文档介绍：第5章 聚合物的转变与松弛TransitionandRelaxationofPolymers高分子的结构高聚物的性能高分子的运动方式决定了宏观表现为高分子物理学研究的核心内容聚合物物理性质与温度的关系Rubber在低温下变硬PMMA,T>100C,变软尽管结构无变化,但对于不同温度或外力,分子运动是不同的,(Varietiesofmolecularmovements)分子运动与时间有关(Therelationshipwithtime)分子运动与温度有关(Therelationshipwithtemperature)(1)分子运动的多样性具有多种运动模式由于高分子的长链结构,分子量不仅高,还具有多分散性,此外,它还可以带有不同的侧基,加上支化,交联,结晶,取向,共聚等,使得高分子的运动单元具有多重性,或者说高聚物的分子运动有多重模式具有多种运动单元如侧基、支链、链节、链段、整个分子链等各种运动单元的运动方式链段的运动:主链中碳-碳单键的内旋转,使得高分子链有可能在整个分子不动,即分子链质量中心不变的情况下,一部分链段相对于另一部分链段而运动链节的运动:比链段还小的运动单元侧基的运动:侧基运动是多种多样的,如转动,内旋转,端基的运动等高分子的整体运动:高分子作为整体呈现质量中心的移动晶区内的运动:晶型转变,晶区缺陷的运动,晶区中的局部松弛模式等(2)分子运动的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;因为各种运动单元的运动都需克服内摩擦阻力,不可能瞬时完成拉伸橡皮的回缩曲线tDx0松弛时间Relaxationtime:形变量恢复到原长度的1/e时所需的时间低分子,=10-8~10-10s,“瞬时过程”高分子,=10-1~10+4s,“松弛过程”SomeexamplesofelasticandviscositypropertiesofpolymersElasticViscosity(3)分子运动的温度依赖性温度升高,使分子的内能增加运动单元做某一模式的运动需要一定的能量,当温度升高到运动单元的能量足以克服的能垒时,这一模式的运动被激发温度升高使聚合物的体积增加分子运动需要一定的空间,当温度升高到使自由空间达到某种运动模式所需要的尺寸后,这一运动就可方便地进行从活化能的角度来看分子运动ArrheniusEquation阿累尼乌斯方程TTTime-Temperaturesuperposition时温等效E-松弛所需的活化能activationenergy