高分子物理详细重点总结
更新时间:2023-04-17 17:10:01 阅读量: 实用文档 文档下载
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名词解释:
1.时间依赖性:在一定的温度和外力作用下,高聚物分子从一种平衡态过渡到另一种平衡
态需要一定的时间
2.松弛时间τ:橡皮由ΔX(t)恢复到ΔX(0)的1/e时所需的时间
3.松弛时间谱:松弛过程与高聚物的相对分子质量有关,而高聚物存在一定的分子量分布,
因此其松弛时间不是一个定值,而呈现一定的分布。
4.时温等效原理:升高温度或者延长观察时间(外力作用时间)对于聚合物的分子运动是
等效的,对于观察同一个松弛过程也是等效的。
5.模量:材料受力时,应力与应变的比值
6.玻璃化温度:为模量下降最大处的温度。
7.自由体积:任何分子的转变都需要有一个自由活动的空间,高分子链活动的空间
8.自由体积分数(f):自由体积与总体积之比。
9.自由体积理论:当自由体积分数为2.5%时,它不能够再容纳链段的运动,链段运动的冻
结导致玻璃化转变发生。
10.物理老化:聚合物的某些性质随时间而变化的现象
11.化学老化:聚合物由于光、热等作用下发生的老化
12.外增塑:添加某些低分子组分使聚合物T g下降的现象
13.次级转变或多重转变:Tg以下,链段运动被冻结,存在需要能量小的小尺寸运动单元的
运动
14.结晶速率:物品结晶过程进行到一半所需要时间的倒数
15.结晶成核剂:能促进结晶的杂质在结晶过程中起到晶核的作用
16.熔融:物质从结晶态转变为液态的过程
17.熔限:结晶聚合物的熔融过程,呈现一个较宽的熔融温度范围
18.熔融熵 S m:熔融前后分子混乱程度的变化
19.橡胶: 施加外力时发生大的形变,外力除去后可以恢复的弹性材料
20.应变: 材料受到外力作用而所处的条件使其不能产生惯性移动时,它的几何形状和尺寸
将发生变化
21.附加应力:可以抵抗外力的力
22.泊松比:拉伸实验中材料横向应变与纵向应变比值的负数
23.热塑性弹性体:兼有橡胶和塑料两者的特性,在常温下显示高弹,高温下又能塑化成型
24.力学松弛:聚合物的各种性能表现出对时间的依赖性
25.蠕变:在一定的温度下和较小恒应力的持续作用下,材料应变随时间的增加而增大的现
象
26.应力松驰:在恒定温度和形变保持不变条件下,聚合物内部应力随时间的增加而逐渐衰
减的现象
27.滞后:聚合物在交变应力作用下形变落后于应力变化的现象
28.力学损耗或者内耗:单位体积橡胶经过一个拉伸~回缩循环后所消耗的功
29.储存模量E’:同相位的应力与应变的比值
30.损耗模量E”:相差90度相位的应力振幅与应变振幅的比值
31.Boltzmann叠加原理:聚合物的力学松弛行为是其整个历史上各松弛过程的线性加和
32.应变软化:随应变增大,应力不再增加反而有所下降
33.银纹屈服:聚合物受到张应力作用后,由于应力集中产生分子链局部取向和塑性变形,
在材料表面或内部垂直于应力方向上形成的长100、宽10、厚为1微米左右的微细凹槽或裂纹的现象
34. 裂纹:由于分子链断裂而在材料内部形成的空隙,不具有强度,也不能恢复。
35. 应力银纹——当应力达到临界应力值后在聚合物材料内部引发形成的银纹
36. 环境银纹——在环境和应力的共同作用下,在远低于临界应力值时在聚合物材料内部引
发形成的银纹
37. 剪切屈服:拉伸韧性聚合物材料到达屈服点时,试样在与拉伸方向成450角的方向上
出现剪切滑移变形
38. 脆性断裂:在屈服之前发生,断面平滑,断裂能很小。
39. 韧性断裂:在屈服之后发生,断面粗糙,断裂能很大。
40. 牛顿流体:凡流动行为符合牛顿流动定律的流体
41. 非牛顿流体:凡流动行为不符合牛顿流动定律的流体 42. 表观黏度:随切变速率或切应力变化而变化的某一点的切应力与切应变比值 43. 熔融指数 MI :指在一定的温度下和规定负荷下(2160g ),10min 内从规定直径和长度
的标准毛细管内流出的聚合物的熔体的质量
44. 巴拉斯效应:熔体挤出模孔后,挤出物的截面积比模孔的截面积大的现象
填空题:
1. 结构是决定分子运动的内在条件,性能是分子运动的宏观表现
2. 玻璃化转变实质是:链段运动的松弛过程,熔融转变的实质是整链运动的热力学相变
3. 高分子运动特点:分子运动的多样性,多重性,温度,时间依赖性
4. 高分子的热运动:高分子链的整体运动,链段运动,链节、支链、侧基的运动,晶区的
分子运动
5. 整个大分子链称作大尺寸运动单元,链段及链段以下的运动单元称作小尺寸运动单元
6. 时间依赖性原因:整个分子链,链段,链节等运动单元需要克服内摩擦阻力,是不可能
瞬时完成的
7. 温度越高,松弛时间越短
8. WLF 半经验方程:
9. 模量越大,刚性越大
10. 粘弹行为的五个区域:
1) 玻璃态区:特点: 聚合物类似玻璃,脆性。分子运动主要限于振动和短程的旋转运
动。
2) 玻璃-橡胶转变区:模量下降与皮革相似。此区域为远程、协同分子运动的开始
3) 橡胶-弹性平台区:特点: 模量在此区域几乎恒定,分子间物理缠结,呈现远程橡胶
弹性。分子量越高,平台越长。
4) 橡胶流动区:聚合物既呈现橡胶弹性,又呈现流动性。试验时间短,物理缠结来不
及松弛,材料仍表现橡胶行为;试验时间增加,温度升高,产生解缠作用,导致整个高分子产生流动。
5) 液体流动区:聚合物容易流动,类似糖浆,热运动能量足以使分子链解缠蠕动,这
种流动是作为链段运动结果的整链运动。
11. Tg 测量方法:(1)膨胀计法 (2)量热法 (3)温度一形变法和热机械法(4) 动态力学热
分析 (DMTA) (5) 核磁共振法-NMR (6)介电松弛法
12. 液体或固体物质,其体积由两部分组成:一部分占有体积另一部分是自由体积
13. 影响Tg 的因素:
内因:分子链的柔顺性,几何立构,分子间的作用力 a
ηγτ=?
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