1、可編輯修改WORD版本可編輯修改WORD版本 6/6可編輯修改WORD版本高分子物理詳細重點總結(jié) 名詞解釋： 1.時間依賴性：在一定的溫度和外力作用下，高聚物分子從一種平衡態(tài)過渡到另一種平衡 態(tài)需要一定的時間 2.松弛時間:橡皮由X(t)恢復(fù)到X(0)的1/e時所需的時間 3.松弛時間譜：松弛過程與高聚物的相對分子質(zhì)量有關(guān)，而高聚物存在一定的分子量分布， 因此其松弛時間不是一個定值，而呈現(xiàn)一定的分布。 4.時溫等效原理：升高溫度或者延長觀察時間（外力作用時間）對于聚合物的分子運動是 等效的，對于觀察同一個松弛過程也是等效的。 5.模量：材料受力時，應(yīng)力與應(yīng)變的比值 6.玻璃化溫度：為模量下降最

2、大處的溫度。 7.自由體積：任何分子的轉(zhuǎn)變都需要有一個自由活動的空間,高分子鏈活動的空間 8.自由體積分?jǐn)?shù)（f）：自由體積與總體積之比。 9.自由體積理論：當(dāng)自由體積分?jǐn)?shù)為2.5%時，它不能夠再容納鏈段的運動，鏈段運動的凍 結(jié)導(dǎo)致玻璃化轉(zhuǎn)變發(fā)生。 10.物理老化：聚合物的某些性質(zhì)隨時間而變化的現(xiàn)象 11.化學(xué)老化：聚合物由于光、熱等作用下發(fā)生的老化 12.外增塑：添加某些低分子組分使聚合物T g下降的現(xiàn)象 13.次級轉(zhuǎn)變或多重轉(zhuǎn)變：Tg以下，鏈段運動被凍結(jié)，存在需要能量小的小尺寸運動單元的 運動 14.結(jié)晶速率：物品結(jié)晶過程進行到一半所需要時間的倒數(shù) 15.結(jié)晶成核劑：能促進結(jié)晶的雜質(zhì)在結(jié)晶過

3、程中起到晶核的作用 16.熔融：物質(zhì)從結(jié)晶態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)的過程 17.熔限：結(jié)晶聚合物的熔融過程，呈現(xiàn)一個較寬的熔融溫度范圍 18.熔融熵 S m：熔融前后分子混亂程度的變化 19.橡膠: 施加外力時發(fā)生大的形變，外力除去后可以恢復(fù)的彈性材料 20.應(yīng)變: 材料受到外力作用而所處的條件使其不能產(chǎn)生慣性移動時,它的幾何形狀和尺寸 將發(fā)生變化 21.附加應(yīng)力：可以抵抗外力的力 22.泊松比：拉伸實驗中材料橫向應(yīng)變與縱向應(yīng)變比值的負(fù)數(shù) 23.熱塑性彈性體：兼有橡膠和塑料兩者的特性，在常溫下顯示高彈，高溫下又能塑化成型 24.力學(xué)松弛：聚合物的各種性能表現(xiàn)出對時間的依賴性 25.蠕變：在一定的溫度下和較

4、小恒應(yīng)力的持續(xù)作用下，材料應(yīng)變隨時間的增加而增大的現(xiàn) 象 26.應(yīng)力松馳：在恒定溫度和形變保持不變條件下，聚合物內(nèi)部應(yīng)力隨時間的增加而逐漸衰 減的現(xiàn)象 27.滯后：聚合物在交變應(yīng)力作用下形變落后于應(yīng)力變化的現(xiàn)象 28.力學(xué)損耗或者內(nèi)耗：單位體積橡膠經(jīng)過一個拉伸回縮循環(huán)后所消耗的功 29.儲存模量E：同相位的應(yīng)力與應(yīng)變的比值 30.損耗模量E”：相差90度相位的應(yīng)力振幅與應(yīng)變振幅的比值 31.Boltzmann疊加原理：聚合物的力學(xué)松弛行為是其整個歷史上各松弛過程的線性加和 32.應(yīng)變軟化：隨應(yīng)變增大，應(yīng)力不再增加反而有所下降 33.銀紋屈服：聚合物受到張應(yīng)力作用后，由于應(yīng)力集中產(chǎn)生分子鏈局部取

5、向和塑性變形， 在材料表面或內(nèi)部垂直于應(yīng)力方向上形成的長100、寬10、厚為1微米左右的微細凹槽或裂紋的現(xiàn)象 34. 裂紋：由于分子鏈斷裂而在材料內(nèi)部形成的空隙，不具有強度，也不能恢復(fù)。 35. 應(yīng)力銀紋當(dāng)應(yīng)力達到臨界應(yīng)力值后在聚合物材料內(nèi)部引發(fā)形成的銀紋 36. 環(huán)境銀紋在環(huán)境和應(yīng)力的共同作用下，在遠低于臨界應(yīng)力值時在聚合物材料內(nèi)部引 發(fā)形成的銀紋 37. 剪切屈服：拉伸韌性聚合物材料到達屈服點時，試樣在與拉伸方向成450角的方向上 出現(xiàn)剪切滑移變形 38. 脆性斷裂：在屈服之前發(fā)生，斷面平滑，斷裂能很小。 39. 韌性斷裂：在屈服之后發(fā)生，斷面粗糙，斷裂能很大。 40. 牛頓流體：凡流動行

6、為符合牛頓流動定律的流體 41. 非牛頓流體：凡流動行為不符合牛頓流動定律的流體 42. 表觀黏度：隨切變速率或切應(yīng)力變化而變化的某一點的切應(yīng)力與切應(yīng)變比值 43. 熔融指數(shù) MI ：指在一定的溫度下和規(guī)定負(fù)荷下（2160g ），10min 內(nèi)從規(guī)定直徑和長度 的標(biāo)準(zhǔn)毛細管內(nèi)流出的聚合物的熔體的質(zhì)量 44. 巴拉斯效應(yīng)：熔體擠出?？缀?擠出物的截面積比?？椎慕孛娣e大的現(xiàn)象 填空題： 1. 結(jié)構(gòu)是決定分子運動的內(nèi)在條件，性能是分子運動的宏觀表現(xiàn) 2. 玻璃化轉(zhuǎn)變實質(zhì)是：鏈段運動的松弛過程，熔融轉(zhuǎn)變的實質(zhì)是整鏈運動的熱力學(xué)相變 3. 高分子運動特點：分子運動的多樣性，多重性，溫度，時間依賴性 4.

7、 高分子的熱運動：高分子鏈的整體運動，鏈段運動，鏈節(jié)、支鏈、側(cè)基的運動，晶區(qū)的 分子運動 5. 整個大分子鏈稱作大尺寸運動單元，鏈段及鏈段以下的運動單元稱作小尺寸運動單元 6. 時間依賴性原因：整個分子鏈，鏈段，鏈節(jié)等運動單元需要克服內(nèi)摩擦阻力，是不可能 瞬時完成的 7. 溫度越高，松弛時間越短 8. WLF 半經(jīng)驗方程： 9. 模量越大，剛性越大 10. 粘彈行為的五個區(qū)域： 1) 玻璃態(tài)區(qū)：特點: 聚合物類似玻璃，脆性。分子運動主要限于振動和短程的旋轉(zhuǎn)運 動。 2) 玻璃-橡膠轉(zhuǎn)變區(qū)：模量下降與皮革相似。此區(qū)域為遠程、協(xié)同分子運動的開始 3) 橡膠-彈性平臺區(qū)：特點: 模量在此區(qū)域幾乎恒定

8、，分子間物理纏結(jié)，呈現(xiàn)遠程橡膠 彈性。分子量越高，平臺越長。 4) 橡膠流動區(qū)：聚合物既呈現(xiàn)橡膠彈性，又呈現(xiàn)流動性。試驗時間短，物理纏結(jié)來不 及松弛，材料仍表現(xiàn)橡膠行為；試驗時間增加，溫度升高，產(chǎn)生解纏作用，導(dǎo)致整個高分子產(chǎn)生流動。 5) 液體流動區(qū)：聚合物容易流動，類似糖漿，熱運動能量足以使分子鏈解纏蠕動，這 種流動是作為鏈段運動結(jié)果的整鏈運動。 11. Tg 測量方法：（1）膨脹計法 (2)量熱法 (3)溫度一形變法和熱機械法（4） 動態(tài)力學(xué)熱 分析 （DMTA) (5) 核磁共振法-NMR (6)介電松弛法 12. 液體或固體物質(zhì)，其體積由兩部分組成：一部分占有體積另一部分是自由體積 1

9、3. 影響Tg 的因素： 內(nèi)因：分子鏈的柔順性，幾何立構(gòu)，分子間的作用力 a =? / 外因：作用力的方式、大小以及實驗速率 (1)主鏈柔性：柔性越好，Tg越低 (2)側(cè)基體積越大，Tg 升高（特例：聚甲基丙烯酸酯類） (3)對稱性取代基使極性部分相互抵消，柔性增加，Tg 下降 (4)全同Tg Tg）時，取向分子發(fā)生解取向，銀紋消失。 2.銀紋的組成：取向的高分子鏈段（4060%）+ 分子鏈間的空隙 3.銀紋具有強度，可承受負(fù)荷 4.銀紋現(xiàn)象是聚合物所特有的 45.出現(xiàn)銀紋是材料破壞的先導(dǎo)。 46.銀紋的形成和發(fā)展可以吸收大量的能量。如果能夠有效地引發(fā)銀紋并且終止銀紋，材料 將會獲得較好的韌性

10、。 47.脆性聚合物的臨界應(yīng)力比較小，容易產(chǎn)生銀紋；而韌性聚合物的臨界應(yīng)力較高，形成銀 紋比較困難 48.1）銀紋長度方向的發(fā)展銀紋由尖端逐漸向前發(fā)展，形成更多的銀紋；而銀紋內(nèi)部 分子鏈的拉伸比基本固定。這是銀紋的穩(wěn)定發(fā)展； 2）銀紋寬度方向的發(fā)展銀紋內(nèi)部分子鏈的拉伸比越來越大，以至發(fā)生分子鏈的斷裂，從而發(fā)展成裂縫，這是銀紋的不穩(wěn)定發(fā)展； 49.隨著銀紋的發(fā)展，能量不斷消耗，應(yīng)力不斷衰減，銀紋發(fā)展速度也就逐漸放慢。當(dāng)應(yīng)力 衰減到小于臨界值以后，銀紋就失去了發(fā)展的動力，從而導(dǎo)致銀紋的終止。 50.剪切屈服與銀紋屈服的不同：1）剪切屈服過程只有形態(tài)的改變，沒有體積的變化；2） 剪切屈服不僅在材料受

11、到剪切力時才能發(fā)生，象拉伸應(yīng)力、壓縮應(yīng)力等都可以引起剪切屈服； 51.實際聚合物受力屈服情況兩種屈服機理共存 52.影響聚合物材料斷裂方式的主要因素： 1）脆性斷裂一般是由所加應(yīng)力的張應(yīng)力分量引起；而韌性斷裂則是由所加應(yīng)力的切應(yīng)力分量引起。 2）流體靜壓力可使斷裂方式由脆性變?yōu)轫g性，而尖銳的缺口可將斷裂方式由韌性轉(zhuǎn)為脆性。 3）溫度可以改變材料斷裂方式，低溫下脆性，高溫下韌性。 4）應(yīng)變速率明顯影響材料斷裂方式：低應(yīng)變速率下的韌性材料在高應(yīng)變速率下會發(fā)生脆性斷裂。 53.影響聚合物強度的因素 1. 分子鏈結(jié)構(gòu)的影響（增加分子鏈的極性，主鏈上含芳雜環(huán)，分子量高，支化高，交聯(lián)高，拉伸強度提高） 2

12、. 結(jié)晶和取向的影響（結(jié)晶度提高對材料的剛性有利，韌性不利） 3. 應(yīng)力集中的影響（在缺陷上產(chǎn)生應(yīng)力集中會造成材料破壞的直接原因） 4. 增塑的影響（增塑劑增加，材料的拉伸強度下降、模量下降，但沖擊強度增加） 5. 共聚和共混的影響（取決于目的和組分相容性） 6. 填料的影響（1）粉狀填料惰性填料，填充后材料的強度下降，這種填充主要起 到降低成本的作用；活性填料通過填料粒子可以將應(yīng)力分散傳 遞到其它分子鏈上。所以活性填料可以對聚合物材料起到補強作用（2）纖維狀填料增強后材料除沖擊強度外，其他強度大大改善 7. 外力作用速度（隨拉伸速度的增加，材料的屈服強度提高，斷裂強度增加，斷裂伸 長率下降，

13、沖擊強度下降。當(dāng)拉伸速度很快時，材料不能屈服而發(fā) 生脆性斷裂） 8. 溫度（隨溫度降低，屈服強度增加，斷裂強度增加，斷裂伸長率下降，沖擊強度降 低） 54.熱塑性塑料成型過程一般需經(jīng)歷加熱塑化、流動成型和冷卻固化三個基本步驟。 55.非牛頓流體：賓漢流體（具有需要最小切應(yīng)力,呈現(xiàn)塑性）假塑性流體（切力變稀， 大多數(shù)聚合物熔體）膨脹性流體（切力變稠，膠乳） 56.聚合物普適流動曲線分三個區(qū)域 1、第一牛頓區(qū)：低切變速率，曲線的斜率n1，符合牛頓流動定律。該區(qū)的粘度通常 稱為零切粘度。 2、假塑性區(qū)(非牛頓區(qū))：流動曲線的斜率na 57.聚合物流動曲線的解釋 纏結(jié)理論解釋：纏結(jié)破壞與形成的動態(tài)過程

14、。 第一牛頓區(qū)：切變速率足夠小，高分子處于高度纏結(jié)的擬網(wǎng)結(jié)構(gòu)，流動阻力大；纏結(jié)結(jié)構(gòu)的破壞速度等于形成的速度，粘度保持不變，且最高。 假塑性區(qū)：切變速率增大，纏結(jié)結(jié)構(gòu)被破壞，破壞速度大于形成速度，粘度減小，表現(xiàn)出假塑性流體行為。 第二牛頓區(qū)：切變速率繼續(xù)增大，高分子中纏結(jié)構(gòu)完全被破壞，來不及形成新的纏結(jié)，體系粘度恒定，表現(xiàn)牛頓流動行為。 58. 一般MI 越大，流動性越好，注射級MI 大，擠出MI 小，吹塑處于中間 59. 聚合物熔體的切粘度測定方法：1、落球粘度計2、毛細管粘度計3、旋轉(zhuǎn)粘度計 60. 影響聚合物熔體粘度的因素： 1）分子結(jié)構(gòu) A 、粘度的分子量依賴性，臨界分子量發(fā)生纏結(jié)的最小

15、分子量 B 、粘度的分子量分布的依賴性，分子量分布寬的試樣對切變速率敏感性大 C 、 分子鏈支化的影響，短支鏈多：低，流動性好，橡膠加入支化的橡膠改善加工流動性。長支鏈多：形成纏結(jié)，提高。 2）共混： lg= 1lg1+2lg2加入第二組分，可降低熔體粘度，改善加工性能 3）溫度、切應(yīng)力、切變速率： 一般剛性鏈的粘流活化能?E 高。 A 、溫度 a 、剛性分子有溫敏性，加工過程采用提高溫度的方法來調(diào)節(jié)流動性 b 、柔性分子對T 不敏感，加工過程要改變切變速率來改善流動性 B 、切變速率（切應(yīng)力） a 、柔性分子：隨切變速率下降明顯，“切敏性” b 、剛性分子、改變構(gòu)象比較難，切變速率升高變化不大。 61. 影響粘流溫