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文档介绍：第六章高聚物的分子运动
§1 高聚物分子运动的特点
§2 高聚物的力学状态和热转变
§3 高聚物的玻璃化转变
§4 高聚物的次级松弛
§5 高聚物的粘性流动
本章内容
讨论分子热运动的意义:
可有不同的宏观物性
可有不同的宏观物性
可有不同的宏观物性
分子运动
链结构不同的聚合物
链结构和聚集态结构都相同
链结构相同而凝聚态结构不同
橡胶材料:室温下富有弹性,在-100℃时则
变成硬脆状
塑料(有机玻璃):室温下是硬脆的玻璃状,而
在~100 ℃时变成柔软有弹性的橡皮状
分子运动
高聚物的微观结构
高聚物的宏观性能
第一节高聚物的分子热运动
§1 高聚物分子运动的特点
分子运动单元的多重性
〈1〉高分子整链的运动
高分子链质量中心发生位移。
聚合物加工中的流动
聚合物使用中的尺寸不稳
定性(塑性形变、永久形变)
整链运动
的结果
〈2〉高分子链段的运动
“链段”是指高分子链中作为运动单元的某一段(一般,约为几十个σ单键)
高分子链的构象发生变化
高分子链的质量中心位置不变
〈3〉高分子链中的小运动单元
链节、键长、键角、侧基和支链等的运动
高弹性:链段运动的结果(拉伸—回复)
流动性:链段协同运动,引起分子质心位移
分子运动的松弛特性
与外界条件相适
应的另一种平衡状态
外场作用下
通过分子运动
低分子是瞬变过程
此过程只需
10-9 ~ 10-10 秒。
高分子是速度过程
需要时间
松弛过程(热力学上)
物质从一种平衡状态
试验:拉伸某高聚物,拉伸长度为△X0
去除外力观察△X(t)随时间的变化。
外力除去后,不会瞬时缩短,缩短速率先快后慢,愈来愈慢。
原因?
松弛时间
Δx(t)为Δx0的1/e倍所需要的时间
取决于分子运动单元的大小
由于高聚物分子运动单元的多重性
∴实际上高聚物的分子运动具有许多个松弛时间,长短不一——
松弛时间谱 f( )
如何描述松弛过程快慢?