




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高分子材料加工技術(shù)
專(zhuān)業(yè)英語(yǔ)高分子物理
聚合物分子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)MolecularMotionsofPolymers
高分子的分子運(yùn)動(dòng)Thecharacteristicsofpolymermolecularmovements(1)分子運(yùn)動(dòng)的多樣性Varietiesofmolecularmovements(2)分子運(yùn)動(dòng)與時(shí)間的關(guān)系Therelationshipwithtime(3)分子運(yùn)動(dòng)與溫度的關(guān)系Therelationshipwithtemperature多種運(yùn)動(dòng)單元多種運(yùn)動(dòng)方式Smallmolecules,=10-8~10-10sHighmolecules,=10-1~10-4sT
T
(1)Varietiesofmolecularmovements多種運(yùn)動(dòng)單元:如側(cè)基、支鏈、鏈節(jié)、鏈段、整個(gè)分子鏈等多種運(yùn)動(dòng)方式由于高分子的長(zhǎng)鏈結(jié)構(gòu),分子量不僅高,還具有多分散性,此外,它還可以帶有不同的側(cè)基,加上支化,交聯(lián),結(jié)晶,取向,共聚等,使得高分子的運(yùn)動(dòng)單元具有多重性,或者說(shuō)高聚物的分子運(yùn)動(dòng)有多重模式。小尺寸運(yùn)動(dòng)單元(鏈段尺寸以下)大尺寸運(yùn)動(dòng)單元(鏈段尺寸以上)分子運(yùn)動(dòng)單元鏈段的運(yùn)動(dòng)——主鏈中碳-碳單鍵的內(nèi)旋轉(zhuǎn),使得高分子鏈有可能在整個(gè)分子不動(dòng),即分子鏈質(zhì)量中心不變的情況下,一部分鏈段相對(duì)于另一部分鏈段而運(yùn)動(dòng)。鏈節(jié)的運(yùn)動(dòng)——比鏈段還小的運(yùn)動(dòng)單元側(cè)基的運(yùn)動(dòng)——側(cè)基運(yùn)動(dòng)是多種多樣的,如轉(zhuǎn)動(dòng),內(nèi)旋轉(zhuǎn),端基的運(yùn)動(dòng)等高分子的整體運(yùn)動(dòng)——高分子作為整體呈現(xiàn)質(zhì)量中心的移動(dòng)晶區(qū)內(nèi)的運(yùn)動(dòng)——晶型轉(zhuǎn)變,晶區(qū)缺陷的運(yùn)動(dòng),晶區(qū)中的局部松弛模式等大小(2)Timedependence分子運(yùn)動(dòng)的時(shí)間依賴(lài)性在一定的溫度和外力作用下,高聚物分子從一種平衡態(tài)過(guò)渡到另一種平衡態(tài)需要一定的時(shí)間。Relaxationtime
:形變量恢復(fù)到原長(zhǎng)度的1/e時(shí)所需的時(shí)間低分子,
10-8~10-10s,可以看著是無(wú)松弛的瞬時(shí)過(guò)程。高分子,
10-1~10+4s或更大,可明顯觀察到松弛過(guò)程。
例1:古代歐洲教堂的玻璃幾個(gè)世紀(jì)后呈下厚上薄(重力作用)塑料雨衣長(zhǎng)期懸掛,會(huì)在懸掛方向出現(xiàn)蠕變(重力作用)
這些是塑料(固體)呈現(xiàn)液體的力學(xué)行為。例2:在傾倒高聚物熔體時(shí),若用一根棍子快速敲打流體,則熔體液流也會(huì)脆性碎掉。
這是高聚物熔體呈現(xiàn)固體力學(xué)行為的例子。松弛時(shí)間譜f(
)
高分子分子運(yùn)動(dòng)單元的多重性
相應(yīng)的松弛時(shí)間也具有多重性
松弛時(shí)間譜
f()(3)Temperaturedependence
分子運(yùn)動(dòng)的溫度依賴(lài)性ArrheniusEquation阿累尼烏斯方程E
-松弛所
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