高聚物的高彈性

關(guān)于高聚物的高彈性交聯(lián)點(diǎn)由四個(gè)有效鏈組成第2頁,共32頁，星期六，2024年，5月高斯鏈Gaussianchain對(duì)孤立柔性高分子鏈，若將其一端固定在坐標(biāo)的原點(diǎn)(0,0,0)，那么其另一端出現(xiàn)在坐標(biāo)(x,y,z)處小體積dxdydz內(nèi)的幾率為：

2=3/(2nel2)ne–鏈段數(shù)目l–鏈段長度第3頁,共32頁，星期六，2024年，5月構(gòu)象數(shù)

TheentropykisBoltzmann'sconstantC-constant第4頁,共32頁，星期六，2024年，5月仿射形變Affinedeformation網(wǎng)絡(luò)中的各交聯(lián)點(diǎn)被固定在平衡位置上，當(dāng)橡膠形變時(shí)，這些交聯(lián)點(diǎn)將以相同的比率變形。第5頁,共32頁，星期六，2024年，5月第6頁,共32頁，星期六，2024年，5月主伸長比率

1

2

3

形變前，(xi,yi,zi)形變后，(

1xi,

2yi,

3zi)形變前構(gòu)象熵形變后構(gòu)象熵Thechangeofentropy第7頁,共32頁，星期六，2024年，5月構(gòu)象熵的變化整個(gè)網(wǎng)鏈的構(gòu)象熵變化平均網(wǎng)鏈數(shù)N第8頁,共32頁，星期六，2024年，5月Isotropicnetwork各向同性網(wǎng)鏈均方末端距第9頁,共32頁，星期六，2024年，5月Thechangeoffreeenergy

F忽略內(nèi)能變化基本方程恒溫過程中，體系Helmholtz自由能

F的減少等于對(duì)外界所做的功

W。Store-energyfunction

F第10頁,共32頁，星期六，2024年，5月Uniaxialelongation單軸拉伸Incompressiblecondition第11頁,共32頁，星期六，2024年，5月拉伸力f第12頁,共32頁，星期六，2024年，5月拉伸力f第13頁,共32頁，星期六，2024年，5月force-elongationratiorelation力-伸長比關(guān)系第14頁,共32頁，星期六，2024年，5月應(yīng)力Stress

N0=N/(A0l0)-單位體積內(nèi)的網(wǎng)鏈數(shù)橡膠狀態(tài)方程1第15頁,共32頁，星期六，2024年，5月橡膠狀態(tài)方程2Avogadro’snumber-交聯(lián)點(diǎn)間鏈的平均分子量)1()1()1(222llrllrllrs-=-=-=ccAcAMRTMTkNkTMN第16頁,共32頁，星期六，2024年，5月一般固體物質(zhì)符合虎克定律1時(shí)結(jié)論：形變很小時(shí)，交聯(lián)橡膠的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系符合虎克定律第17頁,共32頁，星期六，2024年，5月橡膠形變時(shí)體積不變，泊松比

為0.5狀態(tài)方程1改寫為E–初始楊氏模量；G-初始剪切模量——橡膠狀態(tài)方程3第18頁,共32頁，星期六，2024年，5月橡膠狀態(tài)方程總結(jié)橡膠狀態(tài)方程1橡膠狀態(tài)方程2橡膠狀態(tài)方程3第19頁,共32頁，星期六，2024年，5月Comparisonoftheoreticalcurveandexperimentalresults第20頁,共32頁，星期六，2024年，5月

橡膠狀態(tài)方程的一般修正（1）前因子修正（非高斯鏈修正）-Prefactor前因子Let第21頁,共32頁，星期六，2024年，5月(2)自由末端修正Idealnetwork假定每個(gè)線形分子鏈交聯(lián)后都有兩個(gè)末端形成自由鏈自由鏈——端鏈封閉的鏈圈交聯(lián)前橡膠的數(shù)均分子量第22頁,共32頁，星期六，2024年，5月修正后的單位體積內(nèi)的有效網(wǎng)鏈數(shù)N’模量第23頁,共32頁，星期六，2024年，5月(3)虛幻網(wǎng)絡(luò)Phantomnetwork校正因子A,A

<1

——交聯(lián)點(diǎn)的功能度PhantomIIInPhantomnetworkbyP.J.Flory第24頁,共32頁，星期六，2024年，5月Swellingeffect溶漲效應(yīng)溶劑小分子進(jìn)入橡膠交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，不能將其溶解，只能使其溶漲。體系網(wǎng)鏈密度降低，平均末端距增加，進(jìn)而模量下降。溶漲第25頁,共32頁，星期六，2024年，5月Thermoplasticelastomer-TPE交聯(lián)----彈性體（橡膠）具有高彈性的條件之一，如果交聯(lián)點(diǎn)為物理交聯(lián)，則形成熱塑彈性體。兼有橡膠和塑料兩者的特性，在常溫下顯示高彈，高溫下又能塑化成型。生產(chǎn)方法聚合方法，得嵌段共聚物，TPE機(jī)械共混法，得共混物，Ethylenepropylenerubber/PP第26頁,共32頁，星期六，2024年，5月Thermoplasticelastomer(TPE)filmsthatarepermeabletowatervapor,or"breathable,"arefindingincreasinguseinthemedicalindustryThehigherpermeabilityofurethane-filmglovesresultsinincreasedcomfortandhandlingcomparedwithvinylorlatex.隔離服要求透氣性第27頁,共32頁，星期六，2024年，5月聚氨酯彈性體由長鏈二醇、二異氰酸酯、短鏈二醇或二胺合成軟段硬段軟段和硬段發(fā)生相分離第28頁,共32頁，星期六，2024年，5月SBSStyrene-Butadiene-StyreneHardSoftThermoplasticelastomermodifiedpavinggradeasphaltbinderrehabilitation,insurfacetreatmentandaswaterproofingmembrane第29頁,共32頁，星期六，2024年，5月Question:Withonekindofpolymer?BlocksofisotacticpolypropyleneandblocksofatacticpolypropyleneToformthethermoplasticelastomer第30頁,共32頁，星期六，202