高分子概論 聚合物的溶解特性 結(jié)構(gòu)與性能-預(yù)覽頁(yè)
【正文】 CHNO2, CHCl2, =CHCl 常見(jiàn)的親核性基團(tuán)： CH2NH2, C6H4NH2, CON(CH3)2, CONH, CH2COCH2, CH2OCOCH2, CH2OCH2 第五節(jié) 聚合物的力學(xué)狀態(tài)及其轉(zhuǎn)變 聚合物的物理狀態(tài)從熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)不同角度可分為相態(tài)和聚集態(tài)。常見(jiàn)溶劑的溶度參數(shù)可查手冊(cè)。 對(duì)同種聚合物而言，結(jié)晶可降低聚合物的溶解度，結(jié)晶度越高，溶解越困難，溶解度越小。 （ 3）非極性晶態(tài)聚合物比非晶態(tài)聚合物難溶解。 對(duì)于一些交聯(lián)聚合物，由于交聯(lián)的束縛（鏈與鏈之間形成化學(xué)鍵），即使升高溫度也不能使分子鏈掙脫化學(xué)鍵的束縛，因此不能溶解。 溶脹可分為 無(wú)限溶脹 和 有限溶脹 。當(dāng)所有的高分子都進(jìn)入溶液后，溶解過(guò)程方告完成。升溫可促進(jìn)溶解，增加溶解度。一般分子量越大，溶解度越??；反之，溶解度越大。 但極性較強(qiáng)的晶態(tài)聚合物由于可與極性溶劑之間形成氫鍵，而氫鍵的生成熱可破壞晶格，使溶解得以進(jìn)行。用 d來(lái)表示。 溶劑化作用要求聚合物和溶劑中，一方是電子受體（親電性），另一方是電子給體（親核性），兩者相互作用產(chǎn)生溶劑化。相態(tài)的轉(zhuǎn)變僅與熱力學(xué)參數(shù)有關(guān)，而與過(guò)程無(wú)關(guān)，也稱 熱力學(xué)狀態(tài) 。 一 、非晶態(tài)聚合物的力學(xué)三態(tài)及其轉(zhuǎn)變 若對(duì)某一非晶態(tài)聚合物試樣施加一恒定外力，觀察試樣在等速升溫過(guò)程中發(fā)生的形變與溫度的關(guān)系，便得到該聚合物試樣的 溫度 形變曲線 （或稱 熱 機(jī)械曲線 ）。這種受力能產(chǎn)生很大的形變，除去外力后能恢復(fù)原狀的性能稱 高彈性 ，相應(yīng)的力學(xué)狀態(tài)稱 高彈態(tài) 。分子量越大， Tf越高。 形變 溫度 Tg 由于晶區(qū)限制了形變，因此在晶區(qū)熔融之前，聚合物整體表現(xiàn)不出高彈態(tài)。 （ 2）聚合物分子的運(yùn)動(dòng)是一個(gè)松弛過(guò)程 ： 在一定的外力和溫度條件下，聚合物從一種平衡狀態(tài)通過(guò)分子熱運(yùn)動(dòng)達(dá)到新的平衡狀態(tài)過(guò)程中，需要克服運(yùn)動(dòng)時(shí)運(yùn)動(dòng)單元所受到的大的內(nèi)摩擦力，這個(gè)克服內(nèi)摩擦力的過(guò)程稱為 松弛過(guò)程 。 四、 聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變理論 當(dāng)聚合物發(fā)生玻璃化轉(zhuǎn)變時(shí)，其物理性能急劇變化。 自由體積是分子鏈進(jìn)行構(gòu)象轉(zhuǎn)變和鏈段運(yùn)動(dòng)所需的活動(dòng)空間。柔順性差， Tg高。 d。 共混 ： 兩組分相容 ：均相體系，只有一個(gè) Tg，介于兩組分 Tg之間； 兩組分不相容 ：出現(xiàn)相分離，具有兩個(gè) Tg，其值分別接近兩組分 Tg； 兩組分部分相容 ：相容性愈好，共混物的兩個(gè) Tg愈接近。 五、 聚合物的熔體流動(dòng) 當(dāng)溫度高于非晶態(tài)聚合物的 Tf、晶態(tài)聚合物的 Tm時(shí)，聚合物變?yōu)榭闪鲃?dòng)的 粘流態(tài) 或稱 熔融態(tài) 。但由于不同聚合物的測(cè)定時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)條件不同，因此不具可比性。 II. 聚合物 Tf的影響因素 Tf是高彈態(tài)向粘流態(tài)的轉(zhuǎn)變溫度，是加工成型的下限溫度。 第六節(jié) 聚合物的耐熱性 聚合物的耐熱性包含兩方面： 熱穩(wěn)定性 — 耐熱降解、熱氧化性能； 熱變形性 — 受熱時(shí)外觀尺寸的改變 （ 1）熱穩(wěn)定性 ： 聚合物在高溫條件下可能產(chǎn)生兩種結(jié)果：降解和交聯(lián)。
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