聚合物的分ppt課件-資料下載頁(yè)
2025-05-03 03:18本頁(yè)面
【正文】 A 理想的彈性固體 的力學(xué)行為滿足虎克定律 ,又稱虎克體 . B 理想的粘性液體 的力學(xué)行為滿足牛頓定律，稱為牛頓流體 . 78 79 C 高分子材料 的形變與時(shí)間和溫度有關(guān) 具有固體的 彈 性又具有液體的 粘 性 , 即具有顯著的 粘彈性 . 是高分子材料除高彈性外又一個(gè)重要特性 . 高分子材料的粘彈性主要表現(xiàn)為 : 蠕變 應(yīng)力松弛 、 滯后 和 內(nèi)耗 現(xiàn)象。 80 高分子材料的 蠕變和回復(fù) 蠕變 是指材料在 一定溫度 下，受到 恒定的外力 作用，材料 形變 隨時(shí)聞的 增加 而逐漸增加的現(xiàn)象。 81 普彈形變 ε1: 高彈形變 ε2: 鍵角、鍵長(zhǎng)的變化引起 形變小且瞬間回復(fù) 大分子內(nèi)旋轉(zhuǎn)和構(gòu)象變化，分子鏈 逐漸伸展，形變大且逐漸恢復(fù) ε 2 = σ /E2（ 1e t/τ ) E2為高彈形變楊氏模量， τ 為松弛時(shí)間 82 高彈形變 ε2: 高彈形變永久形變 ε3: 粘性流動(dòng) , 形變不可恢復(fù)。 見(jiàn)圖 426 高分子鏈之間的相對(duì)滑移 總應(yīng)變 ε = ε1+ ε2+ ε3 高分子材料的蠕變與 作用時(shí)間 、 外力大小 以及 溫度 有關(guān) 83 溫度過(guò)低或外力太小，蠕變小而慢，短時(shí)間不易察覺(jué)。 溫度過(guò)高或外力太大，形變太快，蠕變也不易察覺(jué)。 聚合物在 Tg以上不太多的溫度，外力作用下有明顯的蠕變。 84 ※ 制作齒輪或精密儀器的機(jī)械元件，應(yīng)選用尼龍、聚碳酸酯等含芳雜環(huán)的剛性鏈聚合物。 ※ 硬聚氯乙烯是容易 蠕 變的，如果將它做成管道、容器時(shí)必須增加支架以防止 蠕 變。 ※ 聚四氟乙烯是塑料中摩擦系數(shù)最小的，但由于其 蠕變現(xiàn)象嚴(yán)重，不能做成機(jī)械零件。 ※ 橡膠則采用硫化交聯(lián)方法來(lái)防止由 蠕 變產(chǎn)生分子鏈滑移而造成的不可逆形變。 蠕變性能是材料 尺寸穩(wěn)定性 的反映． 85 高分子材料的 應(yīng)力松弛 應(yīng)力松弛是指材料在 一定溫度 和保持 恒定形變 時(shí)，材料內(nèi)部的 應(yīng)力 隨時(shí)間的增加而逐漸 衰減 的現(xiàn)象 86 σ = σexp(t/τ ) 應(yīng)力松弛是由于高分子在外力作用下運(yùn)動(dòng)的結(jié)果。 分子鏈段順著外力作用方向運(yùn)動(dòng)，使應(yīng)力逐漸下降。 應(yīng)力 松弛不僅與 時(shí)間 有關(guān)，也與 溫度 有密切的關(guān)系 玻璃態(tài)向高彈態(tài) 過(guò)渡的區(qū)域內(nèi) ，應(yīng)力松弛最 明顯 87 1. 滯后現(xiàn)象 （ 1）高分子材料在交變應(yīng)力下動(dòng)態(tài)力學(xué)行為 動(dòng)態(tài)粘彈性 : 滯后現(xiàn)象與內(nèi)耗 88 高分子材料在 交變應(yīng)力 作用下；形變 落后 于應(yīng)力的現(xiàn)象稱為 滯后 。 高分子材料的滯后現(xiàn)象也是 松弛過(guò)程 ，因此與大分子結(jié)構(gòu)、溫度、外力的頻率有關(guān)。 剛性？ 適中 (2) 滯后 89 2 內(nèi)耗 當(dāng)形變落后于應(yīng)力出現(xiàn)滯后時(shí)，拉伸時(shí)外力對(duì)聚合物做功，一方面用來(lái)改變體系內(nèi)分子鏈的構(gòu)象，另一方面提供分子間及鏈段間的 內(nèi)摩擦 所消耗的能量。 未交聯(lián)非晶態(tài)聚合物的 拉伸 回復(fù)曲線 (1) 高聚物在一次拉伸 回縮過(guò)程中消耗的功叫 力學(xué)損耗 ,或 內(nèi)耗 . 90 91 交聯(lián)聚合物的拉伸 回復(fù)曲線 92 用 tgδ表示力學(xué)損耗的大小。 δ越大，滯后越嚴(yán)重，分子內(nèi)摩擦越大，力學(xué) 損耗越大 (2) 力學(xué)損耗大小的表示 93 (3) 力學(xué)損耗的影響因素 分子結(jié)構(gòu)的因素 : 柔性分子鏈間作用力越小 , 力學(xué)損耗越小 ,回彈性越好 94 溫度因素 : Tg和 Tf以上時(shí)有大內(nèi)耗 . 95 外力頻率因素 : 適中的頻率時(shí)有大內(nèi)耗 . 96 習(xí)題： 1 什么是蠕變和應(yīng)力松弛？溫度如何影響它們？ 2 滯后現(xiàn)象產(chǎn)生的原因是什么？高聚物的內(nèi)耗與溫度的關(guān)系？
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