单元三高分子运动状态.pptVIP

一、高分子的运动特点 二、高分子的物理状态与特征温度 三、高分子的玻璃化转变及次级转变; 高分子材料结构决定其性能，材料的分子运动将结构与性能联系起来。;橡胶：常温下具有很好的弹性;聚合物物理性质与温度的关系;讨论分子热运动的意义：;① 高分子链的整体运动 如熔体的流动。;分子运动的时间依赖性，即是松弛过程;; 聚合物的分子量具有多分散性，运动单元具有多重性，所以实际的松弛时间不是单一的值，在一定的范围内可以认为松弛时间具有一个连续的分布，称为松弛时间谱（relaxation spectrum）。;高分子运动的温度的依赖性;由侧基或主链局部运动引起的松弛过程;二、高分子的物理状态与特征温度;高分子的凝聚态结构： 指高分子链之间的排列和堆砌结构。 它包括晶态结构、非晶态结构、取向态结构、液晶态结构。;;? 热形变曲线（热机械曲线）：对聚合物样品，施加一个恒定外力，得到的形变与温度的关系曲线;A 玻璃态;Tg;三种力学状态： 玻璃态、高弹态、黏流态 两种转变： 玻璃化转变：玻璃态 ? 高弹态 高弹态向黏流态的转变 玻璃化温度Tg; 黏流温度Tf ; 脆化温度Tb ; 分解温度Td;从分子运动机理说明无定形聚合物的三种力学状态和两种转变;玻璃态： 温度较低（T《200K），分子运动的能量很低，不能克服单键内旋转的位垒，链段被冻结，只有小运动单元（侧基，链节，支链）能运动，因此不能实现构象转变，即链段运动的松弛时间为无穷大，大大超过实验测量的时间范围。因此此时受外力时，链段运动被冻结，只能使链的键长键角发生微小的改变。;高弹态：T增加，虽然整个分子的移动不可能，但是当T＝Tg 时，分子热运动的能量足以克服内旋转的位垒，链段开始运动，可以通过单键的内旋转改变构象，甚至可以使部分链段产生滑移。即链段运动的? 减少到与实验测量时间同一个数量级时观察到链段运动的宏观表现——玻璃化转变，聚合物进入了高弹态。 ;黏流态：温度继续升高，不仅链段运动的松弛时间变短了，而且整个分子链的移动的松弛时间缩短到与我们实验观察的时间同一个数量级，高聚物???外力作用下会发生黏性流动，它是整个分子链发生滑移的宏观表现。是不可逆的变形（外力去掉后形变不能恢复）;非晶高聚物的三种力学状态的特征：;结晶聚合物的形变－温度曲线;? 轻度结晶的高聚物（结晶度低于40%） ，非晶区占绝大部分，微晶体起着交联的作用，存在明显的玻璃化转变，温度升高时，非晶部分从玻璃态变为高弹态，试样也会变成柔软的皮革状。;? 结晶度?40％以后，微晶体彼此衔接，形成贯穿整个材料的结晶相，此时结晶相承受的应力大于非晶相，材料变硬，宏观上不再表现明显的玻璃化转变。;（3）高度交联物： ;（四）高分子的特征温度;1、玻璃化温度;（1）影响玻璃化转变的因素;化学结构对玻璃化转变的影响 （与分子链柔顺性的影响相一致）;化学结构对玻璃化转变的影响 （与分子链柔顺性的影响相一致）;烯类高聚物的Tg与其取代基极性的关系;化学结构对玻璃化转变的影响 （与分子链柔顺性的影响相一致）;化学结构对玻璃化转变的影响 （与分子链柔顺性的影响相一致）;化学结构对玻璃化转变的影响 （与分子链柔顺性的影响相一致）;化学结构对玻璃化转变的影响 （与分子链柔顺性的影响相一致）;化学结构对玻璃化转变的影响 （与分子链柔顺性的影响相一致）;影响玻璃化转变的因素;共聚对玻璃化转变的影响;共聚对玻璃化转变的影响;影响玻璃化转变的因素;共聚对玻璃化转变的因素;影响玻璃化转变的因素;共聚对玻璃化转变的影响;影响玻璃化转变的因素;交联对玻璃化转变的影响;橡胶交联度对高聚物Tg的影响;影响玻璃化转变的因素;分子量对玻璃化转变的影响;影响玻璃化转变的因素;增塑剂对玻璃化转变的影响;PVC 采用酯类低分子化合物增塑机理：;共聚和增塑对高聚物Tg和Tm的影响;影响玻璃化转变的因素;外界条件对玻璃化转变的影响;非晶态高聚物比容－温度曲线;外界条件对玻璃化转变的影响;外界条件对玻璃化转变的影响;外界条件对玻璃化转变的影响;聚氯醚的玻璃化温度Tg;外界条件对玻璃化转变的影响;（2）玻璃化温度的测定方法;膨胀计法测定高聚物的Tg;1 利用体积（比容）随温度的变化 2 利用热力学性质的变化 3 力学性质的变化 ;DSC测定高聚物的热性能;二、玻璃化转变的测定;强迫振动非共振法（动态黏弹谱）DMA;线型无定型聚合物的动态力学谱;软化温度的测定;软化温度的测定;2、熔点;高分子晶体与低分子晶体的熔化过程的比较：; 对许多高聚物精心测量，每变化一个温度eg:升 1 ℃ ，维持恒温，直到体积不再变化 (24hr) 后再测比容，结果过程十分接近跃