高分子聚合物结构特点与性能.pptx

高分子聚合物结构特点与性能;本章学习的内容;聚合物的概念;高分子与低分子化合物的区别;高聚物的独特性;1.1聚合物分子的结构特点 ;一、聚合物的分子结构;二、聚合物的分子结构 ——长链状结构 ;聚合物的分子结构及性质;三、固体聚合物的聚集结构 ;结晶型聚合物的性能; ;1.2 聚合物的热力学性能 ;物理状态与温度的关系;聚合物的热力学曲线;三种状态;四个温度;聚合物温度与成型工艺;完全结晶性聚合物的物理状态;体型聚合物的物理状态;1.3 聚合物的流变学性质 ;;1.3.1 牛顿流动定律;聚合物熔体在成型的受力情况：;注射成型熔体受力：剪切力 ;挤出成型受力：剪切力 拉伸力;吹塑成型受力：拉伸力 ;压缩成型受力：剪切力-静压力 ;（1）成型中熔体受力分析： ;层流和紊流的区分;（2）牛顿流动定律;液体在圆管内层流时的流速分布模型 ;设在半径为r的地方间距为dr的两液层的移动速度分别为v和v+dv；液层之间的单位距离内的速度差，即速度梯度=dv/dr。 液层移动速度v等于单位时间dt内液层沿管轴线x-x方向上移动的距离为dx，即，v=dx/dt，于是： ; ——单位时间内的切应变，称为剪切速率(s-1)。 η为比例常数，称为剪切粘度亦称牛顿粘度，是液体自身固有的属性，反映了液体的粘稠性，η的大小表征液体抵抗外力引起变形的能力。;（3）牛顿流动定律的意义;牛顿型—非牛顿型液体;（4）聚合物流动规律;;1.3.2 指数流动定律;指数流动定律的意义;流体的流动曲线;1.3.3 假塑性液体的流变学性质;1.3.4 影响聚合物流变性质的因素 ;(1)聚合物结构对粘度的影响;聚合物相对分子质量比较大时，熔体粘度对剪切速率的敏感性会增大。 因为：大分子链段加长，大分子链重心移动也会减慢。链段间相对位移被抵消的机会增大，使得缠结点增多，解缠、伸长和滑移困难，需要较大的剪切速率和较长的切变作用时间。;(2)温度对粘度的影响 ;聚合物熔体粘度与温度的关系曲线 ;塑料粘度与温度的关系-表;改变聚合物粘度的方法;(3)压力对粘度的影响;总 结：;1.3.5热塑性和热固性聚合物流变行为 ;热塑性和热固性塑料的流动性;温度对热固性塑料成形流动的影响 ;热固性塑料注射成??时，温度的控制： 热固性塑料注射时，注射机料筒和模具分别采用不同的温度：注射的最佳温度是产生最低流动粘度而又不引起迅速交联反应的温度（较低温度），浇口和模具的温度应是有利于迅速硬化的温度（较高温度） 。 热固性塑料注射成型工艺的关键：必须使聚合物组分在交联反应之前完成流动过程。 热固性塑料成型时，剪切速率对粘度的影响： 剪切速率增大，会增加聚合物体系内活性分子间的碰撞机会，并释放出较大的摩擦热，导致交联反应活化能降低，交联反应速度加快，粘度随之增大。流动性随之降低。 ;1.4 聚合物熔体在成型过程中的流动状态 ;简 述;流体在流道中的状态;1.4.1 熔体在圆形导管内的流动;1.4.2 熔体在方形导管内的流动;流体在浇注系统中的流动分析;影响塑料熔体流动的几个因素：;影响塑料熔体流动的几个因素（续）：;1.4.4 速度分布与端末效应 ;（2）端末效应;（2）端末效应——离模膨胀;离模膨胀的原因：聚合物熔体的粘弹性;1.5 聚合物在成型过程中的物理和化学变化;一、成型过程中聚合物的结晶;结晶的过程;结晶度的控制 ;二、成型过程中的取向作用 ;取向的原因 ;聚合物取向的类型;2.各向异性—各向同性;(1)注射、压注成型的塑件中纤维填料的流动取向 ;(2)注射、压注成型中聚合物分子的流动取向 ;聚合物的取向程度1;聚合物的取向程度2;影响塑件中聚合物分子取向的原因;三、成型过程中聚合物的降解 ;1、降解概念;2、降解的实质;3.降解后对塑件制品性能的影响;5、避免聚合物降解采用的措施;硬聚氯乙烯成型温度范围;四、成型过程中聚合物的交联 ;硬化程度对制品性能的影响;思考题;聚合物流变方程与分析 1、什么是层流，什么是湍流。层流和湍流的区分通常以什么参数为准。 2、什么是牛顿流动定律。牛顿流体具有什么性质。 3、假塑性聚合物熔体的流变行为具有什么性质。 4、Ostwald—De Waele 指数定律方程的意义。 5、不同类型流体的粘度与剪切速率的关系如何，对指导生产有何意义。 6、温度和压力对聚合物熔体的表现粘度有何影响，为什么。 聚合物在成型过程中的物理化学变化。 1、结晶过程是在什么温度区间发生的，晶体的生长速率在什么温度最快。 2、什么是取向作用，各向异性和各向同性对塑件的性能有何影响，举例说明。 3、什么是降解，降解的实质是什么。降解有哪些主要因素产生。