2.1聚合物分子運(yùn)動(dòng)ppt課件

1、第第5章章聚合物的分子運(yùn)動(dòng)與轉(zhuǎn)變聚合物的分子運(yùn)動(dòng)與轉(zhuǎn)變Molecule Motion and Transition of Polymers聚合物結(jié)構(gòu)聚合物結(jié)構(gòu)-微觀結(jié)構(gòu)微觀結(jié)構(gòu)高聚物性能高聚物性能-宏觀功能宏觀功能聚合物運(yùn)動(dòng)方式聚合物運(yùn)動(dòng)方式-橋梁橋梁決定決定宏觀表現(xiàn)宏觀表現(xiàn)高分子物理學(xué)研究核心內(nèi)容高分子物理學(xué)研究核心內(nèi)容根底根底聚合物物理性質(zhì)與溫度的關(guān)系聚合物物理性質(zhì)與溫度的關(guān)系Rubber 在低溫下變硬在低溫下變硬PMMA, T100C, 變變軟軟盡管結(jié)構(gòu)無(wú)變化，但對(duì)于不同溫度或外力，盡管結(jié)構(gòu)無(wú)變化，但對(duì)于不同溫度或外力，分子運(yùn)動(dòng)方式是不同的，物理性質(zhì)也不同分子運(yùn)動(dòng)方式是不同的，物理性質(zhì)也

2、不同第一節(jié) 聚合物分子運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)o分子運(yùn)動(dòng)的多重性分子運(yùn)動(dòng)的多重性 o分子運(yùn)動(dòng)與時(shí)間有關(guān)時(shí)間依賴性）分子運(yùn)動(dòng)與時(shí)間有關(guān)時(shí)間依賴性） o分子運(yùn)動(dòng)與溫度有關(guān)溫度依賴性）分子運(yùn)動(dòng)與溫度有關(guān)溫度依賴性）(1)分子運(yùn)動(dòng)多重性分子運(yùn)動(dòng)多重性o鍵角、側(cè)基、支鏈、鏈節(jié)的運(yùn)動(dòng)-次級(jí)松弛，比鏈段運(yùn)動(dòng)需要更低的能量，振動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)。o高分子鏈的整體運(yùn)動(dòng)高分子鏈的整體運(yùn)動(dòng)o分子鏈質(zhì)量中心相對(duì)位移，分子鏈移動(dòng)鏈段位移分子鏈質(zhì)量中心相對(duì)位移，分子鏈移動(dòng)鏈段位移相相繼躍遷繼躍遷鏈移動(dòng)）鏈移動(dòng)）(Tf , Tm)，宏觀流體的流動(dòng)；，宏觀流體的流動(dòng)；o鏈段運(yùn)動(dòng)鏈段運(yùn)動(dòng)-區(qū)別于小分子運(yùn)動(dòng)特殊形式區(qū)別于小分子運(yùn)動(dòng)特殊形式o相對(duì)移動(dòng)、取向

3、，鏈重心不變相對(duì)移動(dòng)、取向，鏈重心不變 ，表現(xiàn)為可逆的彈性形，表現(xiàn)為可逆的彈性形變；變；運(yùn)動(dòng)單元的不同層次運(yùn)動(dòng)單元的不同層次o高分子的整體運(yùn)動(dòng): 表現(xiàn)為不可逆流動(dòng)；o鏈段的運(yùn)動(dòng): 表現(xiàn)為可逆彈性形變；o小尺寸運(yùn)動(dòng)單元：所有低于鏈段尺寸的因素，包括鏈節(jié)、側(cè)基、若干主鏈原子的協(xié)同運(yùn)動(dòng)、鍵長(zhǎng)鍵角的變化等，其共同特征是不會(huì)改變整個(gè)分子鏈的構(gòu)象。o高聚物多重轉(zhuǎn)變：多種運(yùn)動(dòng)單元在不同條件下產(chǎn)生相應(yīng)單元的運(yùn)動(dòng)，對(duì)應(yīng)某種轉(zhuǎn)變。如鏈段運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg）(2)高分子熱運(yùn)動(dòng)是松弛過(guò)程高分子熱運(yùn)動(dòng)是松弛過(guò)程o松弛過(guò)程：高聚物受外界擾動(dòng)，即刺激松弛過(guò)程：高聚物受外界擾動(dòng)，即刺激, , 從一從一 個(gè)平衡個(gè)平衡態(tài)

4、過(guò)渡到另一個(gè)新平衡態(tài)的過(guò)程。態(tài)過(guò)渡到另一個(gè)新平衡態(tài)的過(guò)程。o松弛現(xiàn)象：高聚物的響應(yīng)落后于刺激。如拉伸橡皮時(shí)松弛現(xiàn)象：高聚物的響應(yīng)落后于刺激。如拉伸橡皮時(shí)并非肆意伸長(zhǎng)，而有回縮力。并非肆意伸長(zhǎng)，而有回縮力。(2)高分子熱運(yùn)動(dòng)是松弛過(guò)程高分子熱運(yùn)動(dòng)是松弛過(guò)程o松弛時(shí)間松弛時(shí)間 ：描述松弛過(guò)程快慢的物理量。：描述松弛過(guò)程快慢的物理量。 圖中示出塑料絲伸長(zhǎng)x0，外力除去后， x隨時(shí)間 增加而下降直至x0。/0)(textx- 定義：x (t)變到等于 時(shí)所需的時(shí)間。 ex0(3)分子運(yùn)動(dòng)的時(shí)間依賴性分子運(yùn)動(dòng)的時(shí)間依賴性o在一定的溫度和外力作用下在一定的溫度和外力作用下, 高聚物分子從一種平高聚物分子從

5、一種平衡態(tài)過(guò)渡到另一種平衡態(tài)需要一定的時(shí)間。衡態(tài)過(guò)渡到另一種平衡態(tài)需要一定的時(shí)間。o整個(gè)分子鏈、鏈段、鏈節(jié)等運(yùn)動(dòng)單元的的運(yùn)動(dòng)都需整個(gè)分子鏈、鏈段、鏈節(jié)等運(yùn)動(dòng)單元的的運(yùn)動(dòng)都需克服內(nèi)摩擦阻力克服內(nèi)摩擦阻力, 不可能瞬時(shí)完成不可能瞬時(shí)完成拉伸橡皮的回縮曲線拉伸橡皮的回縮曲線txx0低分子，低分子， =10-810-10s, “瞬時(shí)瞬時(shí)過(guò)程過(guò)程”高分子，高分子， =10-110+4 s, “松弛過(guò)松弛過(guò)程程”xx(4)分子運(yùn)動(dòng)的溫度依賴性分子運(yùn)動(dòng)的溫度依賴性o溫度升高溫度升高,運(yùn)動(dòng)單元活化，使分子的內(nèi)能增加運(yùn)動(dòng)單元活化，使分子的內(nèi)能增加o溫度升高使聚合物的體積增加溫度升高使聚合物的體積增加o運(yùn)動(dòng)單元的

6、三個(gè)層次運(yùn)動(dòng)單元的三個(gè)層次o小單元小單元 鏈段鏈段 整鏈整鏈溫度升高溫度升高結(jié)構(gòu)單元運(yùn)動(dòng)的啟動(dòng)稱作轉(zhuǎn)變結(jié)構(gòu)單元運(yùn)動(dòng)的啟動(dòng)稱作轉(zhuǎn)變?nèi)绾斡^察如何觀察?松弛時(shí)間與溫度的關(guān)系松弛時(shí)間與溫度的關(guān)系:RTEe/0第二節(jié)高聚物力學(xué)狀態(tài)第二節(jié)高聚物力學(xué)狀態(tài)2.1 2.1 非晶態(tài)高聚物力學(xué)狀態(tài)非晶態(tài)高聚物力學(xué)狀態(tài) ( (一一) )四個(gè)特征溫度四個(gè)特征溫度（1 1脆化溫度脆化溫度TbTb）：高聚物保持其力學(xué)特性的最低）：高聚物保持其力學(xué)特性的最低溫度；溫度；(2(2玻璃化溫度玻璃化溫度TgTg）：高聚物從玻璃態(tài)向粘彈態(tài)的轉(zhuǎn)）：高聚物從玻璃態(tài)向粘彈態(tài)的轉(zhuǎn)變溫度或高分子鏈段開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的溫度）；變溫度或高分子鏈段開(kāi)始運(yùn)動(dòng)

7、的溫度）；(3(3粘流溫度（粘流溫度（ Tf Tf ）：高聚物從高彈態(tài)向粘流態(tài)的轉(zhuǎn)變）：高聚物從高彈態(tài)向粘流態(tài)的轉(zhuǎn)變溫度或高分子整鏈開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的溫度）；溫度或高分子整鏈開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的溫度）；（4 4脆化溫度（脆化溫度（ Td Td ）：高分子鏈發(fā)生斷裂破壞的最低）：高分子鏈發(fā)生斷裂破壞的最低溫度；溫度；第二節(jié)高聚物力學(xué)狀態(tài)第二節(jié)高聚物力學(xué)狀態(tài)（二非晶態(tài)高聚物力學(xué)三態(tài) (1)玻璃態(tài) 溫度相對(duì)低，鍵角、側(cè)基振動(dòng)，形變小，可恢復(fù)；(2)高彈態(tài)鏈段運(yùn)動(dòng)， 形變較大、有明顯松弛現(xiàn)象；(3)粘流態(tài) 溫度較高，分子鏈運(yùn)動(dòng)，不可逆形變，松弛時(shí)間很短；第二節(jié)高聚物力學(xué)狀態(tài)第二節(jié)高聚物力學(xué)狀態(tài)（三非晶態(tài)高聚物轉(zhuǎn)變溫度

8、(1)玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg）：高聚物鏈段開(kāi)始運(yùn)動(dòng)或開(kāi)始凍結(jié)時(shí)的溫度 (2)粘流溫度Tf）:高聚物分子鏈開(kāi)始運(yùn)動(dòng)或凍結(jié)時(shí)的溫度第二節(jié)高聚物力學(xué)狀態(tài)第二節(jié)高聚物力學(xué)狀態(tài)2.2 2.2 晶態(tài)高聚物的力學(xué)狀態(tài)晶態(tài)高聚物的力學(xué)狀態(tài) (1) (1) 晶態(tài)高聚物中，晶區(qū)的微晶對(duì)鏈段運(yùn)動(dòng)有限制作。晶態(tài)高聚物中，晶區(qū)的微晶對(duì)鏈段運(yùn)動(dòng)有限制作。(2)(2)結(jié)晶度較?。合冉?jīng)結(jié)晶度較?。合冉?jīng)TgTg，然后達(dá)，然后達(dá)TfTf；結(jié)晶度較高，分子；結(jié)晶度較高，分子量不高：晶區(qū)熔融直接進(jìn)入粘流態(tài)量不高：晶區(qū)熔融直接進(jìn)入粘流態(tài)(Tf (Tf Tm) Tm) 第二節(jié)高聚物力學(xué)狀態(tài)第二節(jié)高聚物力學(xué)狀態(tài)2.2 2.2 晶態(tài)高聚物的力學(xué)

9、狀態(tài)晶態(tài)高聚物的力學(xué)狀態(tài)晶態(tài)高聚物中，晶區(qū)的微晶對(duì)鏈段運(yùn)動(dòng)有限制作用。晶態(tài)高聚物中，晶區(qū)的微晶對(duì)鏈段運(yùn)動(dòng)有限制作用。1. 1.分子量的影響結(jié)晶度分子量的影響結(jié)晶度40%40%）（1 1分子量不太大時(shí)，分子量不太大時(shí)， Tf Tf Tm Tm，存在兩態(tài)，存在兩態(tài)（2 2分子量足夠大時(shí)，分子量足夠大時(shí)， Tf Tf TmTm，存在三態(tài)，存在三態(tài) 第二節(jié)高聚物力學(xué)狀態(tài)第二節(jié)高聚物力學(xué)狀態(tài)2.2 2.2 晶態(tài)高聚物的力學(xué)狀態(tài)晶態(tài)高聚物的力學(xué)狀態(tài)2. 2.結(jié)晶度的影響結(jié)晶度的影響（1 1結(jié)晶度提高，結(jié)晶度提高， 鏈段運(yùn)動(dòng)受阻程度增大，形變量降低，模量鏈段運(yùn)動(dòng)受阻程度增大，形變量降低，模量提高，提高， T

10、g Tg升高；升高；（2 2結(jié)晶度提高到一定程度，基本顯示不出玻璃化轉(zhuǎn)變。結(jié)晶度提高到一定程度，基本顯示不出玻璃化轉(zhuǎn)變。 第二節(jié)高聚物力學(xué)狀態(tài)第二節(jié)高聚物力學(xué)狀態(tài)2.2 2.2 晶態(tài)高聚物的力學(xué)狀態(tài)晶態(tài)高聚物的力學(xué)狀態(tài)3. 3.升溫速度的影響升溫速度的影響（1 1采用慢升溫、間歇加載方式測(cè)試時(shí)，呈非晶態(tài)的結(jié)晶高聚采用慢升溫、間歇加載方式測(cè)試時(shí)，呈非晶態(tài)的結(jié)晶高聚物曲線；物曲線；（2 2形變峰原因：慢速升溫時(shí)，形變峰原因：慢速升溫時(shí)， T T TgTg時(shí)鏈段可運(yùn)動(dòng)，逐漸排時(shí)鏈段可運(yùn)動(dòng)，逐漸排入晶格，隨晶區(qū)比例增大，形變逐漸變小。入晶格，隨晶區(qū)比例增大，形變逐漸變小。 第二節(jié)高聚物力學(xué)狀態(tài)第二節(jié)高

11、聚物力學(xué)狀態(tài)2.32.3交聯(lián)高聚物的力學(xué)狀態(tài)交聯(lián)高聚物的力學(xué)狀態(tài)(1)(1)交聯(lián)度很低：類似非晶態(tài)；交聯(lián)度很低：類似非晶態(tài)；(2)(2)交聯(lián)度很高：不出現(xiàn)粘流態(tài)或交聯(lián)度很高：不出現(xiàn)粘流態(tài)或Tf ; Tf ; (3)(3)交聯(lián)密度交聯(lián)密度 ， 形變能力形變能力 ，形變量，形變量 ， Tg Tg ；(4) (4) 高度交聯(lián)，高彈態(tài)幾乎顯現(xiàn)不出來(lái)。高度交聯(lián)，高彈態(tài)幾乎顯現(xiàn)不出來(lái)。第二節(jié)高聚物力學(xué)狀態(tài)第二節(jié)高聚物力學(xué)狀態(tài)2.32.3交聯(lián)高聚物的力學(xué)狀態(tài)交聯(lián)高聚物的力學(xué)狀態(tài)(1)(1)交聯(lián)度很低：類似非晶態(tài)；交聯(lián)度很低：類似非晶態(tài)；(2)(2)交聯(lián)度很高：不出現(xiàn)粘流態(tài)或交聯(lián)度很高：不出現(xiàn)粘流態(tài)或Tf ;

12、 Tf ; (3)(3)交聯(lián)密度交聯(lián)密度 ， 形變能力形變能力 ，形變量，形變量 ， Tg Tg ；(4) (4) 高度交聯(lián)，高彈態(tài)幾乎顯現(xiàn)不出來(lái)。高度交聯(lián)，高彈態(tài)幾乎顯現(xiàn)不出來(lái)。第二節(jié)高聚物力學(xué)狀態(tài)第二節(jié)高聚物力學(xué)狀態(tài)2.42.4多相聚合物的力學(xué)狀態(tài)多相聚合物的力學(xué)狀態(tài)(1)(1)亞微觀呈多相體系的共混物亞微觀呈多相體系的共混物或嵌段、接枝共聚物，一般存或嵌段、接枝共聚物，一般存在兩個(gè)或多個(gè)玻璃化轉(zhuǎn)變，每在兩個(gè)或多個(gè)玻璃化轉(zhuǎn)變，每個(gè)個(gè)Tg Tg 代表均聚物特性。代表均聚物特性。第二節(jié)高聚物力學(xué)狀態(tài)第二節(jié)高聚物力學(xué)狀態(tài)2.52.5高聚物的熱轉(zhuǎn)變高聚物的熱轉(zhuǎn)變(1)(1)主轉(zhuǎn)變溫度：主轉(zhuǎn)變溫度：

13、 Tg ( Tg (鏈段運(yùn)動(dòng)活化）；鏈段運(yùn)動(dòng)活化）； Tm( Tm(晶格破壞）；晶格破壞）； Tf( Tf(整個(gè)分子鏈質(zhì)心產(chǎn)生相對(duì)移動(dòng)）；整個(gè)分子鏈質(zhì)心產(chǎn)生相對(duì)移動(dòng)）；(2)(2)次轉(zhuǎn)變溫度：次轉(zhuǎn)變溫度： T T? 、 T T?、T T? ( (因各級(jí)小尺寸運(yùn)動(dòng)單元的運(yùn)因各級(jí)小尺寸運(yùn)動(dòng)單元的運(yùn)動(dòng)活化）；動(dòng)活化）；第二節(jié)高聚物力學(xué)狀態(tài)第二節(jié)高聚物力學(xué)狀態(tài)2.6 高分子材料類型的判斷根據(jù)：室溫下所處力學(xué)狀態(tài) A 粘流態(tài)：涂料、粘合劑 B 玻璃態(tài)：塑料 C 高彈態(tài)：橡膠 含玻璃態(tài)的晶態(tài)：纖維第三節(jié)第三節(jié) 粘彈行為的五個(gè)區(qū)粘彈行為的五個(gè)區(qū)o對(duì)于典型的非晶態(tài)聚合物試樣對(duì)于典型的非晶態(tài)聚合物試樣, , 在

14、一定的時(shí)在一定的時(shí)間內(nèi)對(duì)其施加一恒定的外力間內(nèi)對(duì)其施加一恒定的外力, , 其形狀將發(fā)生其形狀將發(fā)生變化變化. . 逐漸升高溫度逐漸升高溫度, , 重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)重復(fù)上述實(shí)驗(yàn), , 可以可以觀察到聚合物的形變與溫度的關(guān)系曲線觀察到聚合物的形變與溫度的關(guān)系曲線, , 該該曲線稱為溫度形變曲線或熱機(jī)械曲線曲線稱為溫度形變曲線或熱機(jī)械曲線溫度溫度-形變曲線形變曲線形變形變溫度溫度TgTf玻璃態(tài)區(qū)玻璃態(tài)區(qū)高彈態(tài)區(qū)高彈態(tài)區(qū)橡膠態(tài)橡膠態(tài)粘流態(tài)區(qū)粘流態(tài)區(qū)粘彈區(qū)粘彈區(qū)粘流轉(zhuǎn)變區(qū)粘流轉(zhuǎn)變區(qū)非晶態(tài)聚合物非晶態(tài)聚合物TbTd玻璃態(tài)玻璃態(tài)橡膠態(tài)橡膠態(tài)鏈段運(yùn)動(dòng)啟動(dòng)鏈段運(yùn)動(dòng)啟動(dòng)橡膠態(tài)橡膠態(tài)粘流態(tài)粘流態(tài)整鏈運(yùn)動(dòng)啟動(dòng)整鏈運(yùn)動(dòng)啟動(dòng)

15、形變形變溫度溫度TgTf?7006005004003002001000e /%e /%Temperature /oC不同分子量的形變溫度曲線不同分子量的形變溫度曲線M1 M2 M3 M4 M5M1 M2 M3 M4 M5可以說(shuō)明：可以說(shuō)明：分子量變而轉(zhuǎn)折溫度不變，表分子量變而轉(zhuǎn)折溫度不變，表明明II區(qū)啟動(dòng)的結(jié)構(gòu)單元為鏈段區(qū)啟動(dòng)的結(jié)構(gòu)單元為鏈段分子量越大，分子量越大，IV區(qū)轉(zhuǎn)折溫度越區(qū)轉(zhuǎn)折溫度越高，運(yùn)動(dòng)單元必為整鏈高，運(yùn)動(dòng)單元必為整鏈分子量小于分子量小于Mc, 無(wú)橡膠平臺(tái)無(wú)橡膠平臺(tái); 分子量越大，橡膠平臺(tái)分子量越大，橡膠平臺(tái)越長(zhǎng)；如果聚合物為交聯(lián)的，橡膠平臺(tái)無(wú)限長(zhǎng)越長(zhǎng)；如果聚合物為交聯(lián)的，橡膠平

16、臺(tái)無(wú)限長(zhǎng)IIIIIIIV“三態(tài)兩區(qū)特點(diǎn)三態(tài)兩區(qū)特點(diǎn)o玻璃態(tài)玻璃態(tài)(TbTTg): 鏈段被凍結(jié)，分子鏈幾乎無(wú)鏈段被凍結(jié)，分子鏈幾乎無(wú)運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng), 只有更小的運(yùn)動(dòng)單元可運(yùn)動(dòng)，聚合物類似只有更小的運(yùn)動(dòng)單元可運(yùn)動(dòng)，聚合物類似玻璃玻璃, 通常為脆性的通常為脆性的, 模量為模量為1041011Pa，形變量，形變量小，主要表現(xiàn)為普彈性。小，主要表現(xiàn)為普彈性?！叭龖B(tài)兩區(qū)特點(diǎn)三態(tài)兩區(qū)特點(diǎn)o玻璃化轉(zhuǎn)變粘彈區(qū)）：玻璃化轉(zhuǎn)變粘彈區(qū)）： (T Tg)后，鏈段逐漸后，鏈段逐漸被活化，鏈段運(yùn)動(dòng)阻力仍相當(dāng)大；部分鏈段開(kāi)始被活化，鏈段運(yùn)動(dòng)阻力仍相當(dāng)大；部分鏈段開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，處于待激發(fā)態(tài)；形變對(duì)溫度的變化較敏感；運(yùn)動(dòng)，處于待激發(fā)態(tài)；形

17、變對(duì)溫度的變化較敏感；在粘彈態(tài)區(qū)，高聚物的粘彈性表現(xiàn)最強(qiáng)烈。整個(gè)在粘彈態(tài)區(qū)，高聚物的粘彈性表現(xiàn)最強(qiáng)烈。整個(gè)大分子鏈還無(wú)法運(yùn)動(dòng)大分子鏈還無(wú)法運(yùn)動(dòng), 模量下降模量下降34個(gè)數(shù)量級(jí)個(gè)數(shù)量級(jí), 聚聚合物行為與皮革類似合物行為與皮革類似“三態(tài)兩區(qū)特點(diǎn)三態(tài)兩區(qū)特點(diǎn)o高彈態(tài)：高彈態(tài)： 鏈段運(yùn)動(dòng)激化鏈段運(yùn)動(dòng)激化, 但分子鏈間無(wú)滑移但分子鏈間無(wú)滑移. 受力受力后能產(chǎn)生可以回復(fù)的大形變后能產(chǎn)生可以回復(fù)的大形變, 稱之為高彈態(tài)稱之為高彈態(tài). 模量模量進(jìn)一步降低進(jìn)一步降低, 聚合物表現(xiàn)出橡膠行為；分子鏈還聚合物表現(xiàn)出橡膠行為；分子鏈還不能運(yùn)動(dòng)；分子量不能運(yùn)動(dòng)；分子量高彈態(tài)區(qū)增寬。高彈態(tài)區(qū)增寬。“三態(tài)兩區(qū)的特點(diǎn)三態(tài)兩區(qū)

18、的特點(diǎn)o粘流轉(zhuǎn)變區(qū)粘流轉(zhuǎn)變區(qū): 整個(gè)分子鏈的運(yùn)動(dòng)逐漸被活化，整個(gè)分子鏈的運(yùn)動(dòng)逐漸被活化，部分分子鏈重心開(kāi)始出現(xiàn)相對(duì)位移，部分高部分分子鏈重心開(kāi)始出現(xiàn)相對(duì)位移，部分高分子鏈待激發(fā)，宏觀上出現(xiàn)不可逆形變分子鏈待激發(fā)，宏觀上出現(xiàn)不可逆形變. 模量模量再次急速下降再次急速下降. 聚合物既呈現(xiàn)橡膠彈性聚合物既呈現(xiàn)橡膠彈性, 又呈又呈現(xiàn)流動(dòng)性現(xiàn)流動(dòng)性. 對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)溫度對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)溫度Tf稱為粘流溫度稱為粘流溫度“三態(tài)兩區(qū)的特點(diǎn)三態(tài)兩區(qū)的特點(diǎn)o粘流態(tài)：高分子鏈所有的運(yùn)動(dòng)單元都能運(yùn)動(dòng)，粘流態(tài)：高分子鏈所有的運(yùn)動(dòng)單元都能運(yùn)動(dòng)，即大分子鏈?zhǔn)芡饬ψ饔脮r(shí)發(fā)生位移；即大分子鏈?zhǔn)芡饬ψ饔脮r(shí)發(fā)生位移；T形形變量變量，模量，模量，

19、且無(wú)法回復(fù)，行為與，且無(wú)法回復(fù)，行為與小分子液體類似小分子液體類似Applications of the three states第四節(jié)第四節(jié) 玻璃化轉(zhuǎn)變玻璃化轉(zhuǎn)變o指非晶態(tài)高聚物從玻璃態(tài)到高彈態(tài)的轉(zhuǎn)變。對(duì)指非晶態(tài)高聚物從玻璃態(tài)到高彈態(tài)的轉(zhuǎn)變。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)變分的這種轉(zhuǎn)變o聚乙烯的雙重玻璃化轉(zhuǎn)變聚乙烯的雙重玻璃化轉(zhuǎn)變The degree of crystallinity00.51.0200160240Tg(U)Tg(L)T/K有兩個(gè)有兩個(gè) Tg , 其中一個(gè)與結(jié)晶度有關(guān)其中一個(gè)與結(jié)晶度有關(guān)（1離晶區(qū)近的地方離晶區(qū)近的

20、地方（2離晶區(qū)遠(yuǎn)的地方離晶區(qū)遠(yuǎn)的地方Tg的工藝意義的工藝意義o是非晶熱塑性塑料是非晶熱塑性塑料(如如PS, PMMA和硬和硬質(zhì)質(zhì)PVC聚氯乙烯等聚氯乙烯等)使用溫度的上限使用溫度的上限o是非晶性橡膠是非晶性橡膠(如如NR天然橡膠天然橡膠, BSR Rubber丁苯橡膠等丁苯橡膠等)使用溫度的下限使用溫度的下限Tg的學(xué)術(shù)意義的學(xué)術(shù)意義聚合物分子鏈柔性聚合物分子鏈柔性表征高聚物的特征指標(biāo)表征高聚物的特征指標(biāo)高聚物剛性因子越大，高聚物剛性因子越大，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度越高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度越高玻璃化轉(zhuǎn)變現(xiàn)象玻璃化轉(zhuǎn)變現(xiàn)象o聚合物在玻璃化轉(zhuǎn)變時(shí)，很多物理性質(zhì)聚合物在玻璃化轉(zhuǎn)變時(shí)，很多物理性質(zhì)都會(huì)出現(xiàn)突變或不連續(xù)變化，如：都會(huì)出現(xiàn)突變或不連續(xù)變化，如：o體積、比容等體積、比容等o熱力學(xué)性質(zhì)：比熱、導(dǎo)熱系數(shù)等熱力學(xué)性質(zhì)：比熱、導(dǎo)熱系數(shù)等o力學(xué)性能：模量、形變等力學(xué)性能：模量、形變等o電磁性能：介