《复习提纲》PPT课件.ppt

,高分子物理复习提纲,材料与化工学院 高分子教研室 2013.12,I 基本内容,聚合物分子量的统计意义,第一章 概述,1 聚合物分子量的多分散性 聚合物分子量的特点 2 统计平均分子量 数均、重均、Z均、黏均分子量、 3 分子量分布宽度 几种分子量的大小比较、分子量分布宽度指数、多分散系数,聚合物分子量分布的测定方法,体积排除色谱法的分离机理、色谱图的标定及数据处理,聚合物分子量的测定方法,端基分析、沸点升高和冰点降低、渗透压法(膜渗透法)、光散射法、黏度法的原理,第一章 概述,第二章 高分子的链结构,高分子链的构型,1 高分子链的构型 旋光异构、几何异构、键接异构 2 分子构造 线形、支化、交联等 3 共聚物的序列结构 无规、嵌段、交替、接枝共聚物,高分子链的内旋转构象和链的柔顺性 理想柔性链的均方末端距 自由连接、kuhn等效链段、高斯等效链段,第二章 高分子的链结构,高分子链的构象,3.1 聚合物的溶解过程和溶剂选择,第三章 高分子溶液,3.1.1 溶解过程的特点 非晶态、晶态、交联聚合物 3.1.2 溶解过程的热力学分析 溶度参数定义式(Hildebrand公式)； 测量方法(溶胀法、黏度法、摩尔引力常数估算法) 3.1.3 溶剂对聚合物溶解能力的判定 极性相似、溶度参数或CED相近、相互作用参数小于0.5； 混合溶剂溶度参数的计算,3.2 Flory-Huggins高分子溶液理论,第三章 高分子溶液,1 Flory-Huggins格子模型理论(平均场理论) 模型的几点假定； 混合熵、混合热、混合自由能和化学位的方程式； 超额化学位、理想溶液与高分子溶液的比较 2 Flory-Krigbaum理论(稀溶液理论) 基本假定、状态、,3.1 聚合物的溶解,第三章 高分子溶液,3.1.1 溶解过程的特点 非晶态、晶态、交联聚合物 3.1.2 溶解过程的热力学分析 溶度参数定义式(Hildebrand公式)； 测量方法(溶胀法、黏度法、摩尔引力常数估算法) 3.1.3 溶剂对聚合物溶解能力的判定 极性相似、溶度参数或CED相近、相互作用参数小于0.5； 混合溶剂溶度参数的计算,3.2 柔性链高分子溶液的热力学分析,第三章 高分子溶液,3.2.1 Flory-Huggins格子模型理论(平均场理论) 模型的几点假定； 混合熵、混合热、混合自由能和化学位的方程式； 超额化学位、理想溶液与高分子溶液的比较 3.2.2 Flory-Krigbaum理论(稀溶液理论) 基本假定、状态、,3.3 高分子溶液的相平衡,第三章 高分子溶液,3.3.1 高分子溶液的相平衡 渗透压公式、四个判别溶剂优劣的参数及其关系(1、排斥体积u、第二维里系数A2、超额化学位 1E),3.6 高分子溶液的相平衡,聚合物的增塑、溶液纺丝,第四章 高分子的多组分体系,1、 高分子共混物的相容性,1、成核与生长机理,2、相分离的动力学,2、旋节线机理,共混聚合物的两相共存线和亚稳极限线,第五章 聚合物的非晶态,5.0 聚合物分子运动的特点,1 运动单元的多重性 运动单元：整链、链段、链节、支链、侧基等 2 分子运动的时间依赖性 松弛过程、松弛时间、松弛时间谱 3 分子运动的温度依赖性 时温等效原理,5.1 非晶态聚合物的结构模型,无规线团模型及实验证据 2 局部有序模型及实验证据,第五章 聚合物的非晶态,5.2 非晶态聚合物的力学状态和热转变,两区三态？ 三态各自的特征？,5.3.1 玻璃化转变温度的测定 各种可以用来测定Tg的物理性质； 膨胀计法、量热法、温度-形变法的原理 5.3.2 玻璃化转变理论 自由体积理论、等自由体积理论 5.3.3 影响玻璃化温度的因素 化学结构：主链、取代基、分子间作用力 其他结构因素：共聚、交联、分子量、增塑剂 外界因素：升温速度、外力、围压力,5.3 非晶态聚合物的玻璃化转变,第五章 聚合物的非晶态,5.5 聚合物的取向态,取向结构的定义、取向对材料性能的影响,2.4.1 取向现象和取向机理 单轴、双轴取向,第五章 聚合物的非晶态,第六章 聚合物的结晶态,6.2 结晶聚合物的球晶和单晶,单晶：形成条件 球晶：形成条件、形成过程、黑十字消光特征等,6.3 结晶聚合物的结构模型,缨状胶束模型、折叠链模型(规整、松散)、隧道折叠链模型、插线板模型,第六章 聚合物的结晶态,6.4 聚合物的结晶过程,结晶速度的测定方法：膨胀计法、偏光显微镜法 Avrami方程、t1/2、 Avrami指数 结晶速度与温度的关系： t1/2T图、Tmax、成核速度、生长速度 外力、溶剂、杂质对结晶速度的影响：,第六章 聚合物的结晶态,6.5 结晶聚合物的熔融和熔点,1 熔融过程和熔点 熔融特征、熔限 2 影响Tm的因素 链结构 片晶厚度 结晶温度 应力和压力,第六章 聚合物的结晶态,6.6 结晶度对聚合物物理和机械性能的影响,6.6.1 结晶度概念及其测定方法,6.6.2 结晶度大小对聚合物性能的影响,6.7 聚合物的液晶态,1 引言 液晶的定义及特征 2 小分子中介相及液晶聚合物的类型 液晶物质分子形状(棒状、盘状)、长径比 热致液晶和溶致液晶、主链液晶与侧链液晶 3 液晶的光学织构和液晶相分类 向列相、近晶相、手征性液晶、盘状液晶相 4 相列型高分子液晶的流动特性,第六章 聚合物的结晶态,第七章 聚合物的屈服和断裂,形变类型及描述力学行为的基本物理量,应力、附加内力、应变、弹性模量 形变类型：拉伸、剪切、压缩,7.1 聚合物的拉伸行为,玻璃态聚合物的拉伸 玻璃态聚合物的强迫高弹形变 结晶聚合物的拉伸 应力应变曲线的类型,1 真应力应变曲线及Considre作图法 Considre构图与细颈稳定 2 聚合物单轴拉伸的应力分析 剪切滑移变形带、切应力双生互等定律,第七章 聚合物的屈服和断裂,7.2 聚合物的屈服行为,1、脆性断裂和韧性断裂 两种断裂方式的区别、影响因素、脆韧转变 2、银纹 3、聚合物的理论强度,第七章 聚合物的屈服和断裂,7.3 聚合物的断裂强度,7.4 影响聚合物实际强度的因素,各种因素如何影响,橡胶弹性的本质、热弹转变,仿射网络模型的几点假定 交联橡胶的状态方程,第八章 聚合物的高弹性与黏弹性,8.1 高弹性的热力学分析,8.2 高弹性的分子理论,1 蠕变 蠕变曲线(普弹、高弹、黏性流动)、蠕变回复曲线 蠕变与温度、外力、结构的关系 2 应力松弛 应力松弛曲线及其影响因素 3 滞后与内耗 滞后现象、内耗、拉伸曲线、回缩曲线、滞后圈,8.4 聚合物的力学松弛-黏弹性,第八章 聚合物的高弹性与黏弹性,8.5 黏弹行为的力学模型,1 力学模型 Maxwell模型、Kelvin模型、三元件、四元件、 广义的Maxwell模型和广义的Kelvin模型,第八章 聚合物的高弹性与黏弹性,2 Boltzmann叠加原理 历史效应、两点假定、Boltzmann原理的应用 3 时温等效和叠加 时温等效原理、移动因子aT、WLF方程、 时温等效原理的实际意义,8.6 黏弹性与时间、温度的关系 -时温等效原理,II 基本公式,单轴拉伸时,交联橡胶的状态方程,形变很小时:,应力松弛：,蠕变：,Maxwell串联模型描述线形聚合物的应力松弛,Kelvin并联模型基本上可描述交联聚合物的蠕变,几种模型比较,蠕变回复,三元件模型有效描述交联聚合物的蠕变,四元件模型有效描述线形聚合物的蠕变,III 基本影响因素,1、结晶能力、速度的影响因素 2、聚合物熔点的影响因素 3、玻璃化转变温度的影响因素 4、聚合物拉伸强度的影响因素 5、聚合物冲击强度的影响因素,IV 基本原理,1、球晶的生长机理 2、晶态聚合物的结构模型 3、溶解过程 4、Flory-Huggins格子模型理论 5、分子量及其分布测试方法： 渗透压法、粘度法、体积排除色谱 6、玻璃化转变理论-自由体积理论 7、橡胶弹性的统计理论 8、黏弹行为的力学模型： Maxwell、Kelvin、三元件、四元件、广义模型 9、Bolzmann叠加理论 10、时温等效原理,V 重要的曲线,1、模量(或应变)温度曲线 2、蠕变及其回复曲线 3、应力松弛曲线 4、硫化橡胶拉伸-回缩的应力-应变曲线 5、聚合物的应力-应变曲线,VI 重要的计算,1、结晶度计算 2、聚合物溶液的混合熵、混合热、混合自由能计算 3、分子