高分子概論聚合物的溶解特性結(jié)構(gòu)與性能-文庫吧資料
2024-10-22 06:22本頁面
【正文】 高結(jié)晶度（ 40%)聚合物 三、 力學(xué)狀態(tài)的分子運(yùn)動特點(diǎn) 聚合物的分子運(yùn)動具有以下特點(diǎn)： （ 1）運(yùn)動單元的多重性 ： 聚合物的分子運(yùn)動可分小尺寸單元運(yùn)動（即側(cè)基、支鏈、鏈節(jié)、鏈段等的運(yùn)動）和大尺寸單元運(yùn)動（即 整個分子運(yùn)動）。能否觀察到高彈態(tài)取決于非晶區(qū)的Tf是否大于晶區(qū)的 Tm。 二、 晶態(tài)聚合物的力學(xué)狀態(tài)及其轉(zhuǎn)變 在輕度結(jié)晶的聚合物中，少量的晶區(qū)起類似交聯(lián)點(diǎn)的作用，當(dāng)溫度升高時，其中非晶區(qū)由玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楦邚棏B(tài)，可以觀察到 Tg的存在，但晶區(qū)的鏈段由于受晶格能的限制難以運(yùn)動，使其形變受到限制，整個材料表現(xiàn)為由于非晶區(qū)的高彈態(tài)而具有一定的韌性，由于晶區(qū)的存在具有一定的硬度 ,象皮革。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)。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)。 形變 溫度 I II III 玻璃態(tài) 高彈態(tài) 玻璃化轉(zhuǎn)變區(qū) Tg 粘流態(tài) 粘彈態(tài)轉(zhuǎn)變區(qū) Tf 交聯(lián)聚合物 Ma Mb Mb Ma 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。 溫度 形變 I II III 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， 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)。 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。 聚合物在不同外力條件下所處的力學(xué)狀態(tài)不同，表現(xiàn)出的力學(xué)性能也不同。 聚集態(tài)是動力學(xué)概念，是根據(jù)物體對外場（外部作用）特別是外力場的響應(yīng)特性進(jìn)行劃分，所以也常稱為 力學(xué)狀態(tài) 。相態(tài)轉(zhuǎn)變伴隨著熱力學(xué)參數(shù)的突變。 常見的親電性基團(tuán)： SO3H, COOH, C6H4OH, =CHCN, =CHNO2, CHCl2, =CHCl 常見的親核性基團(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)和動力學(xué)不同角度可分為相態(tài)和聚集態(tài)。混合溶劑的溶度參數(shù)計算如下式： δm = φ1δ1 ＋ φ2δ2 （ φ為體積分?jǐn)?shù)） （ 3）溶劑化原則： 即溶劑分子通過與高分子鏈的相互作用可把鏈分離而發(fā)生溶脹，直到溶解。常見溶劑的溶度參數(shù)可查手冊。定義為單位體積汽化能的平方根。 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。如線形聚乙烯。 （ 3）非極性
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