高分子基礎(chǔ)及緒論

高分子材料授課教師：朱曉群辦公室：化新樓B座217室辦公電話：64421310電子郵件：材料科學(xué)與工程學(xué)院光聚合技術(shù)研究中心網(wǎng)址：現(xiàn)在是1頁\一共有86頁\編輯于星期四課程簡介《高分子材料》是高分子材料與工程專業(yè)的核心專業(yè)課。時(shí)間安排：高分子基礎(chǔ)知識(shí)4-6學(xué)時(shí)；塑料8-9學(xué)時(shí)；橡膠與彈性體材料5-6學(xué)時(shí)；纖維2-3學(xué)時(shí)；涂料和粘合劑2-3學(xué)時(shí)；總計(jì)24學(xué)時(shí)。考核方法：(1)平時(shí)40％（出勤+作業(yè)）;（2）課程小論文60％。（課程小論文1＋課程小論文2）建議教材和參考書目黃麗主編《高分子材料》，化學(xué)工業(yè)出版社；賈紅兵主編《高分子材料》，南京大學(xué)出版社；勵(lì)杭泉主編《聚合物物理學(xué)》，化學(xué)工業(yè)出版社；楊清芝主編《現(xiàn)代橡膠工藝學(xué)》，化學(xué)工業(yè)出版社；李祖德主編《塑料加工技術(shù)應(yīng)有手冊》，中國物質(zhì)出版社?，F(xiàn)在是2頁\一共有86頁\編輯于星期四材料的重要性生物和生命科學(xué)、納米技術(shù)、能源與環(huán)境、電子與信息、材料是目前科學(xué)技術(shù)的七大熱點(diǎn)和重點(diǎn)領(lǐng)域。其中的材料、能源和信息并列成為現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的三大支柱。材料是工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。其發(fā)展水平直接反映了一個(gè)國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的程度?，F(xiàn)在是3頁\一共有86頁\編輯于星期四羥基磷灰石+膠原蛋白各種蛋白質(zhì)如：肌球蛋白肌動(dòng)蛋白肌聯(lián)蛋白角質(zhì)蛋白木質(zhì)素+纖維素…水泥瀝青現(xiàn)在是4頁\一共有86頁\編輯于星期四手機(jī)的材料組成和發(fā)展現(xiàn)在是5頁\一共有86頁\編輯于星期四材料的分類材料純金屬合金材料金屬非金屬有機(jī)高分子材料無機(jī)非金屬材料陶瓷玻璃水泥塑料橡膠纖維……金屬，陶瓷，聚合物和復(fù)合材料現(xiàn)在是6頁\一共有86頁\編輯于星期四材料環(huán)材料環(huán)有缺口現(xiàn)在是7頁\一共有86頁\編輯于星期四什么是高分子

NaCl分子量58.5(ChlorineCl=35.453,SodiumNa=22.98977）

淀粉，分子通式(C6H10O5)n其重均分子質(zhì)量以萬計(jì)以NaCl和淀粉為例現(xiàn)在是8頁\一共有86頁\編輯于星期四香蕉催熟劑乙烯聚乙烯乙烯與聚乙烯現(xiàn)在是9頁\一共有86頁\編輯于星期四什么是高分子？高分子是由重復(fù)結(jié)構(gòu)單元通過化學(xué)鍵連接而成的大分子。CH2=CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2…(2)CH2CHn結(jié)構(gòu)單元重復(fù)單元單體單元鏈節(jié)n是重復(fù)單元數(shù)，聚合度舉例：I自由基聚合離子聚合配位聚合連鎖聚合CH2=C(XY)(

)CH2CnXY現(xiàn)在是10頁\一共有86頁\編輯于星期四NH(CH2)6NHCO(CH2)4CO(

)n結(jié)構(gòu)單元結(jié)構(gòu)單元重復(fù)單元H2N(CH2)6NH2HOOC(CH2)4COOH縮合聚合逐步聚合II開環(huán)聚合CXCXn通式：現(xiàn)在是11頁\一共有86頁\編輯于星期四高分子聚合方法自由基聚合離子聚合配位聚合逐步聚合：陽離子聚合陰離子聚合連鎖聚合縮合聚合，加成反應(yīng)，Diels-Alder聚合……本體聚合溶液聚合懸浮聚合乳液聚合(活性種R*)過渡金屬活性中心配位聚合機(jī)理聚合方法現(xiàn)在是12頁\一共有86頁\編輯于星期四IUPAC，1972年開始對聚合物命名分類（i）確定重復(fù)結(jié)構(gòu)單元（ii）排好重復(fù)單元中次級(jí)單元的次序（iii）給重復(fù)單元命名，在重復(fù)單元名稱前加一“聚”字為聚合物的名稱聚（1-氯代乙烯）聚氯乙烯InternationalUnionofPureandAppliedChemistry國際純粹與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)現(xiàn)在是13頁\一共有86頁\編輯于星期四高聚物結(jié)構(gòu)高聚物結(jié)構(gòu)高分子鏈結(jié)構(gòu)高分子凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)近程結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)程結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)單元化學(xué)組成結(jié)構(gòu)單元鍵接方式結(jié)構(gòu)單元空間立構(gòu)支化與交聯(lián)結(jié)構(gòu)單元鍵接序列高分子鏈尺寸（分子量、均方半徑和均方末端距）高分子鏈的形態(tài)（高分子鏈的構(gòu)象、柔性與剛性）聚合物非晶態(tài)結(jié)構(gòu)聚合物取向結(jié)構(gòu)聚合物晶態(tài)結(jié)構(gòu)高分子液晶結(jié)構(gòu)聚合物多相結(jié)構(gòu)現(xiàn)在是14頁\一共有86頁\編輯于星期四高分子長鏈結(jié)構(gòu)是高分子材料特殊性的根源高分子主鏈由于具有一定的內(nèi)旋自由度使高分子鏈成為柔性長鏈高分子分子量的多分散性是高分子材料的鮮明特點(diǎn)復(fù)雜的凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)是決定高分子材料使用性能的直接因素交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)（物理交聯(lián)或化學(xué)交聯(lián)）高聚物結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)現(xiàn)在是15頁\一共有86頁\編輯于星期四結(jié)構(gòu)單元的化學(xué)組成Degreeofpolymerization

聚合度DP以聚氯乙烯為例Structureunit

結(jié)構(gòu)單元Monomericunit單體單元,orrepeatingunitBackbonechain

主鏈ormainchainSide-group(Pendantgroup)

側(cè)鏈基團(tuán)Substituent取代基無規(guī)線團(tuán)高分子長鏈結(jié)構(gòu)是高分子材料特殊性的根源現(xiàn)在是16頁\一共有86頁\編輯于星期四聚氯乙烯制品舉例現(xiàn)在是17頁\一共有86頁\編輯于星期四鍵接異構(gòu)高分子的鏈結(jié)構(gòu)—鍵接方式CH2CHCH3—CH2CHCH3—CH2CH—CH2CHCH3以CH2=CH—CH3為例CH3頭尾頭頭尾尾幾何異構(gòu)（針對主鏈中含有雙鍵）順式重復(fù)周期：0.816nm反式重復(fù)周期：0.48nm現(xiàn)在是18頁\一共有86頁\編輯于星期四改性助劑全同PP無規(guī)PP間規(guī)PP旋光異構(gòu)現(xiàn)在是19頁\一共有86頁\編輯于星期四淀粉纖維素葡萄糖C6H12O6(C6H10O5)n甜，水溶人可食用消化吸收人可食用不能消化主食能量來源減肥β1,4-糖苷鍵α1,4-糖苷鍵淀粉酶纖維素酶現(xiàn)在是20頁\一共有86頁\編輯于星期四重復(fù)單元連接而成RepeatingUnits

鏈足夠長Sufficientenough（臨界分子量）主鏈支鏈端基側(cè)基高分子的長鏈結(jié)構(gòu)長鏈結(jié)構(gòu)無規(guī)線團(tuán)（柔性、熵增原理）

纏結(jié)理論

松弛理論（運(yùn)動(dòng)的時(shí)間依賴性）現(xiàn)在是21頁\一共有86頁\編輯于星期四高聚物分子內(nèi)與分子間的相互作用力化學(xué)鍵氫鍵共價(jià)鍵（絕大多數(shù)高分子鏈上的原子都是由共價(jià)鍵連接而成）離子鍵（聚電解質(zhì)）金屬鍵（金屬螯合高聚物）范德華力靜電力（極性分子間的相互作用力）誘導(dǎo)力（極性分子與非極性分子間的作用力）色散力（存在于一切分子中，因?yàn)榉肿又心承╇娮拥倪\(yùn)動(dòng)與原子核間發(fā)生了瞬時(shí)的相對位移）（X—HY)高分子無氣態(tài)現(xiàn)在是22頁\一共有86頁\編輯于星期四長鏈結(jié)構(gòu)高分子鏈?zhǔn)侨嵝蚤L鏈乙烷分子的內(nèi)旋角與勢能關(guān)系丁烷分子的內(nèi)旋角與勢能關(guān)系聚乙烯分子的內(nèi)旋角與勢能關(guān)系鍵角固定的高分子鏈的內(nèi)旋轉(zhuǎn)單鍵的內(nèi)旋現(xiàn)在是23頁\一共有86頁\編輯于星期四鏈柔性的影響因素取代基大小數(shù)量極性主鏈取代原子氧原子氮原子孤立單鍵和雙鍵單鍵的鍵長、單鍵與取代基之間的張角(熵增原理)鏈段——內(nèi)旋單鍵做協(xié)同運(yùn)動(dòng)的一段鏈鏈段開始運(yùn)動(dòng)的溫度叫做玻璃化溫度影響高分子鏈柔性的因素現(xiàn)在是24頁\一共有86頁\編輯于星期四現(xiàn)在是25頁\一共有86頁\編輯于星期四不同取代基體積不同取代基極性思考題：給以下高分子的分子鏈柔順性排序現(xiàn)在是26頁\一共有86頁\編輯于星期四不同取代基大小不同取代基極性鏈的柔性排序>>>>>>現(xiàn)在是27頁\一共有86頁\編輯于星期四碳碳鍵長0.154nm硅氧鍵長0.164nm碳碳鍵角109.5o硅氧鍵角142o碳碳鍵能347(kJ/mol)硅氧鍵能368(kJ/mol)柔性之王現(xiàn)在是28頁\一共有86頁\編輯于星期四某些液體在溫度迅速下降時(shí)被固化成為玻璃態(tài)而不發(fā)生結(jié)晶作用,這就叫做玻璃化轉(zhuǎn)變。發(fā)生玻璃化轉(zhuǎn)變的溫度叫做玻璃化溫度Glasstransitiontemperature,記作Tg對非晶聚合物，從高溫降溫時(shí)，聚合物從橡膠態(tài)變?yōu)椴ＡB(tài)；從低溫升溫時(shí)，聚合物從玻璃態(tài)變?yōu)橄鹉z態(tài)的溫度玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg現(xiàn)在是29頁\一共有86頁\編輯于星期四玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg高聚物玻璃化轉(zhuǎn)變針對非晶態(tài)高聚物而言，是指非晶態(tài)高聚物從玻璃態(tài)到高彈態(tài)的轉(zhuǎn)變；其實(shí)質(zhì)是鏈段開始運(yùn)動(dòng)的溫度。影響玻璃化溫度的主要因素1、主鏈的柔性，Tg聚乙烯聚硅氧烷現(xiàn)在是30頁\一共有86頁\編輯于星期四2、幾何立構(gòu)側(cè)基的大小側(cè)基的數(shù)量>>>>>>>現(xiàn)在是31頁\一共有86頁\編輯于星期四對稱性側(cè)基降低玻璃化溫度Tg=87℃Tg=—17℃Tg=—18℃Tg=—65℃Tg=145℃現(xiàn)在是32頁\一共有86頁\編輯于星期四3、高分子鏈的相互作用極性基團(tuán)Tg=—18℃Tg=87℃Tg=103℃氫鍵Tg=—68℃>>現(xiàn)在是33頁\一共有86頁\編輯于星期四柔性側(cè)基（在一定長度范圍內(nèi)，由于柔性側(cè)基使分子間距離加大，導(dǎo)致相互作用減弱）降低玻璃化溫度內(nèi)增塑效應(yīng)分子量對玻璃化溫度的影響玻璃化溫度隨分子量的增加而增加，到一定程度后，不再明顯增加鏈端交聯(lián)對玻璃化溫度的影響束縛了鏈段的運(yùn)動(dòng)外增塑增塑劑現(xiàn)在是34頁\一共有86頁\編輯于星期四玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg的工藝意義是非晶熱塑性塑料(如PS聚苯乙烯,PMMA聚甲基丙烯酸甲酯和硬質(zhì)PVC聚氯乙烯等)使用溫度的上限是非晶性橡膠(如NR天然橡膠,BSRRubber丁苯橡膠等)使用溫度的下限現(xiàn)在是35頁\一共有86頁\編輯于星期四玻璃化轉(zhuǎn)變的學(xué)術(shù)意義聚合物分子鏈柔性表征高聚物的特征指標(biāo)高聚物剛性因子越大，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度越——高低現(xiàn)在是36頁\一共有86頁\編輯于星期四玻璃化轉(zhuǎn)變的現(xiàn)象體積熱力學(xué)性質(zhì)力學(xué)性能電磁性能比熱導(dǎo)熱系數(shù)內(nèi)壓（體膨脹系數(shù)）TgV0V0+VfTV現(xiàn)在是37頁\一共有86頁\編輯于星期四玻璃化溫度的測定方法熱分析法 熱膨脹法 差熱分析法DTA和示差掃描量熱法DSC動(dòng)態(tài)力學(xué)方法 扭擺法和扭辮法 振簧法 粘彈譜儀NMR核磁共振松弛法介電松弛法現(xiàn)在是38頁\一共有86頁\編輯于星期四Strain%TgTemperatureC溫度形變法109876543logG,PaTemperatureIIIIIIIVTg(1)

模量溫度形變法Strain-temperatureModulus-temperature現(xiàn)在是39頁\一共有86頁\編輯于星期四（2）Dilatometermeasurement

膨脹計(jì)法比容-溫度關(guān)系SpecificvolumevtotemperatureT

curve比容v=比體積(cm3/g)Tg現(xiàn)在是40頁\一共有86頁\編輯于星期四膨脹計(jì)法8121620242832364044溫度（℃）845840835Tg比容（mL/g）支化聚醋酸乙烯酯現(xiàn)在是41頁\一共有86頁\編輯于星期四玻璃化轉(zhuǎn)變結(jié)晶基線放熱行為（固化，氧化，反應(yīng)，交聯(lián)）熔融固固一級(jí)轉(zhuǎn)變分解氣化吸熱放熱TgTcTmTddQ/dTDSC:保持相同T，測dQ/dt(3)Specificheat比熱-DSCcurve現(xiàn)在是42頁\一共有86頁\編輯于星期四線形Linear星形Dendrimer樹枝狀梯形Ladderpolymerchain長支化短支化分子鏈構(gòu)造Architechture交聯(lián)高分子現(xiàn)在是43頁\一共有86頁\編輯于星期四依照支鏈的長短，可分為： 長支鏈longchainbranched 短支鏈Shortchainbranched其區(qū)別與聚合物與低聚物的區(qū)別相同支化高分子鏈現(xiàn)在是44頁\一共有86頁\編輯于星期四-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-1、高密度聚乙烯(HDPE)乙烯均聚-Ziegler-Natta法聚乙烯（PE）2、低密度聚乙烯(LDPE)乙烯均聚-自由基法(長支鏈)-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2--CH2-CH2-CHCH-CH2-CH--CH2-CH2-CH2-CH2--CH2-CH2-CH2-CH2-CH2--CH2-CH2-CH2-CH2-舉例現(xiàn)在是45頁\一共有86頁\編輯于星期四3、線形低密度聚乙烯(LLDPE)乙烯+1-丁烯共聚-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2--CH2-CH2-CHCH-CH2-CH--CH2-CH3-CH2-CH3-CH2-CH3CH2=CH--CH2-CH3現(xiàn)在是46頁\一共有86頁\編輯于星期四-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2--CH2-CH2-CHCH2-CH2-CH-乙烯+1-辛烯共聚-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH34、POE-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3CH2=CH-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3現(xiàn)在是47頁\一共有86頁\編輯于星期四LowdensityPE(LDPE)LinearlowdensityPE(LLDPE)HighdensityPE(HDPE)UHME-PE(超高分子量聚乙烯)密度(g/cm3)0.91~0.9350.91~0.940.95~0.970.936~0.964分子量/萬10~505~204~30100~300結(jié)晶度/%50~559570~85熔點(diǎn)/℃105135129最高使用溫度/℃80~9095~105110~130100~110熔體流動(dòng)速度/（g.10min-1）0.2~700.2~500.01~800結(jié)構(gòu)短支鏈+少數(shù)長支鏈無長支鏈基本線形線形結(jié)構(gòu)性能PE種類現(xiàn)在是48頁\一共有86頁\編輯于星期四LDPE/LLDPEHDPEUHMEPE現(xiàn)在是49頁\一共有86頁\編輯于星期四

均聚物嵌段接枝交替無規(guī)共聚物的序列結(jié)構(gòu)現(xiàn)在是50頁\一共有86頁\編輯于星期四ABSSBSSt-MA交替共聚物現(xiàn)在是51頁\一共有86頁\編輯于星期四NiMi單分散monodisperse多分散polydisperse分子量的多分散性是高分子的鮮明特點(diǎn)小分子有無分子量分散性？現(xiàn)在是52頁\一共有86頁\編輯于星期四分子量的多分散性

（Polydispersityofmolecularweight）Monomer單體Polymerization聚合Polymer高分子分子量分子量分子鏈個(gè)數(shù)分布少分布多分子鏈個(gè)數(shù)聚合過程復(fù)雜，即使同一種聚合物，分子鏈也長短不一，即分子量大小不同現(xiàn)在是53頁\一共有86頁\編輯于星期四蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)單元都按照固有的、嚴(yán)格不變的序列鍵接起來，具有特定的序列結(jié)構(gòu)、特定的分子組成和分子量。例：英國生物化學(xué)家sanger，在劍橋醫(yī)學(xué)研究會(huì)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室主要研究蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)成功地測定了胰島素的精細(xì)結(jié)構(gòu)，獲得了1958年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。60年代后他致力于核糖核酸（RNA）和（脫氧核糖核酸）DNA的結(jié)構(gòu)研究，利用酶解圖譜法確定了RNA中各種堿基的排列順序和DNA中核甙酸的排列順序，1980年再度獲諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。我國科學(xué)家于1965年成功人工合成了結(jié)晶牛胰島素。牛胰島素的分子結(jié)構(gòu)現(xiàn)在是54頁\一共有86頁\編輯于星期四普通聚苯乙烯十幾元/kg單分散聚苯乙烯>1000元/gGPC（凝膠滲透色譜）GelPermeationChromatography高分子分子量測量方法現(xiàn)在是55頁\一共有86頁\編輯于星期四分子量對高分子材料性能的影響同一種高分子109876543LogG,Pa溫度Mc

M2

M3M4

M5Mc<

M2<

M3<

M4<

M5分子量增加現(xiàn)在是56頁\一共有86頁\編輯于星期四高分子的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)結(jié)晶聚合物

晶區(qū)與無定型區(qū)共存，都有一個(gè)低于100%的結(jié)晶度。晶區(qū)無定型區(qū)非晶聚合物（無定型聚合物）現(xiàn)在是57頁\一共有86頁\編輯于星期四雙向拉伸，高度結(jié)晶（光學(xué)膜）單向拉伸吹塑PET現(xiàn)在是58頁\一共有86頁\編輯于星期四Crystallization結(jié)晶行為聚合物結(jié)晶性聚合物非結(jié)晶性聚合物----任何條件下都無法結(jié)晶結(jié)晶條件結(jié)晶性聚合物在Tm冷卻到Tg時(shí)的任何一個(gè)溫度都可以結(jié)晶不同聚合物差異很大，結(jié)晶所需時(shí)間亦不同；同一高聚物，結(jié)晶溫度不同時(shí)，結(jié)晶速度亦不相同。結(jié)晶特性結(jié)晶非晶現(xiàn)在是59頁\一共有86頁\編輯于星期四結(jié)晶的必要條件內(nèi)因：化學(xué)結(jié)構(gòu)及幾何結(jié)構(gòu)的規(guī)整性

適當(dāng)?shù)娜犴樞院头肿娱g作用力

共聚物外因：一定的溫度、時(shí)間條件：結(jié)構(gòu)簡單規(guī)整，鏈的對稱性好，取代基空間位阻小，含氫鍵，則結(jié)晶度高，結(jié)晶速度快。(A)PE和PTFE均能結(jié)晶，PE的結(jié)晶度高達(dá)95%?，F(xiàn)在是60頁\一共有86頁\編輯于星期四CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2聚乙烯聚四氟乙烯CF2CF2CF2CF2CF2CF2CF2CF2CF2CF2結(jié)晶條件結(jié)構(gòu)規(guī)整、簡單、對稱現(xiàn)在是61頁\一共有86頁\編輯于星期四熔點(diǎn)（Tm）的影響因素晶相與非晶相的熱力學(xué)平衡ΔG=ΔH-TΔS=0Tm=ΔH/ΔSΔH表示分子或鏈段離開晶格所需吸收的能量，與分子間作用力有關(guān)；ΔS表示熔融前后分子混亂程度的變化，與分子鏈的柔順性有關(guān)?，F(xiàn)在是62頁\一共有86頁\編輯于星期四高分子鏈本身具有必要的規(guī)整結(jié)構(gòu)適宜的溫度，外力等條件結(jié)晶聚合物的重要實(shí)驗(yàn)證據(jù)X射線衍射曲線X-raydiffractionX射線衍射花樣X-raypatterns德拜環(huán)DebyeringorDebyecrystallogram結(jié)晶聚合物的表征彌散環(huán)現(xiàn)在是63頁\一共有86頁\編輯于星期四思考題or作業(yè)1、以下5種高分子（顯示的是高分子的一個(gè)重復(fù)單元），當(dāng)n相同時(shí)，高分子的熔點(diǎn)大小如何排序；當(dāng)n增大或者趨向與無窮大時(shí)，他們之間的熔點(diǎn)差別如何影響？2、以下高分子中，玻璃化溫度排序，并簡述理由。（1）（2）順式現(xiàn)在是64頁\一共有86頁\編輯于星期四小分子的分子運(yùn)動(dòng)

Themotionofsmallmolecules

TheodorSvedberg,

NobelChemistryPrize,1926現(xiàn)在是65頁\一共有86頁\編輯于星期四運(yùn)動(dòng)單元的三個(gè)層次整鏈鏈段小單元CH2CHCH2CH現(xiàn)在是66頁\一共有86頁\編輯于星期四結(jié)構(gòu)單元的運(yùn)動(dòng)隨溫度升高依次啟動(dòng)小單元鏈段整鏈溫度升高結(jié)構(gòu)單元運(yùn)動(dòng)的啟動(dòng)稱作轉(zhuǎn)變現(xiàn)在是67頁\一共有86頁\編輯于星期四玻璃態(tài)橡膠態(tài)粘流態(tài)玻璃態(tài)橡膠態(tài)鏈段運(yùn)動(dòng)啟動(dòng)玻璃化轉(zhuǎn)變橡膠態(tài)粘流態(tài)整鏈運(yùn)動(dòng)啟動(dòng)粘流轉(zhuǎn)變兩次模量陡降代表兩種結(jié)構(gòu)單元運(yùn)動(dòng)的啟動(dòng)現(xiàn)在是68頁\一共有86頁\編輯于星期四PMMA,T>100C,變軟Rubber在低溫下變硬高聚物分子運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)盡管結(jié)構(gòu)無變化，但對于不同溫度或外力，分子運(yùn)動(dòng)是不同的，物理性質(zhì)也不同。原因——分子運(yùn)動(dòng)不同，高聚物顯示不同的物理性質(zhì)現(xiàn)在是69頁\一共有86頁\編輯于星期四ThecharactersfordifferentregionsA:Glassregion玻璃態(tài)：分子鏈幾乎無運(yùn)動(dòng)，聚合物類似玻璃，通常為脆性的，模量為104~1011Pa。B:Glasstransition玻璃化轉(zhuǎn)變區(qū)：整個(gè)大分子鏈還無法運(yùn)動(dòng)，但鏈段開始發(fā)生運(yùn)動(dòng)，模量下降3~4個(gè)數(shù)量級(jí)，聚合物行為與皮革類似。C:Rubberelasticregion高彈態(tài)：鏈段運(yùn)動(dòng)激化，但分子鏈間無滑移。受力后能產(chǎn)生可以回復(fù)的大形變，稱之為高彈態(tài)，為聚合物特有的力學(xué)狀態(tài)。模量進(jìn)一步降低，聚合物表現(xiàn)出橡膠行為?，F(xiàn)在是70頁\一共有86頁\編輯于星期四E:Liquidflowregion粘流態(tài)：大分子鏈?zhǔn)芡饬ψ饔脮r(shí)發(fā)生位移，且無法回復(fù)。行為與小分子液體類似。D:Viscosityflowtransition粘流轉(zhuǎn)變區(qū):分子鏈重心開始出現(xiàn)相對位移。模量再次急速下降。聚合物既呈現(xiàn)橡膠彈性，又呈現(xiàn)流動(dòng)性。對應(yīng)的轉(zhuǎn)變溫度Tf稱為粘流溫度。三態(tài)兩區(qū)現(xiàn)在是71頁\一共有86頁\編輯于星期四不同分子量的模量溫度曲線(2)Sampleswithdifferentmolecularweight不同分子量的影響109876543LogG,PaTemperatureMc

M2

M3M4

M5Mc<

M2<

M3<

M4<

M5分子量增加改變分子量轉(zhuǎn)折溫度不變，表明在II區(qū)啟動(dòng)的