第三章-高分子材料的物理化學(xué)性質(zhì)-文庫(kù)吧資料
2024-08-18 10:44本頁(yè)面
【正文】 ?????ee ????e e ? ?＝ －式 中 為 應(yīng) 變 ； 為 時(shí) 間 t 到 的 應(yīng) 變 ； 為 松 弛 時(shí) 間 。改性聚苯醚、聚碳酸酯、聚苯醚、聚砜具有較好的抗蠕變性能。 ◆ 高聚物的蠕變比其它材料嚴(yán)重。高聚物在室溫下受力的長(zhǎng)期作用時(shí)，發(fā)生不可回復(fù)的塑性變形，例如，架空的聚氯乙烯電線套管，在電線和自身重量的作用下發(fā)生緩慢的撓曲變形，就屬于蠕變。最基本的力學(xué)松弛現(xiàn)象包括蠕變、應(yīng)力松弛、滯后和力學(xué)損耗等。 聚合物的形變與時(shí)間有關(guān)，但不成線性關(guān)系，兩者的關(guān)系介乎理想彈性體和理想粘性體之間，聚合物的這種性能稱為 粘彈性 。 試樣斷裂時(shí)吸收的能量等于斷裂時(shí)沖擊頭所做的功 W，因此沖擊強(qiáng)度為： ?i = W / bd 沖擊強(qiáng)度測(cè)定試驗(yàn)示意圖 沖擊頭，以一定速度對(duì)試樣實(shí)施沖擊 P b l0/2 l0/2 d 沖擊強(qiáng)度 聚合物強(qiáng)度的影響因素 聚合物的化學(xué)結(jié)構(gòu) 聚合物的分子量 應(yīng)力集中 若材料中存在某些缺陷，受力時(shí)，缺陷附近局部范圍內(nèi)的應(yīng)力會(huì)急劇增加，稱為應(yīng)力集中。是衡量材料韌性的一種指標(biāo)?？箯潖?qiáng)度的測(cè)定是在規(guī)定的試驗(yàn)條件下，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)試樣施加一靜止彎曲力矩，直至試樣斷裂。 試樣斷裂前所受的最大負(fù)荷 P與試樣橫截面積之比為抗張強(qiáng)度 ?t： ?t = P / b ? d 衡量材料抵抗拉伸破壞的能力，也稱抗張強(qiáng)度。 均勻壓縮（ pressurizing) （二）硬度和強(qiáng)度 硬度是衡量材料表面承受外界壓力能力的一種指標(biāo)。 A0 F F ? 簡(jiǎn)單剪切示意圖 剪切應(yīng)變 ? = tg ? 剪切應(yīng)力 ?s = F / A0 簡(jiǎn)單剪切 (shearing) 材料受到均勻壓力壓縮時(shí)發(fā)生的體積形變稱 壓縮應(yīng)變 （ ? V）。 應(yīng) 力彈 性 模 量 ＝應(yīng) 變二、藥物劑型加工中高分子材料的主要力學(xué)性能 材料受到一對(duì) 垂直于材料截面 、 大小相等 、 方向相反 并在 同一直線 上的外力作用 拉伸應(yīng)力 ? = F / A0 （ A0為材料的起始截面積） 拉伸應(yīng)變（相對(duì)伸長(zhǎng)率） e = （ l l0） /l0 = Dl / l0 簡(jiǎn)單拉伸示意圖 A0 l0 l D l A F F 簡(jiǎn)單拉伸（ drawing)： 材料受到與截面平行、大小相等、方向相反，但不在一條直線上的兩個(gè)外力作用，使材料發(fā)生偏斜。單位面積上的內(nèi)力定義為應(yīng)力。 材料在外力作用下發(fā)生形變的同時(shí)，在其內(nèi)部還會(huì)產(chǎn)生對(duì)抗外力的附加內(nèi)力，以使材料保持原狀，當(dāng)外力消除后，內(nèi)力就會(huì)使材料回復(fù)原狀并自行逐步消除。熔融指數(shù)越大，粘度越小，流動(dòng)性就越大。 ◆ 聚合物熔體流動(dòng)性可以用剪切粘度和熔融指數(shù)來(lái)表征。 影響 Tg的因素 聚合物結(jié)構(gòu) ① 主鏈結(jié)構(gòu) ② 側(cè)鏈結(jié)構(gòu) 分子間作用力 交聯(lián) 分子量 共聚、增塑、共混 ① 共聚 ② 增塑 ③ 共混 外界條件的影響 ① 升溫速度 ② 外力作用的作用的速度與頻率 粘流溫度 ◆ 聚合物由高彈態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檎沉鲬B(tài)是的溫度稱為粘流溫度， Tf。 （三）高分子的熱轉(zhuǎn)變 玻璃化轉(zhuǎn)變與玻璃化溫度 聚合物從玻璃態(tài)到高彈態(tài)之間的轉(zhuǎn)變稱為玻璃化轉(zhuǎn)變，對(duì)應(yīng)的溫度稱為玻璃化轉(zhuǎn)變溫度， Tg。 從分子運(yùn)動(dòng)來(lái)看 ， 三種狀態(tài)只不過(guò)是分子 (鏈段 )運(yùn)動(dòng)能力不同而已 。 它們之間的差別主要是變形能力不同 ， 即模量不同 。聚合物的相對(duì)摩爾質(zhì)量越高，分子間作用力越大，分子的相對(duì)位移也越困難。 粘流態(tài) ◆ 溫度高于 Tf以后，由于鏈段的劇烈運(yùn)動(dòng)，整個(gè)鏈分子重心發(fā)生相對(duì)位移，即產(chǎn)生不可遞形變，聚合物呈現(xiàn)粘彈性液體狀，因而稱為粘流態(tài)。 在溫度－形變曲線上出現(xiàn)平臺(tái)區(qū) ， 這是由于隨著溫度升高彈性恢復(fù)力的增加 (抵抗變形 )與流動(dòng)性的增加 (增加變形 )相抵消的結(jié)果 。 高彈態(tài)是聚合物特有的力學(xué)狀態(tài) 。 由于鏈段繞主鏈軸的旋轉(zhuǎn)使分子的形態(tài)不斷變化
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