【正文】 單元鏈接方式：是指結(jié)構(gòu)單元在高分子鏈中的聯(lián)結(jié)方式，如頭—尾、頭—頭、尾—尾等。支化與交聯(lián)：支化破壞了分子的規(guī)整性，故結(jié)晶度大大降低。交聯(lián)是指高分子鏈之間通過支鏈連接成一個空間三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。序列結(jié)構(gòu)：以A、B兩種單體單元所構(gòu)成的共聚物為例，按連接方式可分為：交替共聚物、無規(guī)共聚物、嵌段共聚物、接枝共聚物。構(gòu)型：指分子中由化學(xué)鍵所固定的原子在空間的幾何排列。遠(yuǎn)程結(jié)構(gòu)包括高分子鏈的大小和形態(tài)。高分子鏈的大小（質(zhì)量）包括相對分子質(zhì)量(分子量)和相對分子質(zhì)量分布(分子量分布)。高分子鏈的形態(tài)(構(gòu)象)：由于單鍵內(nèi)旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的分子在空間的不同形態(tài)。工程塑料ABS：由丙稀腈，丁二烯和苯乙烯的三元接枝共聚物，因此兼具三種組分的特性：質(zhì)硬、耐腐蝕、提高制品的拉伸強(qiáng)度和硬度。SBS嵌段共聚物：由陰離子聚合法制得的苯乙烯與丁二烯的共聚物。聚丁二烯（PB）常溫下是橡膠，聚苯乙烯（PS）則是硬性塑料，二者不相容，因此是兩相結(jié)構(gòu)。PB相形成連續(xù)的橡膠相，：是由苯乙烯與丁二烯在BPO或氧化還原引發(fā)劑作用下，按照自由基聚合機(jī)理得到的無規(guī)共聚物。答:非晶態(tài)聚合物典型的熱機(jī)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(jī)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(yùn)動特征各有不同。III II 形變I在區(qū)域I，溫度低，鏈段運(yùn)動被凍結(jié)，只有側(cè)基、鏈節(jié)、鏈長、鍵角等的局部運(yùn)動，因此聚合物在外力作用下的形變小，具有胡克彈性行為：形變在瞬間完成，當(dāng)外力除去后，形變又立即恢復(fù)，表現(xiàn)為質(zhì)硬而脆，這種力學(xué)狀態(tài)與無機(jī)玻 溫度 璃相似，稱為玻璃態(tài)。隨著溫度的升高，鏈段運(yùn)動逐漸“解凍”，形變逐漸增大，當(dāng)溫度升高到某一程度時(shí)，鏈段運(yùn)動得以充分發(fā)展，形變發(fā)生突變，進(jìn)入?yún)^(qū)域II，這時(shí)即使在較小的外力作用下，也能迅速產(chǎn)生很大的形變，并且當(dāng)外力除去后，形變又可逐漸恢復(fù)。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)。由玻璃態(tài)向高彈態(tài)發(fā)生突變的區(qū)域叫玻璃化轉(zhuǎn)變區(qū)，玻璃態(tài)開始向高彈態(tài)轉(zhuǎn)變的溫度稱為玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（glass temperature)，以Tg表示。當(dāng)溫度升到足夠高時(shí)，在外力作用下，由于鏈段運(yùn)動劇烈，導(dǎo)致整個分子鏈質(zhì)量中心發(fā)生相對位移，聚合物完全變?yōu)檎承粤黧w，其形變不可逆，這種力學(xué)狀稱為粘流態(tài)。高彈態(tài)開始向粘流態(tài)轉(zhuǎn)變的溫度稱為粘流溫度，以Tf表示，其間的形變突變區(qū)域稱為粘彈態(tài)轉(zhuǎn)變區(qū)。分子量越大，Tf越高。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)。因此玻璃態(tài)、高彈態(tài)和粘流態(tài)稱為無定形聚合物的力學(xué)三態(tài)。答：高彈性的特點(diǎn)：①彈性模量小，比其它固體物質(zhì)小得多，如：鋼：20000MPa(210）。（１公斤／m㎡=)，PE: 200MPa 結(jié)晶物； PS:2500MPa。橡膠: .②形變量大。可達(dá)1000%,一般在500%左右,而普通金屬材料的形變量＜1％。③彈性模量隨溫度上升而增大，溫度升高，鏈段運(yùn)動加劇，回縮力增大，抵抗變形的能力升高。④高彈形變有時(shí)間依賴性——力學(xué)松弛特性，高彈形變時(shí)分子運(yùn)動需要時(shí)間 ⑤形變過程有明顯的熱效應(yīng)，橡膠：拉伸——放熱；回縮——吸熱高彈性的本質(zhì)：高彈性是由熵變引起的，在外力作用下，橡膠分子鏈由卷曲狀態(tài)變?yōu)樯煺範(fàn)顟B(tài)，熵減小，當(dāng)外力移去后，由于熱運(yùn)動，分子鏈自發(fā)地趨向熵增大的狀態(tài)，分子鏈由伸展再回復(fù)卷曲狀態(tài)，因而形變可逆。高彈性的熱力學(xué)分析： ⑴高彈形變的熱力學(xué)方程外力下發(fā)生高彈形變，除去外力后又可恢復(fù)原狀，即形變是可逆的，因此可用熱力學(xué)第一定律和第二定律進(jìn)行分析。對輕度交聯(lián)橡膠在等溫（dT=0）下拉伸。物理意義:外力作用在橡膠上使橡膠的內(nèi)能隨伸長變化、使橡膠的熵變隨伸長變化。⑵熵彈性的分析。橡膠拉伸時(shí)，內(nèi)能幾乎不變，主要引起熵變，因此稱高彈性為熵彈性。熱力學(xué)分析得到的一條重要的結(jié)論：彈性力主要來自熵的貢獻(xiàn)，故稱橡膠彈性——熵彈性。⑶交聯(lián)橡膠的統(tǒng)計(jì)理論。橡膠不交聯(lián)，幾乎沒有使用價(jià)值，因此研究交聯(lián)橡膠的高彈形變具有重要的實(shí)際意義。統(tǒng)計(jì)理論討論的是橡膠彈性問題的核心——形變過程中突出的熵效應(yīng)，而忽略內(nèi)能的貢獻(xiàn)。答：⑴室溫下介電常數(shù)氯丁橡膠幾乎是聚氯乙烯的3倍，因此室溫下氯丁橡膠的介電常數(shù)大。⑵這些主鏈含極性基團(tuán)或極性基團(tuán)與主鏈硬鏈接的聚合物，當(dāng)溫度提高到玻璃化溫度Tg以上時(shí)，其介電常數(shù)將大幅度地升高，因此PVC的介電常數(shù)會增大。答：⑴小尺寸效應(yīng)：隨著顆粒尺寸的量變，在一定條件下會引起顆粒性質(zhì)的質(zhì)變。由于顆粒尺寸變小所引起的宏觀物理性質(zhì)的變化稱為小尺寸效應(yīng)。當(dāng)粒子的尺度與光波波長、德波羅意波長及超導(dǎo)態(tài)的相干長度或透射深度等物理特性尺寸相當(dāng)或更小時(shí)晶體周期性的邊界條件將被破壞，非晶態(tài)納米微粒的顆粒表面層附近原子密度減小，導(dǎo)致聲、光、電磁、熱力學(xué)等均呈現(xiàn)新的尺寸效應(yīng)。對超微顆粒而言，尺寸變小，同時(shí)其比表面積亦顯著增加，從而產(chǎn)生如下一系列新奇的性質(zhì)。①特殊的光學(xué)性質(zhì)②特殊的熱學(xué)性質(zhì)③特殊的磁學(xué)性質(zhì)④特殊的力學(xué)性質(zhì)。⑵表面效應(yīng)：球狀顆粒的表面積與直徑的平方成正比，體積與直徑的立方成正比，故其比表面積與直徑成反比。對半徑為r的球狀超微顆粒而言，設(shè)原子直徑為a，則表面原子所占的百分比例大體上為a／r。對于普通物質(zhì)，a＜＜r，表面原子所占比例很小，其呈現(xiàn)的性質(zhì)對整個物質(zhì)的性質(zhì)沒多大影響。而對于納米顆粒，不能忽視表面性質(zhì)。在更一般的情況下，納米顆粒不可能是理想的球形，表面原子的影響就會更大，這就是人們所稱的表面效應(yīng)。⑶量子尺寸效應(yīng)（久保效應(yīng)）：當(dāng)粒子的尺寸降到一定值時(shí)金屬費(fèi)米能級附近的電子能級由準(zhǔn)連續(xù)變?yōu)榉至ⅲx散）能級的現(xiàn)象、納米半導(dǎo)體微粒存在不連續(xù)的最高被占據(jù)分子軌道和最低未被占據(jù)的分子軌道能級和能隙變寬現(xiàn)象均稱為量子尺寸效應(yīng)。⑷宏觀量子隧道效應(yīng)：微觀粒子具有粒子性又具有波動性，因此具有貫穿勢壘的能力，稱之為隧道效應(yīng)。近年來科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，一些宏觀量如微顆粒的磁化強(qiáng)度、量子相干器件中的磁通量以及電荷等也具有隧道效應(yīng)，它們可以貫穿宏觀系統(tǒng)的勢壘而產(chǎn)生變化，故稱為宏觀量子隧道效應(yīng)。陶瓷材料加工主要分粉體合成、成型和燒結(jié)三步。制備粉體的方法主要有液相法、固相法和氣相法三種。液相法的缺點(diǎn)是：存在硬團(tuán)聚、粒徑大小不均勻、純度低以及性能不穩(wěn)定。固相法的缺點(diǎn)是：反應(yīng)只在相界面進(jìn)行，隨后擴(kuò)散過程困難；難得到純相體系；反應(yīng)容器污染容器。成型方法分干法成型、塑性成型和料漿成型。干法又分為干壓和等靜壓成型。干壓的缺點(diǎn)是：各向異性；不適于尺寸大、形狀復(fù)雜制品的設(shè)計(jì)；設(shè)備、模具費(fèi)用較高。等靜壓成型缺點(diǎn)是：工藝效率較低，設(shè)備昂貴。先進(jìn)陶瓷塑性成型方法主要有注射成型和擠出成型兩種。注射成型缺點(diǎn)是：生產(chǎn)周期長、金屬模具設(shè)計(jì)困難、費(fèi)用昂貴等。擠出成型缺點(diǎn)是：物料強(qiáng)度低、容易變形；表面凹坑和起泡；開裂及內(nèi)部裂紋；模具制造成本高；導(dǎo)致燒結(jié)收縮大。料漿成型主要分為注漿成型和流延成型兩種。注漿成型缺點(diǎn)是：成型形狀粗糙；注漿時(shí)間較長，勞動強(qiáng)度大；不易實(shí)現(xiàn)自動化；缺陷多，外觀尺寸精度低。流延成型缺點(diǎn)是：有機(jī)溶劑具有一定的毒性，使生產(chǎn)條件惡化并造成環(huán)境污染；生產(chǎn)成本較高。燒結(jié)方法主要有無壓燒結(jié)、熱壓燒結(jié)、熱等靜壓燒結(jié)、微波燒結(jié)、SPS和反應(yīng)燒結(jié)。熱壓燒結(jié)缺點(diǎn)是：熱壓爐非常昂貴，而且難以實(shí)現(xiàn)連續(xù)化大批量生產(chǎn)。微波燒結(jié)的缺點(diǎn)是：設(shè)備昂貴，需要專門設(shè)計(jì)；難于維持某個精確溫度；有時(shí)會與不希望的雜質(zhì)反應(yīng)或與絕熱層相污染；微波透明型材料很難被加熱，不良熱導(dǎo)體內(nèi)部會形成大的溫度梯度導(dǎo)致非均勻加熱。SPS和熱等靜壓燒結(jié)的缺點(diǎn)都是成本太高。反應(yīng)燒結(jié)的缺點(diǎn)是：工藝過程復(fù)雜；成本高；素坯易開裂。答：高分子不是由單一分子量的化合物所組成，即使是一種“純粹”的高分子，也是由化學(xué)組成相同、分子量不等、結(jié)構(gòu)不同的同系聚合物的混合物所組成。這種高分子的分子量不均一(即分子量大小不一、參差不齊）的特性，就稱為分子量的多分散性。高分子分子量多分散性的表示方法：①以分子量分布指數(shù)表示，即質(zhì)均分子量與數(shù)均分子量的比值，Mw / MnMw / Mn 分子量分布情況 1 均一分布接近1(）分布較窄遠(yuǎn)離 1(2050)分布較寬 ②以分子量分布曲線表示。以被分離的各級分的質(zhì)量分率對平均分子量作圖，得到分子量質(zhì)量分率分布曲線。可通過曲線形狀，直觀判斷分子量分布的寬窄。綠線：分子量分布較寬，即分散程度大；紅線：分子量分布較窄，即分散程度小。影響：分子量分布是影響聚合物性能的因素之一，分子量過高的部分使聚合物強(qiáng)度增加，但加工成型時(shí)塑化困難。低分子量部分使聚合物強(qiáng)度降低，但易于加工。不同用途的聚合物應(yīng)有其合適的分子量分布:合成纖維是分子量分布易窄，而塑料薄膜和橡膠則分子量分布較寬。