高分子概論聚合物的溶解特性結(jié)構(gòu)與性能-免費閱讀
【正文】 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)。但由于不同聚合物的測定時的標準條件不同，因此不具可比性。 共混 ： 兩組分相容 ：均相體系，只有一個 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 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 Tg愈接近。柔順性差， Tg高。 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，其物理性能急劇變化。 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)。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) 。相態(tài)的轉(zhuǎn)變僅與熱力學(xué)參數(shù)有關(guān)，而與過程無關(guān)，也稱 熱力學(xué)狀態(tài) 。用 d來表示。一般分子量越大，溶解度越??；反之，溶解度越大。當(dāng)所有的高分子都進入溶液后，溶解過程方告完成。 對于一些交聯(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。 對同種聚合物而言，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。 常見的親電性基團： SO3H, COOH, C6H4OH, =CHCN, =CHNO2, CHCl2, =CHCl 常見的親核性基團： 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)和動力學(xué)不同角度可分為相態(tài)和聚集態(tài)。 非晶態(tài)聚合物典型的熱 機械曲線如下圖，存在兩個斜率突變區(qū)，這兩個突變區(qū)把熱 機械曲線分為三個區(qū)域，分別對應(yīng)于三種不同的力學(xué)狀態(tài)，三種狀態(tài)的性能與分子運動特征各有不同。交聯(lián)聚合物由于分子鏈間有化學(xué)鍵連接，不能發(fā)生相對位移，不出現(xiàn)粘流態(tài)。松弛過程是一個緩慢過程。 當(dāng)聚合物冷卻時，自由體積逐漸減小，當(dāng)達到某一溫度時，自由體積收縮到最低值，聚合物的鏈段運動因失去活動空間而被凍結(jié)，聚合物進入玻璃態(tài)?；瘜W(xué)交聯(lián) ： 交聯(lián)度 ↗ ，分子鏈運動受約束的程度 ↗ ，分子鏈柔順性 ↘ ， Tg↗ 。熱塑性聚合物的加工成型大多是利用其熔體的流動性能。受多種因素的影響： （ 1）分子鏈結(jié)構(gòu) ：凡是能提高高分子鏈柔順性的結(jié)構(gòu)因素均可使 Tf下降； （ 2）分子量的影響 ： Tf是整個分子鏈開始運動的溫度， M越大，內(nèi)摩擦力越大，整個分子鏈向某一方向運動的阻礙越大，Tf越高。 （ 2）熱變形性 ：受熱不易變形，能保持尺寸穩(wěn)定性的聚合物必然是處于玻璃態(tài)或晶態(tài)，因此改善聚合物的熱變形性應(yīng)提高其Tg或 Tm， 必須使分子鏈內(nèi)部及分子鏈之間具有強的相互作用，為此可有以下幾條途徑： （ a） 增加結(jié)晶度； （ b） 增加分子鏈剛性：引入極性側(cè)基；在主鏈或側(cè)基上
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