高分子物理名詞解釋

1、精選文檔第一章 概論分子量分布，是指聚合物試樣中各組分含量與分子量的關(guān)系。黏彈性，對(duì)一整塊聚合物熔體在短時(shí)間內(nèi)可以觀看到它有肯定的外形和彈性，但是經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間觀看這種熔體會(huì)表現(xiàn)出液體的流淌性。這種長(zhǎng)時(shí)間觀看到的粘性流淌和短時(shí)間內(nèi)觀看到的彈性兩者相結(jié)合，而且與時(shí)間有關(guān)的力學(xué)性質(zhì)稱為黏彈性。玻璃化轉(zhuǎn)變，無(wú)定形和結(jié)晶熱塑性聚合物低溫時(shí)都呈玻璃態(tài)，受熱至某一較窄溫度，則轉(zhuǎn)變?yōu)橄鹉z態(tài)或柔韌的可塑狀態(tài)，這一轉(zhuǎn)變過(guò)程稱為玻璃化轉(zhuǎn)變。轉(zhuǎn)變時(shí)對(duì)應(yīng)的溫度稱為玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg。高彈性，聚合物材料在受到外力時(shí)，分子中的鏈段發(fā)生了運(yùn)動(dòng)，使長(zhǎng)鏈分子由蜷曲狀變成伸展?fàn)?，產(chǎn)生很大的形變，但不導(dǎo)致高分子鏈之間產(chǎn)生滑移，當(dāng)解除外力

2、后，形變可完全恢復(fù)，材料的這種性質(zhì)稱為高彈性。 其次章 高分子的鏈結(jié)構(gòu)高分子的鏈結(jié)構(gòu)又分近程結(jié)構(gòu)和遠(yuǎn)程結(jié)構(gòu)。近程結(jié)構(gòu)屬于化學(xué)結(jié)構(gòu)，又稱一級(jí)結(jié)構(gòu)。遠(yuǎn)程結(jié)構(gòu)包括分子的大小與形態(tài)，鏈的柔順性及分子在各種環(huán)境中所實(shí)行的構(gòu)象，又稱二級(jí)結(jié)構(gòu)。聚集態(tài)結(jié)構(gòu)是指高分子材料整體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，包括晶態(tài)結(jié)構(gòu)、非晶態(tài)結(jié)構(gòu)、取向態(tài)結(jié)構(gòu)、液晶態(tài)結(jié)構(gòu)以及織態(tài)結(jié)構(gòu)，它們是描述高分子聚集體中的分子之間是如何堆砌的，又稱三級(jí)結(jié)構(gòu)?？棏B(tài)結(jié)構(gòu)和高分子在生物體中的結(jié)構(gòu)則屬于更高級(jí)的結(jié)構(gòu)。高分子鏈的構(gòu)型包括單體單元的鍵合挨次、空間構(gòu)型的規(guī)整性、支化度、交聯(lián)度以及共聚物的組成及序列結(jié)構(gòu)。高分子鏈序列結(jié)構(gòu)：共聚物中不同結(jié)構(gòu)單元的交替次數(shù)，不同結(jié)

3、構(gòu)單元在分子鏈中的平均長(zhǎng)度。全同立構(gòu)，高分子全部由一種旋光異構(gòu)體鍵接而成，稱為全同立構(gòu)；間同立構(gòu)，由兩種旋光異構(gòu)體交替鍵接而成，稱為間同立構(gòu)；無(wú)規(guī)立構(gòu)，兩種旋光異構(gòu)體完全無(wú)規(guī)鍵接時(shí)，則稱為無(wú)規(guī)立構(gòu)。等規(guī)立構(gòu)，全同異構(gòu)和間同異構(gòu)統(tǒng)稱為等規(guī)立構(gòu)。定向聚合，通常自由基聚合的高聚物大都是無(wú)規(guī)的，只有用特殊的催化劑才能制得等規(guī)立構(gòu)的高聚物，這種聚合方法稱為定向聚合。等規(guī)度是指高聚物中含有全同立構(gòu)和間同立構(gòu)的總的百分?jǐn)?shù)。交聯(lián)結(jié)構(gòu)，高分子鏈之間通過(guò)支化聯(lián)結(jié)成一個(gè)三維空間網(wǎng)型大分子時(shí)即稱為交聯(lián)結(jié)構(gòu)。交聯(lián)度，通常用兩個(gè)交聯(lián)點(diǎn)之間的平均分子量Mc來(lái)表示。交聯(lián)度愈高，Mc愈小?；蛘哂媒宦?lián)點(diǎn)的密度表示。交聯(lián)點(diǎn)密度的定

4、義為，交聯(lián)的結(jié)構(gòu)單元占總結(jié)構(gòu)單元的分?jǐn)?shù)，即每一結(jié)構(gòu)單元的交聯(lián)幾率。由于單鍵內(nèi)旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的分子在不同形態(tài)稱為構(gòu)象。構(gòu)型是指分子中由化學(xué)鍵所固定的原子在空間的幾何排列，要轉(zhuǎn)變構(gòu)型必需經(jīng)過(guò)化學(xué)鍵的斷裂和重組。無(wú)規(guī)線團(tuán)，單鍵的內(nèi)旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致高分子呈蜷曲構(gòu)象，這種不規(guī)章的蜷曲的高分子鏈的構(gòu)象稱為無(wú)規(guī)線團(tuán)。柔順性，高分子能夠轉(zhuǎn)變其構(gòu)象的性質(zhì)稱為柔順性。柔性鏈，高分子長(zhǎng)鏈在不受力的狀況下，自發(fā)地實(shí)行蜷曲狀態(tài)，表現(xiàn)出不同程度的柔性，因此通常稱這種鏈為柔性鏈。抱負(fù)的柔性鏈，是指高分子的主鏈由很多個(gè)不占體積的很小的鍵自由結(jié)合而成，鍵的長(zhǎng)度為l，鍵的數(shù)目為n（n）。每個(gè)相連接的鍵熱運(yùn)動(dòng)時(shí)沒(méi)有鍵角的限制，而旋轉(zhuǎn)也沒(méi)有位壘

5、的障礙，每個(gè)鍵在任何方向取向的幾率都相等。這種抱負(fù)鏈又稱為自由結(jié)合鏈或自由連接鏈。等效自由連接鏈，將含有n個(gè)鍵長(zhǎng)為l,鍵角固定,旋轉(zhuǎn)不自由的鍵組成的鏈視為一個(gè)含有Z個(gè)長(zhǎng)度為b的鏈段組成的可以自由旋轉(zhuǎn)的鏈,稱為等效自由連接鏈。等效自由聯(lián)結(jié)鏈：自由聯(lián)結(jié)鏈?zhǔn)且粋€(gè)抱負(fù)化的模型它的分子是有足夠多的不占有體積的化學(xué)鍵聯(lián)結(jié)而成，內(nèi)旋轉(zhuǎn)時(shí)沒(méi)有鍵角限制和位壘障礙，其中每個(gè)鍵在任何方向取向的幾率都相等。實(shí)際的高分子鏈并不是自由內(nèi)旋轉(zhuǎn)的，在旋轉(zhuǎn)時(shí)還有空間位阻效應(yīng)以及分子間的各種遠(yuǎn)程相互作用，但是只要鏈足夠長(zhǎng)，并且具有肯定的柔性，則照舊可以把它當(dāng)作自由聯(lián)結(jié)鏈進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理，即當(dāng)作等效自由聯(lián)結(jié)鏈，這種鏈的統(tǒng)計(jì)單元是主鏈上

6、能夠獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的最小單元，稱作鏈段。末端距，高分子鏈的兩端之間的直線距離稱為末端距h。（h是矢量）無(wú)擾均方末端距，在稀溶液中，利用鏈節(jié)和溶劑分子之間的排斥作用屏蔽鏈內(nèi)鏈節(jié)之間的體積排解效應(yīng)，即處于狀態(tài)的溶液中時(shí)，測(cè)得的均方末端距就是無(wú)擾均方末端距。 第三章 聚合物的溶液性質(zhì)聚合物以分子狀態(tài)分散在溶劑中所形成的均相混合物，稱為“高分子溶液”。溶度參數(shù)是內(nèi)聚能密度的平方根?！氨ж?fù)溶液”，是指溶液中溶質(zhì)分子間、溶劑分子間和溶質(zhì)溶劑分子間的相互作用力能都相等，溶解過(guò)程沒(méi)有體積的變化，也沒(méi)有焓的變化。其次維利系數(shù)A2 A2 =(1/2-) (1/V12)它的物理意義是高分子鏈段和鏈段間的內(nèi)排斥與高分子鏈段

7、和溶劑分子之間能量上的相互作用，兩者相互競(jìng)爭(zhēng)的一個(gè)量度。它是一個(gè)描述溶液的熱力學(xué)性質(zhì)的參數(shù)，表示實(shí)際溶液與抱負(fù)溶液的偏差。狀態(tài)，通常，可以通過(guò)選擇溶劑和溫度以滿足1E=0的條件使高分子溶液中分子鏈段間的相互吸引力與溶劑化以及排斥體積效應(yīng)所表現(xiàn)出的相斥力相等,無(wú)遠(yuǎn)程相互作用,高分子處于無(wú)擾狀態(tài),排斥體積為0,此時(shí)溶液的行為符合抱負(fù)溶液行為,Flory把這種條件稱為條件或狀態(tài)，狀態(tài)下所用的溶劑稱為溶劑，狀態(tài)下所處的溫度稱為溫度，又稱為Flory溫度。Huggins參數(shù)是高分子物理中最重要的物理參數(shù)之一，它反映高分子與溶劑或高分子與高分子混合時(shí)相互作用能的變化。排斥體積u，在稀溶液中，由于高分子相互

8、接近時(shí)的自由能的變化，使一個(gè)高分子很難進(jìn)入另一個(gè)高分子所占的區(qū)域，即兩個(gè)分子之間存在著肯定的空間，此空間稱作排斥體積u。無(wú)擾尺寸，在特殊的狀況下，真實(shí)的高分子溶液中的正的外排斥體積和負(fù)的內(nèi)排斥體積剛好抵消，u=0，線團(tuán)的行為好像無(wú)限細(xì)的（不占體積的）鏈一樣，處于無(wú)干擾的狀態(tài)，這種狀態(tài)的尺寸稱為無(wú)擾尺寸。凍膠和凝膠，高聚物溶液失去流淌性時(shí)，即成為凍膠和凝膠。凍膠是由范德華力交聯(lián)形成的，通過(guò)加熱可以拆散范德華力交聯(lián)，使凍膠熔解。凝膠是高分子鏈之間以化學(xué)鍵形成的交聯(lián)結(jié)構(gòu)的溶脹體，加熱不能溶解也不能熔融。特性粘度（極限粘度）:高分子在c0時(shí),單位濃度的增加對(duì)溶液的增比濃度或相對(duì)粘度對(duì)數(shù)的貢獻(xiàn).其數(shù)值不

9、隨溶液濃度的大小而變化,但隨濃度的表示方法而異.臨界共溶溫度Tc，某些聚合物在溶解于有機(jī)溶劑時(shí)，溫度較低時(shí)溶液分成兩相，溫度上升后又能相互溶解為一相。當(dāng)某一溫度時(shí)聚合物和溶劑的相互溶解曲線相交于一點(diǎn)，此時(shí)兩者恰好完全互溶，此點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的臨界溫度稱為臨界共溶溫度Tc。亞濃溶液，當(dāng)高分子溶液的濃度增大到某種程度后，高分子線團(tuán)相互穿插交疊，整個(gè)溶液中的鏈段分布趨向均一，這種溶液稱為亞濃溶液。臨界交疊濃度，在稀溶液與亞濃溶液之間，隨著濃度從稀向濃漸漸增大，孤立的高分子線團(tuán)則漸漸靠攏，直到成為線團(tuán)密積累時(shí)的濃度，稱為臨界交疊濃度，又稱接觸濃度。平衡溶脹比的定義為達(dá)到溶脹平衡后，溶脹體體積與交聯(lián)體體積的比值

10、。 第四章 高分子的多組分體系臨界膠束濃度（CMC），將嵌段共聚物溶解在小分子溶劑中，假如溶劑對(duì)其中的某一嵌段有很強(qiáng)的相互吸引作用，在固定溫度轉(zhuǎn)變濃度或固定濃度轉(zhuǎn)變溫度兩種條件下，嵌段共聚物類似于小分子的表面活性劑與溶劑作用強(qiáng)的嵌段傾向于與溶劑混合，而另一嵌段就傾向于與其他鏈的相像嵌段聚集在一起，形成膠束，形成膠束的臨界條件分別稱為臨界膠束濃度（CMC）和臨界膠束溫度（CMT）。進(jìn)一步增加濃度，這些膠束漸漸發(fā)生交疊，形成物理凝膠，幾乎不能流淌，形成凝膠的臨界濃度被稱為臨界凝膠濃度（CGC）。 第五章 聚合物的非晶態(tài)高分子的分散態(tài)結(jié)構(gòu)是指高分子鏈之間的排列和堆砌結(jié)構(gòu)?；⒖诵蛷椥?，非晶態(tài)聚合物在較

11、低溫度下受到外力時(shí)，由于鏈段運(yùn)動(dòng)被凍結(jié)，只是主鏈的鍵長(zhǎng)和鍵角有微小的變化，宏觀上聚合物的形變很小，形變與受力的大小成正比，當(dāng)外力除去后形變能馬上恢復(fù)。這種力學(xué)性質(zhì)稱為虎克型彈性，又稱普彈性。玻璃態(tài)，非晶態(tài)聚合物處于具有普彈性的狀態(tài)，稱為玻璃態(tài)。松弛過(guò)程是指一個(gè)從非平衡態(tài)到平衡態(tài)進(jìn)行的過(guò)程，它首先是很快的進(jìn)行，然后逐步放慢甚至于時(shí)間達(dá)到無(wú)窮長(zhǎng)。松弛過(guò)程所需要的時(shí)間稱為松弛時(shí)間。把橡膠狀過(guò)渡到液體狀的時(shí)間稱為最終松弛時(shí)間。取向是指在某種外力的作用下,分子鏈或者其他結(jié)構(gòu)單元沿著外力作用方向擇優(yōu)排列的結(jié)構(gòu).所謂解取向是指與取向過(guò)程相對(duì)的由于熱運(yùn)動(dòng)時(shí)分子排序趨向于紊亂無(wú)序的過(guò)程。取向度是反映材料的取向程

12、度的量度。 第六章 聚合物的結(jié)晶態(tài)球晶，當(dāng)結(jié)晶性的聚合物從濃溶液中析出，或從熔體冷卻結(jié)晶時(shí)，在無(wú)應(yīng)力或流淌的狀況下傾向于生成圓球形的簡(jiǎn)單結(jié)晶，稱為球晶。單晶聚合物在極稀的溶液中緩慢結(jié)晶，生成具有規(guī)章幾何外形的薄片狀晶體，稱為單晶。在單晶中，分子鏈作高度規(guī)章的三維有序排列，分子鏈的取向與片狀晶體的表面相垂直的。次期結(jié)晶：高聚物的結(jié)晶過(guò)程可分為兩個(gè)階段，符合Avrami方程的直線部分稱作主期結(jié)晶，偏離方程的非線性部分稱作次期結(jié)晶。Avrami指數(shù)是與聚合物晶體成核的機(jī)理和生長(zhǎng)的方式有關(guān)的數(shù)值，等于生長(zhǎng)的空間維數(shù)和成核過(guò)程的時(shí)間維數(shù)之和。結(jié)晶度，結(jié)晶聚合物中通?？偸峭瑫r(shí)包含晶區(qū)和非晶區(qū)兩個(gè)部分。結(jié)晶

13、度是指在結(jié)晶聚合物中結(jié)晶部分的含量占總量的百分?jǐn)?shù)。液晶態(tài)，某些物質(zhì)的結(jié)晶受熱熔融或被溶劑溶解之后，雖然失去固態(tài)物質(zhì)的剛性，而獲得液態(tài)物質(zhì)的流淌性，卻仍舊部分地保存著晶態(tài)物質(zhì)分子的有序排列，從而在物理性質(zhì)上呈現(xiàn)各向異性，形成一種兼有晶體和液體部分性質(zhì)的過(guò)渡狀態(tài)，這種中間狀態(tài)稱為液晶態(tài)，處在這種狀態(tài)下的物質(zhì)稱為液晶。擠出物脹大：高聚物熔體在擠塑通過(guò)模頭時(shí)，由剪切應(yīng)力、拉伸應(yīng)力作用而儲(chǔ)存的能量在通過(guò)模頭后必需釋放，造成擠出制品尺寸大于?？诔叽绲默F(xiàn)象。它是高聚物熔性彈體的表現(xiàn)，彈性效應(yīng)是一種記憶效應(yīng)高聚物出模口后要回復(fù)到它進(jìn)?？浊暗耐庑巍?第七章 聚合物的屈服和斷裂斷裂應(yīng)力，聚合物在拉伸時(shí)，拉力達(dá)到肯

14、定值時(shí)材料會(huì)發(fā)生斷裂，斷裂時(shí)的臨界拉伸應(yīng)力稱為斷裂應(yīng)力，對(duì)應(yīng)的應(yīng)變稱為斷裂伸長(zhǎng)率。脆性斷裂，在材料消滅屈服之前發(fā)生的斷裂稱為脆性斷裂，韌性斷裂，在材料屈服之后的斷裂稱為韌性斷裂。強(qiáng)迫高彈形變，玻璃態(tài)聚合物在大外力的作用下發(fā)生的大形變，其本質(zhì)與橡膠的高彈形變一樣，但表現(xiàn)的形式卻有差別，為了與一般的高彈形變區(qū)分開(kāi)來(lái)，通常稱為強(qiáng)迫高彈形變。冷拉，結(jié)晶聚合物與玻璃態(tài)聚合物的拉伸過(guò)程都經(jīng)受彈性變形、屈服（成頸）、進(jìn)展大形變以及應(yīng)變硬化等階段，拉伸的后階段材料都呈現(xiàn)猛烈的各向異性，斷裂前的大形變?cè)谑覝貢r(shí)都不能自發(fā)回復(fù)，而加熱卻都能回復(fù)原狀，在本質(zhì)上兩種拉伸過(guò)程的大形變都是高彈形變。通常把它們統(tǒng)稱為冷拉。應(yīng)

15、變誘發(fā)塑料-橡膠轉(zhuǎn)變，某些嵌段共聚物及其與相應(yīng)均聚物組成的共混物材料在室溫下像塑料，其拉伸行為起先與一般塑料的冷拉現(xiàn)象相像。應(yīng)變約百分之幾時(shí)發(fā)生屈服成頸，隨后細(xì)頸漸漸進(jìn)展，應(yīng)力幾乎不變而應(yīng)力不斷增加，直到細(xì)頸進(jìn)展完成。進(jìn)一步拉伸，則細(xì)頸被均勻拉伸，應(yīng)力可進(jìn)一步提高，應(yīng)變也達(dá)到更高。假如移去外力，這種大形變卻能快速基本回復(fù)，而不像一般塑料強(qiáng)迫高彈性需要加熱到Tg或Tm四周才能回復(fù)。而且，假如接著進(jìn)行其次次拉伸，則開(kāi)頭發(fā)生大形變所需要的外力比第一次拉伸要小得多，試樣也不再發(fā)生屈服或成頸過(guò)程，而與一般交聯(lián)橡膠的拉伸過(guò)程相像，材料呈現(xiàn)高彈性。即在第一次拉伸超過(guò)屈服點(diǎn)后，試樣從塑料漸漸轉(zhuǎn)變?yōu)橄鹉z，因而這

16、種現(xiàn)象被稱為應(yīng)變誘發(fā)塑料-橡膠轉(zhuǎn)變。細(xì)頸：大多數(shù)聚合物在適宜的溫度和拉伸速率下，都能進(jìn)行冷拉而成頸。達(dá)到屈服點(diǎn)后，這樣的截面突然變得不均勻，消滅一個(gè)或幾個(gè)細(xì)頸，此時(shí)細(xì)頸和非細(xì)頸部分截面積維持不變，細(xì)頸部分不斷擴(kuò)展，非細(xì)頸部分不斷削減，在應(yīng)力應(yīng)變曲線上表現(xiàn)出來(lái)的特點(diǎn)是：伸長(zhǎng)不斷增加，應(yīng)力幾乎不變，直至整個(gè)試樣完全變?yōu)榧?xì)頸為止。銀紋，是指聚合物在張應(yīng)力的作用下,在材料某些薄弱的地方消滅應(yīng)力集中而產(chǎn)生的局部的塑性形變和取向,以至于在材料的表面或者內(nèi)部垂直于應(yīng)力方向消滅微細(xì)凹槽的現(xiàn)象。應(yīng)力發(fā)白，用橡膠增韌的塑料，像高抗沖聚苯乙烯、ABS樹脂等，它們?cè)诶熳冃位驈澢冃位蚴軟_擊的破壞時(shí)試樣有發(fā)白現(xiàn)象，這

17、種發(fā)白現(xiàn)象稱為應(yīng)力發(fā)白。應(yīng)力集中，假如材料存在缺陷，受力時(shí)材料內(nèi)部的應(yīng)力平均分布狀態(tài)將發(fā)生變化，使缺陷四周局部范圍內(nèi)的應(yīng)力急劇地增加，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)應(yīng)力平均值，這種現(xiàn)象稱為應(yīng)力集中。 第八章 聚合物的高彈性線性粘彈性，一個(gè)抱負(fù)的粘性體，當(dāng)受到外力后，形變是隨時(shí)間線性進(jìn)展的，這種性質(zhì)稱為線性粘彈性。抱負(fù)高彈體，受到外力作用時(shí)，隨著形變發(fā)生變化，內(nèi)能保持不變，即（u/l）T，V=0，我們稱這種彈性體為抱負(fù)高彈體。抱負(fù)彈性體在受到外力時(shí)，只引起熵變，這種抱負(fù)高彈體的彈性稱為熵彈性。熱彈轉(zhuǎn)變現(xiàn)象，很多試驗(yàn)證明假如伸長(zhǎng)率不太大，在一個(gè)寬廣的溫度范圍內(nèi)，橡皮的f與溫度成正比。但是較精細(xì)的試驗(yàn)發(fā)覺(jué)，當(dāng)伸長(zhǎng)率小于1

18、0%時(shí)，f對(duì)T曲線的斜率變?yōu)樨?fù)值，應(yīng)力隨溫度上升而下降，這種現(xiàn)象稱為熱彈轉(zhuǎn)變現(xiàn)象。但這并非真正的熱彈性轉(zhuǎn)變，只是由于溫度上升后，橡膠試樣的正常的熱膨脹造成的。由于試驗(yàn)是在恒定長(zhǎng)度下進(jìn)行，溫度的增加使原試樣長(zhǎng)度增加，結(jié)果實(shí)際伸長(zhǎng)率減小。熱膨脹引起的實(shí)際伸長(zhǎng)率的下降“過(guò)分”地消耗掉因溫度上升造成的拉伸力的增加，從而消滅熱彈轉(zhuǎn)變現(xiàn)象。聚合物的力學(xué)性質(zhì)隨時(shí)間的變化統(tǒng)稱為力學(xué)松弛。依據(jù)高分子材料受到外力作用狀況的不同，可以分為蠕變、應(yīng)力松弛、滯后現(xiàn)象和力學(xué)損耗等。蠕變，就是指在肯定的溫度和較小的恒定外力的作用下，材料的形變隨時(shí)間的增加而漸漸增大的現(xiàn)象。應(yīng)力松弛，是在恒定的溫度和形變保持不變的狀況下，聚合

19、物內(nèi)部的應(yīng)力隨時(shí)間漸漸衰減的現(xiàn)象。滯后現(xiàn)象，聚合物在交變應(yīng)力的作用下，形變落后于應(yīng)力變化的現(xiàn)象就稱為滯后現(xiàn)象。滯后現(xiàn)象的發(fā)生是由于鏈段在運(yùn)動(dòng)時(shí)要受到內(nèi)摩擦力的作用，當(dāng)外力變化時(shí)，鏈段的運(yùn)動(dòng)跟不上外力的變化，所以形變落后于外力，形成一個(gè)相位差。力學(xué)損耗，當(dāng)應(yīng)力的變化和形變的變化相全都時(shí)，沒(méi)有滯后現(xiàn)象，每次形變所作的功等于恢復(fù)原狀時(shí)取得的功，沒(méi)有功的消耗。假如形變的變化落后于應(yīng)力的變化，發(fā)生滯后現(xiàn)象，則每一循環(huán)變化中就要消耗功，稱為力學(xué)損耗，有時(shí)也稱為內(nèi)耗。抱負(fù)彈簧的力學(xué)性質(zhì)聽(tīng)從虎克定律，應(yīng)力和應(yīng)變與時(shí)間無(wú)關(guān)；抱負(fù)黏壺是在容器內(nèi)裝有聽(tīng)從牛頓流體定律的液體，應(yīng)力和應(yīng)變與時(shí)間有關(guān)。Maxwell模型是

20、由一個(gè)抱負(fù)彈簧和一個(gè)抱負(fù)黏壺串聯(lián)而成。模型受力時(shí)兩個(gè)元件的應(yīng)力和總應(yīng)力相等，而總應(yīng)變則等于兩個(gè)元件的應(yīng)變之和，總應(yīng)變速率也等于兩個(gè)元件的應(yīng)變速率之和。Maxwell模型可以用于模擬應(yīng)力松弛過(guò)程。當(dāng)模型受到一個(gè)外力時(shí)，彈簧瞬時(shí)發(fā)生形變，而黏壺由于粘性作用，來(lái)不及發(fā)生形變，因此模型應(yīng)力松弛的起始形變0由抱負(fù)彈簧供應(yīng)，并使兩個(gè)元件產(chǎn)生起始應(yīng)力0；隨后抱負(fù)黏壺漸漸被拉開(kāi)，彈簧則漸漸回縮，形變減小，因而總應(yīng)力下降直到完全消逝為止，這與線性聚合物的應(yīng)力松弛過(guò)程相符。Voigt-Kelvin模型是由一個(gè)抱負(fù)彈簧和一個(gè)抱負(fù)黏壺并聯(lián)而成。模型受力時(shí)兩個(gè)元件的應(yīng)變和總應(yīng)變相等，而總應(yīng)力則等于兩個(gè)元件的應(yīng)力之和。V

21、oigt-Kelvin模型可以用于模擬交聯(lián)聚合物的蠕變過(guò)程。當(dāng)拉力作用在模型上時(shí)，由于黏壺的存在，彈簧不能馬上被拉開(kāi)，只能隨黏壺一起漸漸拉開(kāi)，因此形變是漸漸進(jìn)展的。假如外力除去，由于彈簧的回復(fù)力，使整個(gè)模型的形變也漸漸回復(fù)。這與聚合物蠕變過(guò)程的情形是全都的。松弛時(shí)間譜和推遲時(shí)間譜時(shí)溫等效原理，要使高分子鏈段具有足夠大的活動(dòng)性，從而使聚合物表現(xiàn)出高彈形變；或者要使整個(gè)高分子能夠移動(dòng)而顯示出黏性流淌，都需要肯定的時(shí)間即松弛時(shí)間。溫度上升，松弛時(shí)間可以縮短。因此，同一個(gè)力學(xué)松弛現(xiàn)象，既可在較高溫度較短時(shí)間內(nèi)觀看到，也可以在較低溫度下較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)觀看到。因此，上升溫度與延長(zhǎng)觀看時(shí)間對(duì)分子運(yùn)動(dòng)是等效的，對(duì)

22、聚合物的黏彈行為也是等效的。這個(gè)等效性可以借助于一個(gè)轉(zhuǎn)換因子aT來(lái)實(shí)現(xiàn)，即借助于轉(zhuǎn)換因子可以將在某一溫度下測(cè)定的力學(xué)數(shù)據(jù)，變成另一溫度下的力學(xué)數(shù)據(jù)。這就是時(shí)溫等效原理。Boltzmann疊加原理指出，每個(gè)形變對(duì)聚合物的力學(xué)松弛行為的貢獻(xiàn)都是獨(dú)立的，聚合物的力學(xué)松弛行為是其整個(gè)歷史上諸松弛過(guò)程的線性加和的結(jié)果。利用這個(gè)原理，可以依據(jù)有限的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，去猜測(cè)聚合物在很寬范圍內(nèi)的力學(xué)性質(zhì)。次級(jí)松弛，一般將聚合物在達(dá)到Tm和Tg時(shí)的轉(zhuǎn)變稱為主轉(zhuǎn)變，而將在低于主轉(zhuǎn)變溫度下消滅的其他松弛過(guò)程統(tǒng)稱為次級(jí)松弛。 第九章 聚合物的其他性質(zhì)介電松弛，在外加電場(chǎng)作用下，分子偶極子不會(huì)馬上取向，而是一個(gè)松弛過(guò)程，這個(gè)松弛過(guò)程稱為介電松弛。電致發(fā)光，假如聚合物的激發(fā)狀態(tài)是由帶電粒子的注入而產(chǎn)生的，這種輻射稱為電致發(fā)光。介電擊穿，在高壓下，大量的電能快速地釋放，使電極之間的材料局部地被燒毀，這種現(xiàn)象稱為介電擊穿，對(duì)應(yīng)的電壓稱為擊穿電壓。介電損耗，在交變電場(chǎng)中，電容器中的電介質(zhì)消耗一部分電能而發(fā)熱，這種現(xiàn)象稱為介電損耗。本征擊穿是在高壓電場(chǎng)作用下，聚合物中微量雜質(zhì)電離產(chǎn)生的離子和少數(shù)自由電子，受到電場(chǎng)的加速，沿電場(chǎng)方向做高速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)電場(chǎng)高到使