高分子物理chapter7粘彈性課件

第7章聚合物的黏彈性polymerviscoelasticity本章的主要內(nèi)容內(nèi)部尺度一-彈性和黏性黏彈了外觀表現(xiàn)--4個力學(xué)松弛現(xiàn)象性力學(xué)模型描述時溫等效原理--實用意義,WLF方程:23第7章聚合物的黏彈性一、黏彈性的基本概念1理想彈性固體:受到外力作用,形變立刻響應(yīng),且符合胡克定律。σ=Eε=ε/,E楊氏模量,D柔性模量.特點(diǎn):受外力作用平衡瞬時達(dá)到,除去外力應(yīng)變立即恢復(fù)2理想的黏性液體:符合牛頓流體的流動定律的流體,=ηγ特點(diǎn):應(yīng)力與切變速率呈線性關(guān)系,受外力時應(yīng)變隨時間線性發(fā)展,除去外力應(yīng)變不能恢復(fù)“黏”指糨糊或膠水等所具有的能使一個物體附著在另一個物體上的性質(zhì),如黏性液體、黏米等;“粘”指黏的東西附著在物體上或相互連接,或用黏的東西使物件連接起來,如粘連:23第7章聚合物的黏彈性Polymer聚合物EIdealelasticmaterial虎克彈性體Idealviscousmaterial83牛頓流體Time高聚物常稱為黏彈性材料,這是聚合物材料的又一重要特征。0:263第7章聚合物的黏彈性聚合物:力學(xué)行為強(qiáng)烈依賴于溫度和外力作用時間在外力作用下,高分子材料的性質(zhì)介于彈性材料和粘性材料之間。高分子材料產(chǎn)生形變時應(yīng)力同時依賴于應(yīng)變和應(yīng)變速率。3聚合物的粘彈性,是指聚合物的力學(xué)性能強(qiáng)烈依賴于時間和溫度,同時固體的行4.高聚物黏彈性的原因:分子間存在內(nèi)摩擦作用,分子運(yùn)動需要時間,不能瞬時與外力達(dá)不到平衡0:263第7章聚合物的黏彈性5.力學(xué)松弛聚合物的力學(xué)性質(zhì)隨時間變化的現(xiàn)象,叫力學(xué)松弛包括蠕變及其回復(fù),應(yīng)力松弛和動態(tài)力學(xué)實驗等。蠕變靜態(tài)的黏彈性應(yīng)力松弛力學(xué)松弛滯后現(xiàn)象動態(tài)黏彈性力學(xué)損耗(內(nèi)耗):23第7章聚合物的黏彈性、靜態(tài)黏彈性應(yīng)力或應(yīng)變恒定,不同時間時,聚合物材料所表現(xiàn)出來的黏彈現(xiàn)象。1、蠕變Crep在一定的溫度和恒定應(yīng)力(拉力,扭力或壓力等)作用下,材料的形變隨時間的增長而逐漸增加的現(xiàn)象。若除掉外力,形變隨時間而減小--稱為蠕變回復(fù)。物理意義:蠕變大小反映了材料尺寸的穩(wěn)定性和長期負(fù)載能力:23第7章聚合物的黏彈性:23第7章聚合物的黏彈性蠕變:一定溫度、較小的恒定外力下,材料的形變隨時間增加而逐漸增大2+6CreepRetractionE1:23第7章聚合物的黏彈性從分子運(yùn)動的角度解釋:G(t)普彈形變材料受到外力的作用,鏈內(nèi)的鍵長和鍵角立刻發(fā)生變化,產(chǎn)生的形變很小,我們稱它普彈形變∧ELG。-應(yīng)力E1-普彈形變模量圖1理想彈性體(瞬時蠕變)普彈形變:23第7章聚合物的黏彈性Rubberelasticdeformation高彈形變Retardedelasticdeformation推遲彈性形變形變隨時間延長而發(fā)展Rt0分子間的粘性阻力,使形變和應(yīng)力不能建立即時平衡,而需推遲一段