《高分子物理》素材.ppt

2. 影响玻璃化转变温度Tg的因素 （1）内在因素： ①主链柔性好， Tg低 A.主链结构为C—C、C—N、 C—O、C—Si等的非晶态高聚物， Tg低 B.主链含有苯环或杂环 C.主链含极性基团， Tg高 D.主链含非共轭双键， Tg低 ②取代基： A.取代基的极性：极性↑，分子间力↑Tg↑ 例：PAN， PVC， PP， PE B.取代基的空间效应： ↑内旋阻力，Tg ↑ ↑分子间距离， ↓分子间力， ↓Tg 例：PP， PS；丙烯酸酯聚合物 C.取代基对称性：取代基对称，↑内旋能力，Tg ↓ 例： PVC，PVDC; PP，聚异丁烯 ③分子间作用力的影响 存在氢键，则会使分子间作用力↑， 分子运动能力↓ ，Tg ↑ 例：PA ④交联的影响 交联度低时，Tg变化不大 因相邻交联点之间的长度大于链段的长度，链段运动未受什么影响 随着交联点密度的增大，交联点限制了链段的活动性，故Tg随交联度的增加而提高 ⑤分子量的影响 分子量增加，Tg↑ 当分子量超过一定程度后，Tg随分子量增加不明显 ⑥共聚和共混的影响 共聚对Tg的影响取决于共聚的方法和共聚物的组成及化学结构 无规共聚物，一般为均相体系，只出现一个Tg，介于两均聚物Tg之间 接枝、嵌段共聚情况较为复杂 大多数共混物，均为非均相，一般有两个Tg （2）外在因素 ①作用力大小的影响 若施加外力，有利于高分子链段的运动： Tg下降，作用力越大，Tg降低越快 增加压力：使链段运动困难，Tg升高 ②作用力频率和升温速率的影响 作用力频率或降升温速率太快，分子运动跟不上它的变化，使聚合物显得比较刚硬，使测得的Tg上升 ③增塑剂的影响 增塑剂是一种具有低挥发性、低分子量的有机化合物 加入增塑剂后，聚合物分子链间作用力减弱，Tg下降 二、熔点 1. 熔点的定义与应用 定义：在平衡状态下晶体完全消失的温度，一般以Tm表示。 2. 影响熔点的因素 分子间作用力越大，熔点越高 分子链刚性越大，熔点越高 三、黏流温度 1. 黏流温度的定义与应用 定义：非晶态高聚物熔化后发生黏性流动的温度，用Tf表示。也是非晶态高聚物从高弹态向黏流态转变的温度。 高聚物成型加工的最低温度。 2. 影响黏流温度的因素 柔性越大，黏流温度越低； 相对分子质量越大，黏流温度越高。 3. 黏流温度的测定方法 热-机械曲线； DSC。 四、软化温度 定义：是在某一指定的应力及条件下，高聚物试样达到一定形变数值时的温度，一般以Ts表示。 1. 马丁耐热温度 2. 维卡耐热温度 3. 弯曲负荷热变形温度（热变形温度） 五、热分解温度 定义：是高聚物材料开始发生交联、降解等化学变化的温度，一般以Td表示。 意义：成型加工温度的上限。 测定方法：DSC、TG、热机械曲线等。 六、脆化温度 定义：材料在受强力作用时，从韧性断裂转为脆性断裂时的温度，一般用Tb表示。 第六章 高聚物的力学性能 一、外力 二、内力 三、形变 四、应力、应变及强度 五、泊松比 六、应立及应变的形式 七、模量和柔量 八、拉伸强度 第一节 材料的力学概念 九、挠曲强度 十、冲击强度 十一、硬度、回弹性、韧性及疲劳 第二节 高聚物的塑性和屈服 一、应力-应变曲线 1. 线型非晶态高聚物的应力-应变曲线 屈服应变 弹性 线性 B（屈服点） C（断裂点） 塑性 拉伸过程中，高聚物分子链运动的三个阶段： （1）普弹形变：高模量、小形变，由键长键角变化引起； （2）强迫高弹形变高弹形变：在强大外力作用下发生的一种大形变，本质上仍然是连段运动引起的高弹形变。温度升高到Tg以上，形变可以回复。 （3）粘性流动：在应力的持续作用下，链段沿外力方向运动取向，出现分子链间的滑移。形变不可逆。 拉伸过程中，高聚物分子链运动的三个阶段： （1）普弹形变：高模量、小形变，由键长键角变化引起； （2）强迫高弹形变高弹形变：在强大外力作用下发生的一种大形变，本质上仍然是连段运动引起的高弹形变。温度升高到Tg以上，形变可以回复。 （3）粘性流动：在应力的持续作用下，链段沿外力方向运动取向，出现分子链间的滑移。形变不可逆。 三、影响高聚物实际强度的因素 1 内因的影响 1） 链结构的影响 有极性基团或形成氢键时，明显提高材料的强度。 一些高分子的拉伸强度 名称 拉伸强度（MPa）名称 拉伸强度（MPa） PE 20 PC 67 PVC 50 PET 80 NYLON-610 60