1第4章聚合物的分子运动及其力学状态转变第4章聚合物的分子运动及其力学状态转变24
1聚合物的分子运动特点4
1高分子运动单元的多重性3运动单元特征侧基旋转、摇摆等链节曲柄运动等链段链段重心相对运动大分子链整链重心相对运动(滑移)44
2高分子运动的时间依赖性松弛过程:在外场作用下,物体从一种平衡状态通过分子运动转变为与外场相适应的另一种平衡状态的过程
完成这一过程需要的时间为松弛时间
运动单元越大,运动中受到的阻力越大,松弛时间越长
5高分子有分子量大和运动单元多重性特点,其松弛过程不能瞬间完成(需要时间)
6受内磨擦力等因素的影响,高分子对外界作用的反应需要时间,这种对时间有依赖性的过程称之为松弛过程
松弛过程用下式表示:X0为初始平杨态某物理量的值,如:应变、应力等X(t)为t时刻该物理量的值为松弛时间松弛时间即为物理量变化到初始值的1/e倍时所需的时间7t(观察时间),过程没发生8拉伸橡胶的恢复曲线94
3高分子运动的温度依赖性高分子运动强烈依赖于温度
升高温度,松弛过程加快,松弛时间缩短
原因:增加了大分子热运动的动能;扩大了聚合物中的自由体积
10高聚物的松弛时间与温度的关系符合Arrhenius关系:τ=τ0e△E/RT温度不同,高聚物分子运动的模式不同,高聚物将具有不同的力学状态11松弛时间与温度的关系12习题:1高分子的运动单元有哪些
2简要叙述高分子运动的时间和温度依赖性
2聚合物的物理状态及其转变依据高分子运动的时间依赖和温度依赖性,在等速升温条件下,对高聚物施加一恒定作用力,研究一定作用时间内式样的形变与温度的关系,可以得到形变-温度曲线(或称为热-机械曲线)
在一定外场条件下,高聚物相应的分子运动状态称为高聚物的力学状态
1线性非晶态聚合物的力学状态及转变15线型非晶态聚合物的温度-模量曲线线型非晶态聚合物的温度-形