高分子物理名詞解釋

2一章高分子鏈的結(jié)構(gòu)指組成高分子的不同尺度的結(jié)構(gòu)單元在空間相對(duì)排列，包括高分子的鏈結(jié)構(gòu)和聚集態(tài)結(jié)構(gòu)。表明一個(gè)高分子鏈中原子或基團(tuán)的幾何排列情況。指高分子整體的內(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)和織態(tài)結(jié)指單個(gè)大分子內(nèi)一個(gè)或幾個(gè)結(jié)構(gòu)單元的化學(xué)結(jié)構(gòu)和立體化學(xué)結(jié)構(gòu)。指單個(gè)高分子的大小和在空間所存在的各種形狀稱為遠(yuǎn)程結(jié)構(gòu)除非通過(guò)化學(xué)鍵的斷裂和生成新的化學(xué)鍵才能改變的分子結(jié)構(gòu)為化學(xué)結(jié)構(gòu)。而一個(gè)分子或其基團(tuán)對(duì)另一個(gè)分子的相互作用分子中各原子在空間的相對(duì)位置和排列叫做構(gòu)型，這種化學(xué)結(jié)構(gòu)不經(jīng)過(guò)鍵的破壞或生成是不結(jié)構(gòu)單元-CH2--C*HR-型的高分子，由于每一個(gè)結(jié)構(gòu)單元含有一個(gè)C*，因此，它們?cè)诟叻肿渔溨杏腥墟I接方式，即全同、間同、無(wú)規(guī)立構(gòu)，此即為旋光異構(gòu)。結(jié)構(gòu)單元-CH2--C*HR-型的高分子，由于每一個(gè)結(jié)構(gòu)單元含有一個(gè)C*，因此，它們?cè)诟叻肿咏Y(jié)構(gòu)單元-CH2--C*HR-型的高分子，由于每一個(gè)結(jié)構(gòu)單元含有一個(gè)C*，因此，它們?cè)诟叻肿覥即為間同立構(gòu)。結(jié)構(gòu)單元-CH2--C*HR-型的高分子，由于每一個(gè)結(jié)構(gòu)單元含有一個(gè)C*，因此，它們?cè)诟叻肿覥，此即為無(wú)規(guī)立構(gòu)。3全同和間同立構(gòu)高分子統(tǒng)稱為有規(guī)立構(gòu)。全同立構(gòu)高分子或全同立構(gòu)高分子和間同立構(gòu)高分子在高聚物中的百分含量。當(dāng)主鏈上存在雙鍵時(shí)，而組成雙鍵的兩個(gè)碳原子同時(shí)被兩個(gè)不同的原子或基團(tuán)取代時(shí)，即可形成順?lè)串悩?gòu)，此即為幾何異構(gòu)。當(dāng)主鏈上存在雙鍵時(shí)，而組成雙鍵的兩個(gè)碳原子同時(shí)被兩個(gè)不同的原子或基團(tuán)取代時(shí)，即可形成順?lè)串悩?gòu)，此即為幾何異構(gòu)。如頭頭、頭尾異構(gòu)，異構(gòu)化聚合，共聚合等。在多種結(jié)構(gòu)單元組成的高分子鏈中，一種結(jié)構(gòu)單元構(gòu)成的鏈段稱為序列。在多種結(jié)構(gòu)單元組成的高分子鏈中，一種結(jié)構(gòu)單元構(gòu)成的鏈段稱為序列，顯然各個(gè)序列的長(zhǎng)度是不同的，這種序列的長(zhǎng)度的多分散性稱為序列分布。在多種結(jié)構(gòu)單元組成的高分子鏈中，一種結(jié)構(gòu)單元構(gòu)成的鏈段稱為序列，顯然各個(gè)序列的長(zhǎng)度是不同的，若按數(shù)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)平均所得到的序列長(zhǎng)度。指支化點(diǎn)的密度或兩相鄰支化點(diǎn)間鏈的平均分子量相鄰兩個(gè)交聯(lián)點(diǎn)之間的鏈的平均分子量(Mc)或交聯(lián)點(diǎn)的密度。兩種不同的單體各自聚合形成的網(wǎng)絡(luò)互相貫穿，稱為互穿網(wǎng)絡(luò)高分子。當(dāng)一線形聚合物在另一聚合物網(wǎng)絡(luò)形成時(shí)均勻分散其中，宏觀上成為一整體，稱為半互穿網(wǎng)由于單鍵的內(nèi)旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的分子中原子在空間位置上的變化叫做構(gòu)象4轉(zhuǎn)，這種現(xiàn)象被稱為單鍵內(nèi)旋轉(zhuǎn)。高分子上劃分出來(lái)的可以任意取向的最小鏈單元，即高分子鏈上能夠獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的最小單元。用高分子鏈上相鄰鏈段間的相互作用稱為近程相互作用作用高分子鏈上非相鄰鏈段間的相互作用遠(yuǎn)程相互作用單鍵內(nèi)旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致高分子鏈呈卷曲構(gòu)象，我們稱這種不規(guī)則地卷曲的高分子鏈的構(gòu)象為無(wú)規(guī)線所謂高分子鏈的柔順性，正是高分子鏈能夠改變其構(gòu)象的性質(zhì)。指熱力學(xué)平衡條件下的柔性，取決于反式與旁式構(gòu)象間的能量差△utg。在外界條件影響下，從一種平衡態(tài)構(gòu)象向另一種平衡態(tài)構(gòu)象轉(zhuǎn)變的難易程度，轉(zhuǎn)變速度取決于位能曲線上反式與旁式構(gòu)象之間轉(zhuǎn)變的位壘△ub?！本€型高分子鏈的一段至另一端的直線距離，以h表示。的平均值為均方末端距，用_徑_Z_S2=1/Z(ΣS2i)i=15自由結(jié)合鏈末端距分布符合高斯函數(shù)的高分子鏈稱為高斯鏈。在條件下測(cè)得的高分子的尺寸稱為無(wú)擾尺寸，只有無(wú)擾尺寸才是高分子本身結(jié)構(gòu)的反映。___Cnho2/nl2_高分子鏈上非鍵合原子或基團(tuán)之間存在著排斥力，這種力稱為一級(jí)近程排斥力。相鄰結(jié)構(gòu)單元上的非鍵合原子或基團(tuán)間的相互作用稱為二級(jí)近程排斥力指加熱時(shí)可以塑化、冷卻時(shí)則固化成型，能如此反復(fù)重復(fù)的受熱行為。子階段，在成型加工階段后，聚合物固化，繼續(xù)加熱時(shí)不再塑化，這種行為稱為熱固性聚合物。度用熱力學(xué)方法測(cè)定的鏈段長(zhǎng)度稱為熱力學(xué)鏈段長(zhǎng)度。長(zhǎng)度用動(dòng)力學(xué)方法測(cè)定的鏈段長(zhǎng)度稱為動(dòng)力學(xué)鏈段長(zhǎng)度。6第二章聚合物的凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)把一摩爾液體或固體分子移到其分子引力范圍之外所需要的能量稱為內(nèi)聚能，單位體積的內(nèi)稱為內(nèi)聚能密度。當(dāng)物質(zhì)內(nèi)部的質(zhì)點(diǎn)(可以是原子、分子、離子)在三維空間呈周期性地重復(fù)排列時(shí)，該物質(zhì)把組成晶體的質(zhì)點(diǎn)抽象成為幾何點(diǎn)，由這些等同的幾何點(diǎn)的集合所形成的格子，稱為空間格尺寸從幾微米到幾毫米，在正交偏振片作用下呈現(xiàn)黑十字消光現(xiàn)象。消光現(xiàn)象可以得知其有四個(gè)消光位置，呈現(xiàn)出典型的黑十字圖像。將高聚物熔體驟冷的加工工藝過(guò)程稱為淬火。溫的情況下長(zhǎng)時(shí)間熱處理，通過(guò)鏈的調(diào)整消除內(nèi)應(yīng)力，使分子鏈排列更加規(guī)整。液晶是某些物質(zhì)在熔融態(tài)或在溶液狀態(tài)下所形成的有序流體的總稱在某些外場(chǎng)(如拉伸應(yīng)力或剪切應(yīng)力)作用下高分子鏈、鏈段或微晶可以沿著外場(chǎng)方向有序稱為取向。兩種(種或兩種以上)高聚物通過(guò)機(jī)械共混或溶液共混或熔體共混等方法制得的共混物。7一種材料與另外一種材料親合性的好壞稱為相容性，親合性的好壞可由混合自由能來(lái)判定。高抗沖聚苯乙烯，是聚苯乙烯接枝聚丁二烯(或其他橡膠)或聚苯乙烯與聚丁二烯(或其他的共混物。高聚物樹脂與其他增強(qiáng)材料復(fù)合，使高分子材料的力學(xué)性能顯著提高，這種材料通常被成為如果在聚合物基體中加入第二相物質(zhì)所形成的材料稱為復(fù)合材料，或連續(xù)的高聚物相和不連續(xù)的填充劑相構(gòu)成的材料通稱為復(fù)合材料。能對(duì)特定聚合物起補(bǔ)強(qiáng)作用的填充劑統(tǒng)稱為活性填料能對(duì)特定聚合物起補(bǔ)強(qiáng)作用的填充劑統(tǒng)稱為活性填料，而有些填料的引入往往會(huì)降低聚合物性填料。章、高分子溶液溶劑分子滲入高聚物內(nèi)部，即溶劑分子和高分子的某些鏈段混合，使高分子體積膨脹，這種脹。溶劑分子滲入高聚物內(nèi)部，即溶劑分子和高分子的某些鏈段混合，使高分子體積膨脹，同時(shí)高分子也緩慢地向溶劑中擴(kuò)散，若這一過(guò)程的最終結(jié)果是形成了高聚物溶劑均勻分散體系，稱為無(wú)限溶脹溶劑分子滲入高聚物內(nèi)部，即溶劑分子和高分子的某些鏈段混合，使高分子體積膨脹，對(duì)于交聯(lián)高聚物，隨著鏈構(gòu)象的改變所產(chǎn)生的回彈力將阻止這一過(guò)程的進(jìn)行，溶脹達(dá)到平衡，故為有限溶脹。定義內(nèi)聚能密度的平方根為溶度參數(shù)，單位為(J/cm3)1/2。引常數(shù)把組合量(ΔE·V)1／2＝F稱為摩爾吸引常數(shù)(其中V為結(jié)構(gòu)單元的摩爾體積)8能體積分?jǐn)?shù)。高分子稀溶液溶劑化學(xué)位變化中非理想的部分。將高聚物溶脹后的體積與溶脹前的體積之比稱為溶脹度數(shù)_表征了高分子鏈段與溶劑分子之間的相互作用。如果鏈段間的相互作用力等于鏈段與溶劑的相互作用力，這一狀態(tài)即為θ溶液的微觀狀態(tài)。鏈段間的相互作用力等于鏈段與溶劑的相互作用力，這一狀態(tài)即為θ溶液的微觀狀態(tài)。則該溶劑即為此種高聚物的θ溶劑。鏈段間的相互作用力等于鏈段與溶劑的相互作用力，這一狀態(tài)即為θ溶液的微觀狀態(tài)。則該時(shí)的溫度即為此種高聚物的θ溫度。高聚物溶液失去流動(dòng)性時(shí)即成為凍膠或凝膠，凍膠是由范德華力交聯(lián)形成的，加熱時(shí)凍膠溶解，冷卻時(shí)凍膠形成。9高聚物溶液失去流動(dòng)性時(shí)即成為凍膠或凝膠，凝膠是高分子鏈之間以化學(xué)鍵形成的交聯(lián)結(jié)構(gòu)溶解也不能熔融。第四章、聚合物的分子量和分子量分布將高聚物按分子量大小進(jìn)行分級(jí)，所得到的各個(gè)部分被稱為級(jí)分。由于高聚物具有多分散性，相同分子量的大分子的摩爾數(shù)與各種分子量的大分子的摩爾總數(shù)Mn=nNiMi/nNiii=1_MW=nWiMi/nWii=1i=1_子量_nMw={ΣWiMia}1/annMz=WiMi2/WiMnni1i=1_其分子量分散情況稱為分子量分布。是指試樣中各種分子量與平均分子量之間的差值的平方平均值。limspclimlnrc表示高分子單位濃度的增加對(duì)溶液增比粘度或相對(duì)粘度對(duì)數(shù)的第五章、聚合物的轉(zhuǎn)變與松弛變非晶態(tài)高聚物從玻璃態(tài)進(jìn)入高彈態(tài)或從高彈態(tài)回到玻璃態(tài)的轉(zhuǎn)變區(qū)稱為玻璃轉(zhuǎn)變。非晶態(tài)高聚物從高彈態(tài)進(jìn)入粘流態(tài)或從粘流態(tài)回到高彈態(tài)的轉(zhuǎn)變區(qū)稱為粘流轉(zhuǎn)變。度非晶態(tài)高聚物從玻璃態(tài)進(jìn)入高彈態(tài)或從高彈態(tài)回到玻璃態(tài)的轉(zhuǎn)變區(qū)稱為玻璃轉(zhuǎn)變，這一轉(zhuǎn)變。非晶態(tài)高聚物從高彈態(tài)進(jìn)入粘流態(tài)或從粘流態(tài)回到高彈態(tài)的轉(zhuǎn)變區(qū)稱為粘流轉(zhuǎn)變，這一轉(zhuǎn)變液體或固體，它的整個(gè)體積包括兩部分，一部分是為分子本身占據(jù)的，稱占據(jù)體積；另一部分子間的空隙，稱為自由體積。轉(zhuǎn)變稱為一級(jí)相轉(zhuǎn)變。玻璃化轉(zhuǎn)變的多維性如果保持溫度不變，改變其他因素，我們也能觀察到玻璃化轉(zhuǎn)變現(xiàn)象，這就是玻璃化轉(zhuǎn)變的在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以下，盡管鏈段運(yùn)動(dòng)被凍結(jié)了，但還存在著需要能量更小的小尺寸運(yùn)動(dòng)單運(yùn)動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)稱為次級(jí)轉(zhuǎn)變。通過(guò)共聚引入軟單體，其共聚物的Tg較原有均聚物顯著下降，其他性能也得到改善，這種通過(guò)向高聚聚樹脂中引入小分子增塑劑，使共混物的Tg較高聚物樹脂有顯著下降，其他性到改善，這種方法稱為外增塑。間譜因?yàn)楦呔畚镏忻恳桓肿渔I所處的狀態(tài)及構(gòu)象不盡相同。再加上運(yùn)動(dòng)單元具有多重性，分子量具有多分散性，所以高聚物松弛時(shí)間的變化范圍是很寬的，短的可達(dá)10-3s，長(zhǎng)的可達(dá)晶態(tài)高聚物熔化過(guò)程中，開始熔化時(shí)的溫度到熔化完成時(shí)的溫度稱為熔限。、橡膠彈性當(dāng)材料受到外力作用而所處的條件使其不能產(chǎn)生慣性移動(dòng)時(shí)，它的幾何形狀和尺寸將發(fā)生變，這種變化就稱為應(yīng)變。材料發(fā)生宏觀變形時(shí)，材料內(nèi)部將產(chǎn)生一種附加內(nèi)力，單位面積上的附加內(nèi)力稱為應(yīng)力。拉伸試驗(yàn)中材料橫向單位寬度的減少與縱向單位長(zhǎng)度的增加之比值。高聚物處在高彈態(tài)時(shí)所表現(xiàn)出的獨(dú)特的力學(xué)性能稱為高彈性時(shí)體現(xiàn)的彈性即為能彈性。當(dāng)材料受到外力作用時(shí)，外力所做的功使材料的熵減少，分子鏈的構(gòu)象發(fā)生了改變，當(dāng)除去外力后，鏈構(gòu)象恢復(fù)，材料對(duì)環(huán)境做功，這時(shí)體現(xiàn)的彈性即為熵彈性。在外力作用下，高聚物材料的形變行為介于彈性材料和粘性材料之間，這種行為反映了固體液體的粘性兩者的組合。這就是粘彈性。第七章、聚合物的粘彈性象若應(yīng)力或應(yīng)變不是時(shí)間的函數(shù)，這時(shí)研究的力學(xué)松弛現(xiàn)象稱為靜態(tài)粘彈現(xiàn)象。若應(yīng)力或應(yīng)變是時(shí)間的函數(shù)，這時(shí)研究的力學(xué)松弛現(xiàn)象稱為動(dòng)態(tài)粘彈現(xiàn)象。性如果高聚物的粘彈性是由理想固體的彈性和理想液體的粘性組合起來(lái)的，這種粘彈性為線性如果物體的粘彈性行為不符合理想固體的彈性和理想液體的粘性兩個(gè)定律的組合，這種粘彈線性粘彈性在一定溫度下，當(dāng)固定應(yīng)力時(shí)，觀察形變隨時(shí)間延長(zhǎng)而逐漸增加的現(xiàn)象稱為蠕變。遲時(shí)間松馳到ε(∞)的(1-1/e)倍所需的時(shí)間。在一定溫度下，當(dāng)固定形變時(shí)，觀察應(yīng)力隨時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸衰減的現(xiàn)象。在一定的溫度和交變應(yīng)力作用下，應(yīng)變滯后于應(yīng)力的現(xiàn)象稱為滯后。由于滯后，在每一個(gè)循環(huán)中就有能量的損失，稱之為內(nèi)耗。從高分子運(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，既可以在較高的溫度下、在較短的時(shí)間內(nèi)觀察到，也可以在較低的溫度下、在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)觀察到。因此，升高溫度與延長(zhǎng)觀察時(shí)間對(duì)觀察分子運(yùn)動(dòng)是等效的，對(duì)高聚物的粘彈行為也是等效的。這就是時(shí)溫等效原理。此原理指出，高聚物的蠕變是整個(gè)負(fù)荷歷史的函數(shù)，每個(gè)負(fù)荷對(duì)高聚物的蠕變的貢獻(xiàn)是獨(dú)立的，因而各個(gè)負(fù)荷的總的效應(yīng)等于各個(gè)負(fù)荷效應(yīng)的加和，最終的形變是各負(fù)荷所貢獻(xiàn)形變的第八章、聚合物的屈服于斷裂現(xiàn)象，化化在應(yīng)變硬化過(guò)程中，其形變是不可逆的，產(chǎn)生永久形變，這時(shí)候的粘流是在強(qiáng)大外力作用下及室溫下發(fā)生的分子鏈的位移。但應(yīng)力超過(guò)比例極限后，應(yīng)力、應(yīng)變之間不在保持線性關(guān)系，張應(yīng)力達(dá)到某一最大值時(shí)(Y材料在出現(xiàn)屈服點(diǎn)以后發(fā)生的斷裂或破壞稱為韌性破壞高聚物材料在屈服點(diǎn)之前的斷裂稱為脆性破壞玻璃態(tài)高聚物在大應(yīng)力作用下發(fā)生的這種大形變，其本質(zhì)與橡膠的高彈形變一樣，但表現(xiàn)形式卻有差別。為了與普通的高彈形變區(qū)別開來(lái)。通常稱其為強(qiáng)迫高彈形變。結(jié)晶高聚物和玻璃態(tài)高聚物的拉伸過(guò)程造成的大形變，本質(zhì)上都是高彈形變，通常把他們統(tǒng)晶態(tài)高聚物在拉伸過(guò)程中，當(dāng)達(dá)到一定拉伸程度時(shí)，試樣的一處或幾處突然變細(xì)，在繼續(xù)的拉伸過(guò)程中，細(xì)的部分橫結(jié)面積和粗的部分橫結(jié)面積均保持不變，只是二者的長(zhǎng)度一個(gè)增加一個(gè)減少，這種現(xiàn)象即為細(xì)頸。是在拉伸應(yīng)力作用下高聚物中某些薄弱部位由于應(yīng)力集中而產(chǎn)生的空化條紋狀形變區(qū)。在透明玻璃態(tài)高聚物中，這些條紋狀形變區(qū)的平面強(qiáng)烈地反射可見光，并且由于條紋狀形變區(qū)內(nèi)銀紋往往非常稠密，則材料表面可形成一片銀色的閃光，因此習(xí)慣上稱為銀紋。如果材料存在缺陷，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，使缺陷附近局部范圍內(nèi)的應(yīng)力急劇地增加，遠(yuǎn)遠(yuǎn)地超過(guò)應(yīng)力平均值，這種現(xiàn)象稱為應(yīng)力集中。在規(guī)定的實(shí)驗(yàn)溫度、濕度和實(shí)驗(yàn)速度下，在標(biāo)準(zhǔn)式樣上沿軸向施加拉伸載荷直到式樣被拉斷在規(guī)定實(shí)驗(yàn)條件下，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)式樣施加靜彎曲力矩，直到式樣折斷為止，取實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的最大式中δ叫撓度，是式樣著力處的位移是衡量材料韌性的一種強(qiáng)度指標(biāo)，表征材料抵抗沖擊載荷破環(huán)的能力。通常定義為式樣受沖擊載荷而折斷時(shí)單位截面積所吸收的能量是衡量材料表面抵抗機(jī)械壓力的能力的一種指標(biāo)。因壓頭的形狀的不同和計(jì)算方法的不同又有布氏、洛氏和邵氏等名稱。第九章、聚合物的流變性牛頓流動(dòng)定律η=τ/.許多液體包括高聚物的熔體和濃溶液，高聚物分散體系(如膠乳)以及填充體系等并不符合牛頓流動(dòng)定律，這類液體通稱為非牛頓流體。大多數(shù)高聚物熔體或濃溶液的粘度是隨著剪切應(yīng)力或剪切速率的變化而變化的，即形變包括了可逆的彈性形變和不可逆的塑性形變，因此，特定剪切速率下的艿度被稱為表觀粘度。在低切變速率下，流動(dòng)