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4 高分子的热运动与力学状态

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第四章 高分子的热运动与力学状态 54

第四章 高分子的热运动与力学状态 ..................................................................... 56

§5.1 分子运动的特点: ........................................................................................ 56

一、运动单元的多重性: ............................................................................. 56 二. 运动与时间有依赖性: ........................................................................ 56 三.运动与T有依赖性 ................................................................................ 56 §5.2 高聚物的力学转变与力学状态 .................................................................... 57

一、热机实验与热机曲线 ............................................................................. 57 二、线性非晶高聚物的两个转变和三个力学状态 ..................................... 57 三、结晶高聚物的ε-T曲线 ........................................................................ 58 §5.3 高聚物的玻璃化转变测量方法及转变理论 ................................................ 58

一、测量Tg的方法简介 .............................................................................. 58 二、玻璃化转变理论(自由体积理论) ..................................................... 58 §5.4 影响聚合物转变温度的因素 ...................................................................... 60

一、影响Tg的因素 ....................................................................................... 60 二、影响Tf的因素 ........................................................................................ 61

第四章 高分子的热运动与力学状态 55

第四章 高分子的热运动与力学状态 56

第四章 高分子的热运动与力学状态

第一部分 主要内容

§5.1 分子运动的特点:

一、运动单元的多重性:

结晶态:球晶,片晶,晶胞,链段,侧基,键长

玻璃态:链段(正常情况下运动高弹态:链段运动,链段以下单元粘流态:链段协同运动)以下单元

???整链二. 运动与时间有依赖性:

力学松弛:高聚物从一种平衡态,通过分子运动到另一种平衡态,需要一定时间,这个过程叫松弛,把松弛进行到原来

1e所需的时间叫松弛时间τ。

三.运动与T有依赖性:

T↑

分子运动单元活化聚合物体积膨胀????0e?E/RT

??WLF方程,分子间的自由空间增大c1(T?Ts) Ln(

??s)=-

c2?(T?Ts)

C1,C2为常数

T——试验温度Ts——参考温度 τ、τs——为T、Ts对应松弛时间

第四章 高分子的热运动与力学状态 57

§5.2 高聚物的力学转变与力学状态

一、热机实验与热机曲线

热机实验:

某试样在一定的应力作用下,以一定的应力速度测试样的形变与的关系。 热机曲线:

对试样施加一恒定应力,观察形变与的关系,得到曲线叫热机曲线。

二、线性非晶高聚物的两个转变和三个力学状态

温度 ε E=σ0/ε τ 运动单元 Ⅰ TTg ε→∞ →0 几秒→0 整链 小(1s以下) ↗ 链段以下 链段解冻 几秒→几分 ↗ 链段 链段开始协同

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