高分子的粘彈性ppt課件(參考版)
2025-05-10 12:07本頁面
【正文】 ? 下測定的力學數(shù)據(jù)，變成另一溫度下的力學數(shù)據(jù)，這就是時溫等效原理。所以升高溫度等效于延長觀察時間。 57 時溫等效原理 ? 1．要使高分子鏈段產(chǎn)生足夠大的活動性才能表現(xiàn)出高彈態(tài)形變，需要一定的松弛時間；要使整個高分子鏈能夠移動而表現(xiàn)出粘性流動，也需要一定的松弛時間。 ?我們可以把 四元件模型看成是 Maxwell和 Kelvin模型的串聯(lián) ?實驗表明：四元件模型是較成功的，在任何情況下均可反映彈性與粘性同時存在力學行為。 ?②由鏈段的伸展，蜷曲引起的高彈形變隨時間而變化，可用彈簧與粘壺并聯(lián)來模擬。 ?以應力～應變關(guān)系作圖時，所得的曲線在施加幾次交變應力后就封閉成環(huán)，稱為滯后環(huán)或滯后圈，此圈越大，力學損耗越大 回縮曲線 拉伸曲線 ???例 1：對于作輪胎的橡膠，則希望它有最小的力學損耗才好 ?順丁膠：內(nèi)耗小，結(jié)構(gòu)簡單，沒有側(cè)基，鏈段運動的內(nèi)摩擦較小 ?丁苯膠：內(nèi)耗大，結(jié)構(gòu)含有較大剛性的苯基，鏈段運動的內(nèi)摩擦較大 ?丁晴膠：內(nèi)耗大，結(jié)構(gòu)含有極性較強的氰基，鏈段運動的內(nèi)摩擦較大 ?丁基膠：內(nèi)耗比上面幾種都大，側(cè)基數(shù)目多，鏈段運動的內(nèi)摩擦更大 ?例 2： ?對于作為防震材料，要求在常溫附近有較大的力學損耗（吸收振動能并轉(zhuǎn)化為熱能） ?對于隔音材料和吸音材料，要求在音頻范圍內(nèi)有較大的力學損耗（當然也不能內(nèi)耗太大，否則發(fā)熱過多，材料易于熱態(tài)化） 56 粘彈性模型 ?彈簧能很好地描述理想彈性體力學行為（虎克定律） ?粘壺能很好地描述理想粘性流體力學行為（牛頓流動定律） ?高聚物的粘彈性可以通過彈簧和粘壺的各種組合得到描述， 兩者串聯(lián)為麥克斯韋模型，兩者并聯(lián)為開爾文模型 。這樣不斷循環(huán)，那些未釋放的彈性儲能都被消耗在體系的自摩擦上，并轉(zhuǎn)化成熱量放出。 ?⑴ 高聚物的滯后現(xiàn)象與其本身的化學結(jié)構(gòu)有關(guān)：通常剛性分子滯后現(xiàn)象?。ㄈ缢芰希蝗嵝苑肿訙蟋F(xiàn)象嚴重（如橡膠） ?⑵滯后現(xiàn)象還受到外界條件的影響 – 外力作用的頻率 ? 如果外力作用的頻率低，鏈段能夠來得及運動，形變能跟上應力的變化，則滯后現(xiàn)象很小。 ?以輪胎為例，車在行進中，它上面某一部分一會兒著地，一會離地，受到的是一定頻率的外力，它的形變也是一會大，一會小，交替地變化。 ??? te ??0? （ 1） 如果 ，如常溫下的橡膠，鏈段易運動，受到的內(nèi)摩擦力很小，分子很快順著外力方向調(diào)整，內(nèi)應力很快消失（松弛了），甚至可以快到覺察不到的程度 ? （ 2）如果 ，如常溫下的塑料，雖然鏈段受到很大的應力，但由于內(nèi)摩擦力很大，鏈段運動能力很小，所以應力松弛極慢，也就不易覺察到 gTT ??gTT ???（ 3）如果溫度接近 （附近幾十度），應力松弛可以較明顯地被觀察到，如軟 PVC絲，用它來縛物，開始扎得很緊，后來就會慢慢變松，就是應力松弛比較明顯的例子 ?（ 4）只有交聯(lián)高聚物應力松弛不會減到零（因為不會產(chǎn)生分子間滑移），而線形高聚物的應力松弛可減到零 gT54 滯后現(xiàn)象 （ Delay ） ?高聚物作為結(jié)構(gòu)材料，在實際應用時，往往受到交變力的作用。因此用未交聯(lián)的橡膠來做傳動帶是不行的。 53 應力松弛 ?定義：對于一個線性粘彈體來說，在應變保持不變的情況下，應力隨時間的增加而逐漸衰減，這一現(xiàn)象叫應力松弛。 ?例 2： PTFE是塑料中摩擦系數(shù)最小的，所以有很好的自潤滑性能，
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