時(shí)，內(nèi)能幾乎不變，只要引起熵的變化，橡膠彈性是熵彈性第七章聚合物的粘彈性1幾個(gè)現(xiàn)象* 高聚物力學(xué)性質(zhì)隨時(shí)間而變化的現(xiàn)象稱為力學(xué)松弛或粘彈現(xiàn)象。在一定溫度和恒定應(yīng)力作用下，觀察試樣應(yīng)變隨時(shí)間增加逐漸增大的蠕變現(xiàn)象 ；在一定溫度和恒定應(yīng)變條件下，觀察試樣內(nèi)部的應(yīng)力隨時(shí)間增加而逐漸衰減的應(yīng)力松弛現(xiàn)象 ；在一

20、定溫度和循環(huán)（交變）應(yīng)力作用下，觀察試樣應(yīng)變滯后于應(yīng)力變化滯后現(xiàn)象 。2高聚物蠕變性能反映了材料的尺寸穩(wěn)定性和長(zhǎng)期負(fù)載能力，有重要的實(shí)用性。主鏈含芳雜環(huán)的剛性鏈聚合物，具有較好的抗蠕變性能，成為廣泛應(yīng)用的工程塑料，可以代替金屬材料加工機(jī)械零件。對(duì)于蠕變比較嚴(yán)重的材料，使用時(shí)必須采用必要的補(bǔ)救措施。例如，硬聚氯乙烯有良好的抗腐蝕性能，可以用于加工話工管道、容器或塔器等設(shè)備。但它容易蠕變，使用時(shí)必須增加支架以防止因蠕變而影響尺寸穩(wěn)定性，減少使用價(jià)值。聚四氟乙烯是塑料中摩擦系數(shù)最小的品種，因而具有良好的自潤(rùn)滑性能，是很好的密封材料。但是，由于其蠕變現(xiàn)象很嚴(yán)重，不能制造齒輪或精密機(jī)械元件。橡膠可采用用

21、硫化交聯(lián)的辦法阻止不可逆的黏性流動(dòng)。3應(yīng)力松弛：在恒溫下保持一定的恒定應(yīng)變時(shí)，材料的應(yīng)力隨時(shí)間而逐漸減小的力學(xué)現(xiàn)象。例如：拉伸一塊未交聯(lián)的橡膠，拉至一定長(zhǎng)度，保持長(zhǎng)度不變，隨時(shí)間的增加，內(nèi)應(yīng)慢慢衷減至零。* 應(yīng)力松馳的原因：當(dāng)高聚物一開(kāi)始被拉長(zhǎng)時(shí)，其中分子處于不平衡的構(gòu)象，要逐漸過(guò)渡到平衡的構(gòu)象，也就是鏈段不得不順著外力的方向運(yùn)動(dòng)，因而產(chǎn)生內(nèi)部應(yīng)力，以與外力相抗衡。但是通過(guò)鏈段熱運(yùn)動(dòng)調(diào)整分子構(gòu)象，使纏結(jié)點(diǎn)散開(kāi)，分子鏈相互滑移，逐漸恢復(fù)其蜷曲的原狀，內(nèi)應(yīng)力逐漸減少或消除。更多精品文檔學(xué)習(xí) - 好資料4時(shí)溫等效原理：從分子運(yùn)動(dòng)的松弛性質(zhì)可以知道，同一個(gè)力學(xué)松弛現(xiàn)象，即可在較高的溫度下、較短的時(shí)間內(nèi)

22、觀察到，也可以在較低的溫度下、較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)觀察到。因此，升高溫度與延長(zhǎng)時(shí)間對(duì)分子運(yùn)動(dòng)時(shí)是等效的，對(duì)聚合物的粘彈性行為也是等效的。這就是時(shí)溫等效原理。5計(jì)算題的公式：當(dāng)選 Tg 為參考溫度時(shí)，C117.44,C2 51.6則 WLF方程變?yōu)椋簂g aTtC1(TTg )17.44(TTg )lglg0C 2(TTg)51.6 (TTg )t0半經(jīng)驗(yàn)公式， Tg 參考溫度，普適對(duì)所有聚合物lg aT(T )C1(TTg )17 .44(TTg )lgC 2(TTg )51.6 (TTg )溫度 Tg Tg 100 ( 明顯粘彈性 )(T0 )tT 移動(dòng)因子：a Tt 00第八章聚合物的屈服和斷裂1

23、概念強(qiáng)度： 在較大外力的持續(xù)作用或強(qiáng)大外力的短期作用下，材料將發(fā)生大形變直至宏觀破壞或斷裂，對(duì)這種破壞或斷裂的抵抗能力稱為強(qiáng)度。脆性斷裂：與材料的彈性響應(yīng)相聯(lián)系，在斷裂前試樣斷裂均勻，斷裂時(shí)，裂紋迅速垂直于應(yīng)力方向，斷裂面不顯出明顯的推遲形變， 曲線是線性的，5%，由剪切應(yīng)力引起的鏈段運(yùn)動(dòng)的結(jié)果。* 材料斷裂的方式與其形變性質(zhì)有著密切的聯(lián)系。例如，脆性斷裂 是缺陷快速擴(kuò)展的結(jié)果，而韌性斷裂 是屈服后的斷裂。高分子材料的屈服實(shí)際上是材料在外力作用下產(chǎn)生的塑料形變。2圖應(yīng)力 - 應(yīng)變曲線圖彈性極限點(diǎn)B屈服點(diǎn)斷裂點(diǎn)應(yīng)變軟化BYYNDAA塑性形變EAAOAyB更多精品文檔學(xué)習(xí) - 好資料非結(jié)晶聚合物形

24、變經(jīng)歷了 普彈形變、應(yīng)變軟化（屈服） 、塑性形變（強(qiáng)迫高彈形變） 、應(yīng)變硬化 四個(gè)階段材料在屈服點(diǎn)之前發(fā)生的斷裂稱為 脆性斷裂 ；在屈服點(diǎn)后發(fā)生的斷裂稱為 韌性斷裂A. 從曲線上可得評(píng)價(jià)聚合物性能的力學(xué)參數(shù):Y：屈服點(diǎn)y：屈服強(qiáng)度y：屈服伸長(zhǎng)率B：: 斷裂點(diǎn)b：斷裂伸長(zhǎng)率：斷裂強(qiáng)度拉伸強(qiáng)度i（y， b ）楊氏模量斷裂能 :OYB面積B. 從分子運(yùn)動(dòng)解釋非結(jié)晶聚合物應(yīng)力應(yīng)變曲線I: 普彈形變小尺寸運(yùn)動(dòng)單元的運(yùn)動(dòng)引起鍵長(zhǎng)鍵角變化。形變小可回復(fù)II ：強(qiáng)迫高彈形變?cè)诖笸饬ψ饔孟聝鼋Y(jié)的鏈段沿外力方向取向III ：粘流形變?cè)诜肿渔溕煺购罄^續(xù)拉伸整鏈取向排列，使材料的強(qiáng)度進(jìn)一步提高。形變不可回復(fù)C. 強(qiáng)迫

25、高彈形變的定義處于玻璃態(tài)的非晶聚合物在拉伸過(guò)程中屈服點(diǎn)后產(chǎn)生的較大應(yīng)變，移去外力后形變不能回復(fù)。若將試樣溫度升到其 Tg 附近，該形變則可完全回復(fù)，因此它在本質(zhì)上仍屬高彈形變，并非粘流形變，是由高分子的鏈段運(yùn)動(dòng)所引起的。 這種形變稱為強(qiáng)迫高彈形變D. 晶態(tài)聚合物在單向拉伸時(shí)典型的應(yīng)力- 應(yīng)變曲線如下圖：OA-普彈形變YN屈服，縮頸（應(yīng)變變大，應(yīng)力下降）ND強(qiáng)迫高彈形變DB-細(xì)頸化試樣重新被均勻拉伸，應(yīng)力YBAND應(yīng)變隨應(yīng)力增加應(yīng)變硬化O應(yīng)變3圖： -溫度的影響非晶聚合物在不同溫度下的- 曲線如圖8：TTb，硬玻璃態(tài)，脆性斷裂-1TbTTg，軟玻璃態(tài)，韌性斷裂-2 、 3TgTTf ，粘流態(tài) -5分析：曲線 1：在玻璃態(tài)（T Tb）：直線關(guān)系，形變小，高模量，原因是由側(cè)基等運(yùn)動(dòng)單元引起鍵長(zhǎng)鍵角的變化引起。曲線 2.3 ： TbT表觀粘度 無(wú)窮切粘度（極限粘度）7熔體指數(shù)： （ MI） : 工業(yè)上采用的方法塑料的熔體指數(shù)是在標(biāo)準(zhǔn)化的熔體指數(shù)儀中測(cè)定的。首先將聚合物加熱到一定溫度，使之完全熔融。然后加上一定的負(fù)荷 (2160g) 作用，使之從標(biāo)準(zhǔn)毛細(xì)管中流出。單位時(shí)間 10min 流出聚合物的質(zhì)量 ( 克數(shù) ) 即為