第3章高分子材料的物理化学性质2.pptVIP

第三章 高分子材料的物理化学性质;第二节 高分子的分子量及分子量分布;假设一个高聚物总共有 n个分子 质量为w;则这些量之间存在下列关系：;常用的统计平均分子量有以下几种：;（2）重均分子量 ： 在一个高聚物体系中，各种大小分子的重量分数与其相应的分子量相乘，所得的各个乘积的总和，定义为重均分子量。 ;（二）分子量分布表示方法;2、分子量分布曲线;(三）分子量对聚合物性能的影响;分子量分布对聚合物性能的影响;样品c：由于分子量15～20万的大分子所占的比例较 大， 可纺性很好。;1．端基分析：适用于化学结构已知，且链端带有可用化学方法作定量分析的基团的高聚物。 ; 按溶质分子大小（即体积不同）进行分离的一种色谱法 不仅可用于小分子物质的分离与鉴定，而且可作为用来分析化学性质相同但分子体积不同的高分子同系物。 现阶段，已经成为最为重要的测定聚合物的分子量与分子量分布的方法。;浓度检测器;测定方法 ;第三节 聚合物的力学状态及高分子材料的力学性质;前面我们讨论了高聚物的结构 ;先看二个例子：;（一）运动单元的多重性;2.链段的运动;（二）、分子运动的时间依赖性;（三）、分子运动的温度依赖性;　若对某一非晶态聚合物试样施加一恒定外力，观察试样在等速升温过程中发生的形变与温度的关系，便得到该聚合物试样的温度--形变曲线（或称热--机械曲线）。 非晶态聚合物典型的热--机械曲线如下图，存在两个斜率突变区，这两个突变区把热-机械曲线分为三个区域，分别对应于三种不同的力学状态。; 在区域I，温度低，聚合物在外力作用下的形变小，具有虎克弹性行为，形变在瞬间完成，当外力除去后，形变又立即恢复，表现为质硬而脆，这种力学状态与无机玻璃相似，称为玻璃态。; 随着温度的升高，形变逐渐增大，当温度升高到某一程度时，形变发生突变，进入区域II，这时即使在较小的外力作用下，也能迅速产生很大的形变，并且当外力除去后，形变又可逐渐恢复。这种受力能产生很大的形变，除去外力后能恢复原状的性能称高弹性，相应的力学状态称高弹态。;形变;聚???物力学三态的分子运动特点：;在轻度结晶的聚合物中，少量的晶区起类似交联点的作用，当温度升高时，其中非晶区由玻璃态转变为高弹态，可以观察到Tg的存在，但晶区的链段由于受晶格能的限制难以运动，使其形变受到限制，整个材料表现为由于非晶区的高弹态而具有一定的韧性，由于晶区的存在具有一定的硬度。;　　当聚合物从玻璃态到高弹态之间的转变称为玻璃化转变温度。 Tg是聚合物作为塑料使用的最高温度，橡胶使用的最低温度。;Tg的影响因素;主链中引入孤立双键，可提高分子链的柔顺性，使Tg降低，如：;b. 侧基或侧链： 侧基的极性越强，数目越多，Tg越高，如：;刚性侧基的体积越大，分子链的柔顺性越差，Tg越高，如：;如果是对称双取代，可提高分子链柔顺性，Tg下降，如：;c. 分子量： 当分子量较低时，MW↗，Tg↗；当分子量足够大时，分子量与Tg无关。 d. 化学交联： 交联度↗，分子链运动受约束的程度↗，分子链柔顺性↘，Tg↗。; Tf是高弹态向粘流态的转变温度，是加工成型的下限温度。受多种因素的影响：