高分子聚合物的結(jié)構(gòu)特點與性能-wenkub
2023-05-13 22:11:20 本頁面
【正文】 種固有物理屬性。 ②高彈態(tài)： θ g＜ θ ＜ θ f時 從玻璃態(tài)轉(zhuǎn)入了能自由運動的高彈態(tài)， 是橡膠的使用狀態(tài) ③粘流態(tài)： θ f＜ θ ＜ θ d時 從而使高聚物成為流動的粘液，進(jìn)行成型加工 1．非晶態(tài)高聚物的熱力學(xué)性能 脆化溫度（ θb） 玻璃化溫度（ θg） 粘流溫度（ θf） 化學(xué)分解溫度（ θd） 第一章 高分子聚合物的結(jié)構(gòu)特點與性能 2．線型結(jié)晶高聚物的力學(xué)狀態(tài) 完全晶態(tài)高聚物， 有固定的熔點 θ f，而沒有高彈態(tài)； 部分晶態(tài)線型高聚物 ：高聚物內(nèi)部既存在著晶態(tài)區(qū)又存在著非晶態(tài)區(qū)，所以在θ g～ θ m，之間出現(xiàn) — 種既韌又硬的皮革態(tài)。 粘流溫度（ θf） 產(chǎn)生粘流態(tài)的最低溫度稱為粘流溫度。 第一章 高分子聚合物的結(jié)構(gòu)特點與性能 ⑵ 高聚物的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)特點 4）高分子聚合物的結(jié)構(gòu)對性能的影響： 線型高聚物：具有可溶性和可熔性，成型后性質(zhì)不變，可多次成型 體型高聚物：成型前是可溶和可熔，成型后變成既不溶解又不熔融的固體，不能再次成型。結(jié)構(gòu)越規(guī)整，越容易結(jié)晶，反之則越不容易，成為無定型聚合物。 ②液態(tài)：只有近程有序 ③氣態(tài)：既無遠(yuǎn)程有序，又無近程有序 兩種過渡狀態(tài)： ①玻璃態(tài)：象固體具有一定的形狀和體積，又象液體近程有序 ，如玻璃。聚合度反映了大分子鏈的長短 第一章 高分子聚合物的結(jié)構(gòu)特點與性能 （研究高分子結(jié)構(gòu) 性能關(guān)系 ） ⑴ 高分子鏈結(jié)構(gòu)特點與性能： ①高分子呈現(xiàn)鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)： 線型高聚物 支鏈型高聚物 體型高聚物 具有可塑性與高彈性； 具有可溶性和可熔性，成型后性質(zhì)不變，因此可多次成型。 例：氯乙烯（ CH2＝ CHCl）就是聚氯乙烯的單體。2022 第一章 高分子聚合物的結(jié)構(gòu)特點與性能 高分子聚合物的結(jié)構(gòu)特點 （研究高分子 結(jié)構(gòu) 性能關(guān)系 ） 聚合物的熱力學(xué)性能（研究形變－溫度的關(guān)系） 聚合物的流變學(xué)性質(zhì)（研究變形－流動的關(guān)系）研究高分子聚合物的結(jié)構(gòu)的意義 聚合物熔體在成型過程中的流動狀態(tài)高分子材料定義（研究流動方程） 聚合物成型過程中的物理化學(xué)變化高分子材料的結(jié)構(gòu) 第一章 高分子聚合物的結(jié)構(gòu)特點與性能 研究意義：塑料的主要成分是樹脂（天然、合成），樹脂是高分子聚合物，分子量大，其熱力學(xué)，流變學(xué)、成型流動有其自身特點。 作業(yè)： 8題 參考書： 高分子物理 成都科技大學(xué)編 聚合物的使用與加工性能．由聚合物的結(jié)構(gòu)決定。 反應(yīng)式： n（ CH2一 CHCl） → CH2一 CHCl n 鏈節(jié)： 大分子鏈中的重復(fù)結(jié)構(gòu)單元叫鏈節(jié)， CH2一 CHCl 聚合度： 大分子鏈中鏈節(jié)的重復(fù)次數(shù)稱為聚合度。 成型前是可溶和可熔的，成型后變成既不溶解又不熔融的固體； 不能再次成型。 ②液晶態(tài)：既能流動，分子間排列又具有相當(dāng)程度的有序性。 第一章 高分子聚合物的結(jié)構(gòu)特點與性能 ⑵ 高聚物的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)特點 3）高聚物的聚集態(tài)結(jié)構(gòu) 高聚物的晶態(tài)結(jié)構(gòu) ：結(jié)晶很完整的高聚物中也還存在結(jié)晶的缺陷部分，比小分子物質(zhì)的晶態(tài)有序程度差得多； 高聚物的非晶態(tài)結(jié)構(gòu) ：不象低分子液體那樣雜亂無章，比小分子物質(zhì)液態(tài)的有序程度高而具有一定的有序性，稱為近程有序。 結(jié)晶：造成了高分子的緊密積聚態(tài)，增強(qiáng)了分子間的作用力，使聚合物的強(qiáng)度、硬度、剛度及熔點、耐熱性和耐化學(xué)性等都有所提高；而那些與鍵運動有關(guān)的性能（如彈性、伸長率和沖擊強(qiáng)度等）則降低。是塑料的最低成型溫度。 脆化溫度（ θb） 玻璃化溫度（ θg） 粘流溫度（ θf） 化學(xué)分解溫度（ θd） 第一章 高分子聚合物的結(jié)構(gòu)特點與性能 （研究變形－流動的關(guān)系） 研究目的 ：聚合物的成型必須依賴自身的變形和流動實現(xiàn)，變形和流動與產(chǎn)品質(zhì)量相關(guān)。 聚合物在成型過程中的流變學(xué)性質(zhì) ： 主要指粘度隨切應(yīng)力、剪切速率改變而產(chǎn)生的變化的性質(zhì)。液體流動時，其粘度不隨剪應(yīng)力、剪切速率的大小而改變，始終保持常數(shù)。 Re＜ 2300 湍流的特點 ：質(zhì)點的流動軌跡成紊亂狀態(tài)，如圖 15b所示。 速度 V－在恒定 切 切應(yīng)力作用下，流體的剪切應(yīng)變表現(xiàn)為液層以均勻的速度 v沿剪切力作用的方向移動； ⑵ 牛頓型溶體流動規(guī)律分析 流體層流模型研究 ：流體流動看作許多層彼此相鄰的薄液層，沿外力作用的方向進(jìn)行相對滑移。 η 牛頓粘度（簡稱粘度） 反映物料流體的流動性優(yōu)劣 ( P a ﹒ s) ，反應(yīng)牛頓流體抵抗外力引起流動變形的能力 , 依賴于流體的分子結(jié)構(gòu)和外界條件（溫度）。 塑料熔體絕大多數(shù)為符合指數(shù)方程式的非牛頓流體， ⑴非牛頓流體流動規(guī)律 ???????????nnKdrdv?? K 粘度系數(shù)－－ 與聚合物和溫度有關(guān)的常數(shù)，反映聚合物熔體的粘稠性；粘稠性愈高， K 愈大（實驗確定） 非牛頓指數(shù) n －－ 與聚合物和溫度有關(guān)的常數(shù)，反映聚合物熔體偏離牛頓流體性質(zhì)的程度。 表觀粘度a? 性質(zhì)： 與流體自身性質(zhì)、溫度、剪切速率有關(guān) 由 ???nK ?? 變換為：???? ??? ）（1nK ＝a??? （流動方程） a? ＝??1nK ? 定義為 非牛頓型塑料熔體的表觀粘度， (Pa ﹒ s) （流變方程） 第一章 高分子聚合物的結(jié)構(gòu)特點與性能 1 .3 . 2 非牛頓流體流動規(guī)律（指數(shù)流動）： ⑵以表觀剪切速率?? 、表觀粘度a?為基礎(chǔ)描述：塑料熔體的流動特性 ⑶ ? 切應(yīng)力、 剪切速率 ?? 、表觀粘度a?的關(guān)系 圖 流動曲線反映： ? 剪應(yīng)力 與 ?? 剪 切速率 的關(guān)系 ； 圖 流變曲線反映： 表觀粘度a?與 ?? 剪 切速率 的關(guān)系 ； 第一章 高分子聚合物的結(jié)構(gòu)特點與性能 1 .3 .2 非牛頓流體流動規(guī)律（指數(shù)流動）： ⑵以表觀剪切速率?? 、表觀粘度a?為基礎(chǔ)描述：塑料熔體的流動特性 ⑶?切應(yīng)力、 剪切速率 ??、表觀粘度a?的關(guān)系 圖 流動曲線反映： ? 剪應(yīng)力 與?? 剪 切速率 的關(guān)系 ； 四類流體 ?? 剪 切速率增加， ? 剪應(yīng)力呈指數(shù)規(guī)律增大； 圖 流變曲線反映： 表觀粘度a?與?? 剪 切速率 的關(guān)系 ； 膨脹性流體： ?? 剪 切速率增加； 表觀粘度a?呈指數(shù)規(guī)律 增加 假塑性流體：?? 剪 切速率增加； 表觀粘度a?呈指數(shù)規(guī)律 下降 牛頓性流體：?? 剪 切速率增加； 表觀粘度a?不變 第一章 高分子聚合物的結(jié)構(gòu)特點與性能 1 .3 .2 非牛頓流體流動規(guī)律（指數(shù)流動）： . 假塑性液體的
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