高聚物物理性能-文庫吧資料
2025-06-13 23:41本頁面
【正文】 級，雙向擴(kuò)散相互鉆入對方的空穴。是真溶液，由于高聚物本身特征，如分子量很大、多分散性，高分子幾何形狀有線型、支鏈型和交聯(lián)型以及聚集態(tài)有晶態(tài)、非晶態(tài)，因此，高聚物比低分子溶解復(fù)雜的多。第六節(jié) 高聚物溶液與相對分子質(zhì)量在高聚物的實(shí)際生產(chǎn)中，高聚物的分級、相對分子質(zhì)量的測定、溶液的紡絲、油漆、絮凝劑、分散劑、泥漿處理劑等都是在溶液狀態(tài)下進(jìn)行的，而高聚物溶液的性質(zhì)又與高分子的形態(tài)、大分子的相互作用、高分子鏈的支化程度密切相關(guān)，因此對高聚物溶液的研究無論在理論和實(shí)際應(yīng)用上均有重要意義。是一種彈性滯后效應(yīng)，也稱巴拉斯效應(yīng)。對剛性高分子鏈，其鏈段的尺寸趨近于整個(gè)大分子鏈的大小，因而平均相對分子質(zhì)量越大，流動(dòng)時(shí)的有效體積越大，即粘度越大，流動(dòng)性越小。從高聚物材料受力后形變與時(shí)間的關(guān)系，以及應(yīng)力和應(yīng)變的關(guān)系來看，可以把材料形變分為九種類型。將結(jié)構(gòu)不同的均聚物、共聚物甚至將相對分子質(zhì)量不同的高聚物，通過一定的方法相互摻混，以獲得材料的某些特定性能的方法。又如用玻璃纖維填充塑料，稱為玻璃纖維增強(qiáng)塑料。如橡膠中填充炭黑后，可以提高輪胎的耐磨性和彈性模量，所以稱它為補(bǔ)強(qiáng)劑。填充的目：可以是改性，也可以是單純的降低成本。線膨脹系數(shù)、成型收縮率及吸水率等均下降。工業(yè)上最常用的是玻璃纖維。（3）自動(dòng)增塑作用是指非人為加入增塑劑，而是由于某些自動(dòng)的原因，如高聚物中含有單體、低聚物或混入了雜質(zhì)、吸收了水分所引起的增塑作用。②增塑劑的增塑作用：降低高聚物的玻璃化溫度和粘流溫度③增塑作用的機(jī)理：增塑劑起了屏蔽作用和隔離作用。（2） 外增塑作用在剛性鏈中加入低分子液體或柔性鏈的聚合物以達(dá)到增塑的目的。它實(shí)際上是化學(xué)改性，即通過共聚、大分子反應(yīng)等化學(xué)方法來改變大分子鏈柔順性。增塑作用可分為：內(nèi)增塑、外增塑和自動(dòng)增塑三類?；瘜W(xué)共聚方法在本書第二章節(jié)介紹，這里重點(diǎn)介紹物理方法，即增塑、增強(qiáng)、填充及高聚物的共混等。這種材料不但加工方便，而且能夠滿足生產(chǎn)和日常生活上的各種各樣要求。τ的定義為：式中 τ——松弛時(shí)間； A——常數(shù)； μ——重排位壘； R——?dú)怏w常數(shù)；T——絕對溫度。完成松弛過程所需的時(shí)間稱為松弛時(shí)間。②應(yīng)力應(yīng)力增大，其效果與溫度升高相類似③填充、增強(qiáng) 有利于降低材料的蠕變值。、應(yīng)力松弛的因素⑴內(nèi)因——指與高聚物本身的化學(xué)及物理結(jié)構(gòu)有關(guān)的因素凡能使大分子間相互作用增大或使鏈段長度增大的因素，都能使蠕變及應(yīng)力松弛減小。（2）應(yīng)力松弛曲線兩種形式：停止型和減小型。、應(yīng)力松弛曲線（1）蠕變曲線蠕變曲線分為三種類型：①停止型作為工程塑料使用的高分子材料，為了保證其長期使用的要求，一般應(yīng)選用具有這類型蠕變的材料，并且蠕變極限值越小越好。（2）蠕變在一定的應(yīng)力作用下，形變隨時(shí)間而發(fā)展的現(xiàn)象。常見：應(yīng)力松弛和蠕變。缺陷往往用眼睛是看不見的，但對性質(zhì)特別是對沖擊強(qiáng)度的影響是巨大的。如炭黑對橡膠的補(bǔ)強(qiáng)作用，各種類型的增強(qiáng)塑料。取向：對高聚物的所有力學(xué)性能都有影響，最突出的是取向產(chǎn)生各向異性和取向方向的強(qiáng)度。、結(jié)晶、取向的影響交聯(lián)：一般有利于強(qiáng)度的提高；過多交聯(lián)時(shí)，也會(huì)造成強(qiáng)度下降。2/ 當(dāng)相對分子質(zhì)量足夠大時(shí)，強(qiáng)度與相對分子質(zhì)量大小無關(guān)，這種破壞稱為分子內(nèi)破壞機(jī)理。對一般高聚物，E的范圍為：～ MPa，塑料10～103 MPa ，纖維103～104 MPa ，低分子晶體103～107 MPa 。所謂脆性斷裂：是指在拉伸時(shí)，未達(dá)屈服強(qiáng)度而材料就斷裂，一般斷裂伸長小，因而曲線下面積小，并且斷面較平整或有貝殼狀；所以韌性的大小可用曲線下面積大小來衡量，它表示材料斷裂前所能吸收的最大能量。⑥材料弱而脆，一般為低聚物，無做材料的應(yīng)用價(jià)值。④材料軟而韌，模量低，屈服強(qiáng)度低，斷裂伸長率大（200％～1000％），斷裂強(qiáng)度亦相當(dāng)高，用于要求形變較大的材料，如硫化橡膠、高壓聚乙烯等。材料受力時(shí)，多屬于韌性破壞，受力部位會(huì)發(fā)白，如聚碳酸酯（σB＝66～70 MPa，E＝104，εB≈100％）。②材料硬而強(qiáng)，具有高模量及抗張強(qiáng)度，斷裂伸長率亦較小，基本無屈服伸長，如硬聚氯乙烯。⑶粘流形變，可以把非晶態(tài)高聚物的應(yīng)力應(yīng)變曲線大致分為六種：①材料硬而脆，具有高模量及抗張強(qiáng)度，斷裂伸長率很小，受力時(shí)呈脆性斷裂，可做剛性制品，但不宜受沖擊，用于承受靜壓力的材料。這種形變從本質(zhì)上說是可逆的。⑵強(qiáng)迫高彈形變對常溫處于玻璃態(tài)的高聚物，本來鏈段運(yùn)動(dòng)是不能發(fā)生的，之所以能發(fā)生，是由于施以強(qiáng)力，強(qiáng)迫它運(yùn)動(dòng)，如果除去外力，由于高聚物本身處于玻璃態(tài)，在無外力時(shí)，鏈段不能運(yùn)動(dòng)，因而高彈形變被固定下來，成為“永久形變”，因此，屈服強(qiáng)度是反映塑料對抗永久形變的能力。⑴彈性形變虎克定律：σ＝Eε，斜率E為彈性模量。疲勞當(dāng)一種材料受到多次形變時(shí)，它的性質(zhì)會(huì)發(fā)生改變。一般是指試樣受沖擊載荷而破裂時(shí)單體面積所吸收的能量測試方法：高速拉伸法、擺錘法、落重法。常用單位為MPa泊松比橫向應(yīng)變與縱向應(yīng)變之比，在理想的情況下：εy＝εz＝νεx，ν稱為泊松比模量模量是引起單位應(yīng)變所需要的應(yīng)力，一般用E表示常見：拉伸模量、壓縮模量、切變模量、彎曲模量意義：反映高聚物材料的硬性或剛性，E大，剛性大。材料力學(xué)中常用的基本概念力學(xué)概念定 義外力對材料所施加的、使材料以形變的力，一般又稱為負(fù)荷（如拉力、壓力等）內(nèi)力材料為反抗外力、使材料保持原狀所具有的力形變材料的變形值，絕對形變用△x、△y、△z表示；相對形變用△x/x、△y/y、△z/z表示應(yīng)力單位面積所受的力，一般用σ表示應(yīng)變在應(yīng)力作用下，單位長度（單位面積或單位體積）所發(fā)生的形變，稱為應(yīng)變。學(xué)習(xí)目的：為高聚物材料的成型加工打下良好的基礎(chǔ)。六、脆化溫度定義：是指材料在受強(qiáng)力作用時(shí)，從韌性斷裂轉(zhuǎn)為脆性斷裂時(shí)的溫度，用Tb表示。應(yīng)用：顯示了高聚物材料成型加工不能超過的溫度。應(yīng)用：是生產(chǎn)部門產(chǎn)品質(zhì)量控制、塑料成型加工和應(yīng)用的一個(gè)參數(shù)。熱機(jī)械曲線法、差熱分析法注意：Tf要作為加工溫度的參考溫度時(shí)，測定時(shí)的壓力與加工條件越接
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