影响聚合物材料强度的因素

影响聚合物实际强度的因素总结

1、 高分子本身结构的影响

极性基团或氢键作用，聚合物强度增强。

表：不同分子间作用力聚合物的拉伸强度比较 聚合物 分子间作用力 拉伸强度 低压聚乙烯 —— 15—16Mpa 聚氯乙烯 偶极力 50Mpa 尼龙610 氢键 60Mpa 尼龙66 氢键（分布密度较大） 80Mpa 极性基团或氢键的密度愈大，则强度愈高。但极性基团过密或取代基团过大，阻碍着链段的运动，不能实现强迫高弹态形变，表现为脆性断裂，因此拉伸强度虽然大了，但材料变脆。

主链上含有芳杂环聚合物，其强度和模量都比脂肪族主链的高，如含有两个苯环结构的双酚A与碳酸酯聚合的PC材料，抗冲击能力和脂肪族的聚碳酸酯相比明显增强。因此新型的工程塑料大都是主链含芳杂环。

分子链支化程度增加，分子之间的距离增加，分子间的作用力减小，聚合物的拉伸强度会降低，但冲击强度会提高。

适度的交联，使分子链不易发生相对滑移，从而不易发生大的形变，强度增高。但是交联过程中往往会使聚合物结晶度下降，取向困难，因而过分的交联并不是总是有利的。

分子量对拉伸强度和冲击强度也有一些影响，拉伸强度和冲击强度都随着分子量的增大而提高，但是分子量增大到一

第十章聚合物材料的力學性能

§10-1聚合物材料的結構與性能特點

分子品質大於1萬以上的有機化合物稱為高分子材料，是由許多小分子聚合而成，故又

稱為聚合物或高聚物。

原子之間由共價鍵結合，稱為主價鍵；

分子之間由范德瓦爾鍵連接，稱為次價鍵。

分子間次價鍵力之和遠超過分子中原子間主價鍵的結合力。拉伸時常常先發生原子鍵的斷裂。

聚合物的小分子化合物稱為單體，組成聚合物長鏈的基本結構單元則稱為鏈節。

聚合物長鏈的重複鏈節數目，稱為聚合度。

天然的聚合物有 木材、橡膠、棉花、絲、毛髮和角等。

人工合成聚合物有 工程塑料、合成纖維、合成橡膠等

一、聚合物的基本結構

1、高分子鏈的構型 （近程結構）

由化學鍵所固定的幾何形狀——指高分子鏈的化學組成、鍵接方式和立體構型等。

見圖9—1。(圖9—2)。

長支鏈、短支鏈；線型交聯分子鏈、三維交聯分子鏈。

由兩種以上結構單體聚合而成的聚合物稱為共聚物。

聚合物的結晶很難完全。

（共聚物的幾種形式如圖9—3。）

2、高分子鏈的構象（遠端結構）

一根巨分子長鏈在空間的排布形象，稱為巨分子鏈的構象。

無規則線團鏈、伸展鏈、折疊鏈、螺旋鏈等構象(圖9—5)。

3、聚合物聚集態結構

聚集態結構包括 晶態結構、非晶態結構及取向。

晶區與非晶區共存。結晶度＜98

油田化学工程与应用

——聚合物驱数模

第1章 聚合物驱调研

第1章 聚合物驱调研

石油是我国重要的能源和化工基础原料，以目前的技术水平看，以聚合物驱油为核心的三次采油将成为普遍工业应用的油田主导开发方式，并步入快速发展的新时期。由于低品味储量的动用，使驱油用聚合物的发展出现了新情况、新问题，同时也对其研发应用提出了新的要求，其中主要是面对占资源总量过半的II、III类油藏的开采问题。目前II、III类油藏资源地层温度在70～95℃，地层矿化度在10000～30000mg/L，二价离子800mg/L，常用的水解聚丙烯酰胺（HPAM）在该条件下会出现严重的热降解、水解度增加、遇高价离子结合析出等问题，增粘效果变差。因此，适用于温度90℃，矿化度30000mg/L，二价离子800mg/L油藏条件下能满足粘度要求，并且性价比高，溶解性、稳定性、驱油性能好的产品，即耐温抗盐聚合物是国际上该领域科研机构的主要科研方向。

1.1 国外驱油用聚合物的发展

由于经济政策和自然资源的原因，国外对聚合物驱油做了细致的理论及实验研究，但未作为三次采油的主要作业手段。驱油用聚合物的理论自80年代成熟以来，并未有较大突破，而其发展主要受限于成本因素。理论上，在油气开采

本文从聚合物/无机物纳米复合材料的类型、各种制备方法及原理、优异性能及应用等方面,总结了聚合物/无机物纳米复合材料的研究进展。

聚合物/无机物纳米复合材料

张凌燕 牛艳萍

（武汉理工大学资源与环境工程学院，武汉，430070）

E-mail：或niuyanping2004@

摘 要：本文从聚合物/无机物纳米复合材料的类型、各种制备方法及原理、优异性能及应用等方面，总结了聚合物/无机物纳米复合材料的研究进展。

关键词：聚合物/无机物纳米复合材料；增韧；表面改性

1 前 言

纳米材料是指材料二相显微结构中至少有一相的一维尺度达到纳米级尺寸（100nm以下）的材料。纳米复合材料是指2种或2种以上的吉布斯固相至少在一个方向以纳米级大小（1～100nm）复合而成的复合材料[1]。聚合物/无机物纳米复合材料（简称OINC）是以聚合物为基体（连续相）、无机物以纳米尺度（小于100nm）分散于基体中的新型高分子复合材料[2]。按照无机物纳米粒子形态结构，OINC可分为聚合物/无机粒子纳米复合材料、聚合物/无机纤维纳米复合材料、聚合物/片层状无机物纳米复合材料。用于制备OINC的无机物包括：粘土类如滑石粉、蒙脱土、云母、水辉石等，陶瓷如SiO2、TiO2、Al2O3、

实验4 聚合物拉伸强度和断裂伸长率的测定

1. 实验目的

（1）熟悉高分子材料拉伸性能测试标准条件和测试原理。 （2）掌握测定聚合物拉伸强度和断裂伸长率的测定方法。 （3）考察拉伸速度对聚合物力学性能的影响。 2. 实验原理

拉伸试验是在规定的试验温度、试验速度和湿度条件下，对标准试样沿其纵轴方向施加拉伸载荷，直到试样被拉断为止。基本公式：

??L?L0 （2－13） L0F （2－14） A0??E?FL0? （2－15） ??A0(L?L0) 式中，?伸长率即应变；?为应力；L为样品某时刻的伸长；L0为初始长度；A0为初始横截面积；

F为拉伸力；E为拉伸模量。

聚合物的拉伸性能可通过其应力－应变曲线来分析，典型的聚合物拉伸应力－应变曲线如图2－28（左）所示。在应力－应变曲线上，以屈服点为界划分为两个区域。屈服点之前是弹性区，即除去应力后材料能恢复原状，并在大部分该区域内符合虎克定律。屈服点之后是塑性区，即材料产

济南大学复合材料聚合物基体考试整理

复材1108班

第一章（12分）

不饱和聚酯树脂：是指不饱和聚酯在乙烯基类交联单体(例如苯乙烯)中的溶液。 不饱和聚酯：是由不饱和二元酸或酸酐、饱和二元酸或酸酐，二元醇经缩聚反应合成的相对分子质量不高的聚合物。

不饱和聚酯树脂的合成方法：熔融缩聚法、溶剂共沸脱水法、减压法、加压法。 不饱和聚酯树脂的合成过程包括：线型不饱和聚酯的合成、用苯乙烯稀释聚酯。 不饱和聚酯树脂固化的三个阶段：凝胶、定型、熟化。 最常用的交联单体：是苯乙烯。

酸值：中和一定量的不饱和聚酯树脂所消耗的氢氧化钾的毫克数。 固化：粘流态树脂体系发生交联反应而转变成为不溶、不熔的具有体型网络结构的固态树脂的全过程。 引发剂：是能使单体分子或含双键的线型高分子活化而成为游离基并进行连锁聚合反应的物质。

有机过氧化物的通式为：R-O-O-H或R-O-O-R。其中的R基团可以是：烷基、芳基、酰基、碳酸酯基。

有机过氧化物的特性是用：活性氧含量、临界温度、半衰期来表征的。

通用型不饱和聚酯树脂具有下列技术指标：粘度、酸值、凝胶时间、固体含量。 工业上生产不饱和聚酯树脂的方法有：一步法、二步法。 增粘剂：能使不饱和聚酯树脂粘度增加的物质。

阻聚剂：使单

聚合物复合材料讲解

4.1 概述

什么是复合材料？这个概念很难说清。由于缺乏严格的定义以及近年来人们用词的随意，模糊了复合材料的概念。关于复合材料有许多种定义。一种定义为：“a mixture of two or more materials that are distinct in composition and form, each being present in significant quantities (e.g., >5%)” (两种或多种不同组成、不同存在形式材料的混合物，各以显著的量存在)。另一定义为：“the union of two or more diverse materials to attain synergistic or superior qualities to those

exhibited by individual members”（两种或多种不同材料的结合体，可获得协同的或优于个别材料的质量）。美国ASM的工程材料手册中的定义为：“a combination of two or more materials differing in form or composition on a macrosca

交联或者固化是连结聚合物的独立大分子并形成由物理或者化学方法得到的一种三维结构。下面的“聚合物-交联-举例”图系统介绍了三个形成三维网络结构的连结大分子分子排列例子：

可以在两个主链之间直接连接； 或者通过中间组分、交联剂等组成的间接路径，分别连叉接到两个主链上；也可通过中间组分、交联剂等组成的间接路径，分别连接到悬挂的化学基团（交联点）上。

过氧化物或电子束照射常被用来进行直接交联。交联剂是通用的并且有不同的系列，其中包括聚氨酯用的异腈酸酯、聚乙烯用的硅烷，特种弹性体用的树脂或胺类……等等。

总的来说，处理方法可以分成以下几类：

化学反应涉及：添加交联剂、成型生

成的热量可能促进反应、挤出、烘烤、高压、盐浴、流化床、微波…...

辐射处理：电子束、紫外线、伽马射线、激光烧结…… 常规交联使用情况概述

环氧树脂可以通过基于酸类、胺类、氨基树脂、异氰酸酯、酚醛树脂等，进行冷，热固化体系交联；

氨基树脂可以通过基于异氰酸酯、羧酸或酐类、环氧树脂、酚醛树脂等，进行冷，热固化体系交联；

酚醛树脂可以通过基于酸类、环氧树脂和异氰酸酯等，进行冷&热固化体系交联； 醇酸树脂可以通过基于酸类、胺类、氨基树脂、异氰酸酯、酚醛树脂、过氧

聚合物的结构与性能

高 分 子 科 学 基 础

第 六 章

聚 合 物 的 结 构 与 性 能

聚合物的结构与性能

第 六 章 聚 合 物 的 结 构 与 性 能聚合物是由许多单个的高分子链聚集而成，因而其结构有 两方面的含义：(1)单个高分子链的结构；(2)许多高分子 链聚在一起表现出来的聚集态结构。可分为以下几个层次： 一级结构 近程结构 二级结构 远程结构 结构单元的化学组成、连接顺序、 立体构型，以及支化、交联等 高分子链的形态(构象)以及 高分子的大小(分子量)

聚 合 物 的 结 构

链结构

聚集态结构 三级结构

晶态、非晶态、取向态、液晶态及织 态等。

聚合物的结构与性能

第 六 章 聚 合 物 的 结 构 与 性 能6.1 高分子的链结构与高分子链的柔顺性 6.1.1 高分子的链结构 高分子的二级结构：i+1 i

(1)高分子的大小(即分子量)(2)高分子链的形态(构象) 高分子链中的键离第一个键越远，其空间位 臵的任意性越大，两者空间位臵的相互关系越 小，可以想象从第i+1个键起，其空间位臵的 取向与第一个键完全无关，因此高分子链可看 作是由多个包含i个键的段落自由连接组成，这 种段落成为链段。

聚合物的结构与性能

第 六 章 聚 合 物 的 结 构

液晶聚合物（LCP）的介绍

一、LCP的概述

液 晶高分子聚合物是80年代初期发展起来的一种新型高性能工程塑料，英文名为：Liquid Crystal Polyester，简称为LCP。液晶聚合物（LCP）是一种由刚性分子链构成的，在一定物理条件下能出现既有液体的流动性又有晶体的物理性能各向异性 状态（此状态称为液晶态）的高分子物质。液晶聚合物有溶致性液晶聚合物（LLCP）、热致性液晶聚合物（TLCP）和压致性液晶聚合物三大类。顾名思义， 溶致性液晶聚合物的液晶态是在溶液中形成，热致性液晶聚合物的液晶态是在熔体中或玻璃化温度以上形成，压致性液晶聚合物的液晶态是在压力下形成（此类液晶 高分子品种极少）。LLCP用来生产纤维，TLCP可注塑、挤出成型等。本文内容介绍的是热致性液晶聚合物。

热致性液晶聚合物是1976年美国Eastman Kodak公司首次发现PET改性对羟基苯甲酸（PHB/PET）显示热致性液晶之后才开始研究开发的，直到上世纪80年代中后期才进入实用阶段。美国 Dartco公司首先将“Xydar”的液晶聚合物投放市场，之后美国、日本等数家公司也相继研究出液晶聚合物。由于液晶聚合物在热、电、机械、化学方面 优良的综合性能越来越受到