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高分子结构与性能名词解释第一章 高分子的链结构1、 化学组成：高分子中结构单元或重复单元的所含的原子种类与数量。按化学组成的不同，高分子可分为碳链高分子、杂链高分子、元素有机高分子、无机高分子、梯形高分子和双螺旋高分子。2、 侧基：主链上的取代基团。3、 端基：聚合物主链两端的基团，主要来自单体、引发剂、溶剂或分子量调节剂，其化学性质与主链很不相同。4、 线型高分子：高分子链呈线型，没有支链或交联。5、 支化：在缩聚反应中存在三官能团单体，或在加聚反应中，如自由基聚合存在链转移反应，或二烯烃聚合物上的双键活化，或在射线辐射下，则都可能形成枝状的非线形结构高分子，称为支化。6、 支化度：以支化点密度或两相邻支化点之间的连平均相对分子质量来表示支化的程度。7、 交联：高分子链之间借助于多官能团单体的反应或某种助剂（如硫、过氧化物等）将大分子链之间通过支链或化学键键接形成三维空间网络结构的过程。8、 键接结构：结构单元在分子链中的连接方式。9、 构型：分子中通过化学键所固定的原子或基团在空间的相对位置和排列。10、 几何异构：双烯类单体1,4 加成聚合的高分子主链上存在双键，由于取代基不能绕内双键旋转，因而内双键上的基团在双键两侧排列的方式不同而有顺式（cis）构型和反式（trans）构型之分，称为几何异构。11、 旋光异构：饱和碳氢化合物分子中由于存在不同取代基的不对称碳原子，形成两种互为镜像关系的构型，表现出不同的旋光性，分别用d和l表示。12、 全同立构：如果将聚合物分子链拉成平面锯齿状，每一结构单元的取代基可以全部位于平面的一侧，即高分子链全部由一种旋光异构的结构单元组成，称为全同立构。13、 间同立构：结构单元的取代基交替位于平面的两侧，即高分子链由两种旋光异构的结构单元交替键接而成，称为间同立构。14、 规整度：规整度用来表示有规立构的程度，可用聚合物中全同立构和间同立构的总的百分含量来表示。15、 共聚物的序列结构：共聚物包含的两种或两种以上不同化学链节的序列排布方式，称为共聚物的序列结构。16、 平均序列长度：单体单元总数与形成的分子链段总数之比称为平均序列长度。17、 嵌段数：100个单体单元中出现的各种嵌段的总和。200/（LA+LB）18、 内旋转构象：高分子链由于单键内旋转而产生的分子在空间的不同形态称为构象，又称为内旋转异构体。19、 末端距：对于线型高分子，分子链一端至另一端的直线距离即为末端距。20、 均方末端距：末端距的平方的平均值，通常用来表征高分子链的尺寸。21、 伸直链：在非常高的压力下形成完全伸直的高分子链称为伸直链。22、 自由结合链：假设高分子链是由n个（n很大）键长为l的单键组成，每个键在空间的各个方向的取向相同，键不占体积，这种分子链模型称为自由结合链。23、 自由旋转链：假设高分子链是由n个（n很大）不占体积的键长为l的单键组成，每个单键在键角方向的限制下自由旋转，不受单键内旋转的位垒限制，这种分子链模型称为自由旋转链。24、 均方回转半径：从高分子链的质量中心（重心）到各链段的距离的平方的质量平均值。25、 高斯链：末端距符合高斯分布的高分子链称为高斯链。26、 链段：由若干单键组成，链段间自由结合，是等效自由结合链的运动单元。27、 等效自由结合链：对于实际高分子，不符合高斯链的条件，我们可以把高分子链看成由ne个长度为le的统计链段组成的自由结合链，称为等效自由结合链。28、 柔性：高分子链通过单键内旋转而改变其构象的性质，称为柔性。29、 刚性：高分子保持其原有构象的能力，称为刚性。30、 静态柔性：高分子链中单键取旁氏旋转状态和反式旋转状态概率的偏差程度。31、 动态柔性：是指在外界条件下，从一种平衡态构象转变为另一种平衡态构象的难易程度。32、 无扰尺寸：均方末端距与分子量的比值的平方根，Ale，需要用A（M0）1/2来比较不同聚合物的柔性。33、 空间位阻参数（刚性因子）：用无扰均方末端距与自由旋转链所得均方末端距的比值的平方根来反映真实高分子链的单键内旋转受阻程度，称为空间位阻参数。34、 极限特征比：无扰均方末端距与自由结合链的均方末端距的比值，反映的是键角和旋转角变化时旋转受阻的情况。35、 持久长度：无限长高分子链的末端距在第一个键方向上的投影的平均值，此值可以表征高分子链的刚性程度，此值越大，刚性越大。第二章 高分子的聚集态结构1、 范德华力：次价力的一种，包括色散力、诱导力和静电力。2、 氢键：次价力的一种，氢键是强极性的X-H上的氢原子与另一个键上电负性很大的孤对电子相互吸引而形成的一种键（X-HY），氢键有方向性和饱和性。3、 内聚能：克服分子间的作用力，把1mol液体或固体分子移到其分子间的引力范围之外所需要的能量，E=Hv-RT。4、 内聚能密度：单位体积的内聚能即为内聚能密度,CED=E /V。5、 晶系：晶体的类型立方、六方、三方（菱形）、四方（正方）、正交（斜方）、单斜、三斜。6、 晶胞参数：在空间格子中，可找出一个具有周期性排列的，大小与形状相等的，体积最小的平行六面体，以代表晶体结构的基本重复单位，这种三维空间中具有周期性排列的最小单位称为晶胞，描述晶胞的六个参数（平行六面体三边的长度与它们的夹角）称为晶胞参数。7、 锯齿形构象：为使分子链位能最低，并有利于在晶体中做紧密而规则的堆砌，没有取代基或取代基较小的碳链常采取全反式构象，又称锯齿形构象以使构象能量最低。8、 螺旋形构象：侧基较大的高分子为减少空间阻碍降低位能，必须采取一些旁氏构象，故而形成螺旋形构象。9、 同质多晶现象：一种高分子可能由于结晶条件不同而产生不同的晶胞。10、 单晶：在极稀溶液中缓慢结晶得到的具有规则外形的薄片状晶体。厚10-15nm的薄板状晶体，有菱形、平行四边形、长方形、六角形等形状，分子呈折叠链构象，分子垂直于片晶表面。11、 球晶：聚合物在没有外力或流动的情况下，由熔体冷却或从浓溶液中结晶，倾向于形成球状晶体，称为球晶。球形或截顶的球形，由晶片从中心往外辐射生长组成。12、 伸直链片晶：在非常高的压力下结晶形成的由完全伸直的分子链平行规则地排列的晶体。厚度与分子链长度相当的片状晶体，分子呈伸直链构象。13、 纤维状晶：聚合物在受到外力场作用下结晶，可形成纤维状晶体，称之为纤维状晶。“纤维”中分子完全伸展，总长度大大超过分子链平均长度。14、 串晶：受剪切应力后又停止应力作用，或结晶温度较低时，以纤维状晶为脊纤维，上面附加生长许多折叠链片晶而成。15、 树枝状晶：溶液浓度为0.01%0.1%，温度较低的条件下结晶时，高分子的扩散成为结晶生长的控制因素，此时在突出的棱角上要比其他邻近处的生长速度更快，从而倾向于树枝状生长，形成树枝状晶。16、 柱晶：聚合物在应力作用下冷却结晶，由于晶体生长在应力方向上受到阻碍不能形成完整的球晶，取向的伸直链起成核剂的作用，使折叠链片晶的生长过程只限于垂直方向，最后生成柱状晶体，这种行列式成核又称排核。17、 结晶尺寸对聚合物性能的影响：晶粒越大，力学性能越差；晶粒尺寸越大越不透明。18、 缨状微束模型：20世纪40年代Gerngross提出，晶区非晶区同时存在，晶区尺寸较小，一根高分子链可穿过几个晶区，晶区通常情况下是无规取向的。可解释高聚物的密度，熔限，X射线的衍射环以及光学双折射。19、 折叠链模型：20世纪50年代A.Keller提出，认为分子链规则地折叠成厚为100A的晶片，晶片再堆砌成片晶。可解释片晶与球晶的结晶形态。20、 插线板模型：P.J.Flory提出，认为晶片表面上的分子链无规聚集形成松散的非晶区；晶片中相邻排列的两段分子链可能是同一分子中的非邻近链段或是不同分子的链段，形成多层晶片时，一根分子链可以从一个晶片穿过非晶区进入另一个晶片，也可以回到原来的晶片。21、 两相球粒模型：1972年Yeh提出，非晶态高聚物存在一定的局部有序，其中包含粒子相和粒间相。可以解释实际密度比无规线团模型计算的要大，结晶速度快，热处理后密度变大。22、 松散折叠链模型：20世纪60年代Fischer提出，折叠链折叠处为松散的环状结构，可以解释单晶表面密度的的实验现象。23、 隧道-折叠链模型：综合了上述的模型的优点。24、 结晶度：结晶部分所占比例，可用结晶部分的质量百分数和体积百分数来表示。25、 次级结晶：聚合物的结晶过程分一次结晶（主结晶）和二次结晶（次级结晶），由于高分子的分子量大，体系粘度大，分子运动迟缓，因此由完全无序到三维有序必定要经过很长时间，一些暂时没有结晶的分子链在聚合物储存或使用的过程中还会结晶，如球晶，在互相未碰撞截顶前为主结晶，其后的再结晶为次级结晶。Avrami方程在结晶后期与实验的偏离及等温结晶曲线上出现的两个台阶，都表明次级结晶的客观存在。26、 熔点与熔限：晶体完全融化的温度称为熔点。 聚合物结晶的熔融发生在相当宽的温度范围内，这个温度范围称为熔限。27、 平衡熔点：聚合物晶相与非晶相达到热力学平衡时体系的温度。28、 取向与解取向：聚合物在某种外力的作用下，分子链、链段和结晶聚合物中的晶粒等取向单元沿着外力作用方向择优排列。取向过程是分子的有序化过程，而热运动却使分子趋向于杂乱无序，即所谓解取向过程。29、 单轴取向与双轴取向：单轴取向聚合物材料只沿一个方向拉伸，长度增加而厚度和宽度减小，分子链和链段趋向于沿着拉伸方向平行的方向排列。双轴取向聚合物薄膜或板材沿着它的平面纵向和横向拉伸，面积增加而厚度减小，分子链和链段倾向于与薄膜平面平行的方向排列，但是在此平面内的分子链方向是无规的。30、 液晶：某些物质的结晶受热熔融或被溶剂溶解之后，虽然失去固态物质的刚性而获得液态物质的流动性，却仍然部分保留着晶态物质分子的有序排列，从而在物理性质上呈现各向异性，形成一种兼有晶体和液体的部分性质的过渡状态，此种状态称为液晶态，处于液晶态的物质称为液晶。31、 液晶基元：使液晶分子具有刚性的分子结构。32、 清亮点：由各向异性的液晶态转变为各项同性液态的温度。第三章 高分子的分子运动1、 运动单元的多重性（布朗运动与微布朗运动）：高分子运动单元是多重的，可以是整个分子、链段、链节、侧基、支链等。通常按照单元大小可分为大尺寸运动单元和小尺寸运动单元。2、 分子运动的时间依赖性（松弛过程）：高分子运动对时间的依赖性称为松弛特性，指在一定的外界条件下，物体偏离一种平衡态，而通过分子运动达到与外界条件相适应的新的平衡态需要一定的时间，需要经过一个缓慢的过程，这个过程称为松弛过程。3、 松弛时间：从一种状态到另一种状态的运动需要克服分子间的作用力，需要时间，称为松弛时间。用来描述松弛过程快慢的物理量。4、 分子运动的温度依赖性：温度升高，热运动能量增加，温度升高，自由体积增加，这两方面都可加快松弛过程的进行，即松弛时间随温度升高而减少。5、 玻璃态：在温度较低时，链段运动冻结，只有较小运动单元的运动，形变很小且瞬间完成，而弹性模量很高，聚合物呈刚性固体状，称为玻璃态。6、 高弹态：相对于玻璃态，弹性模量明显减小，如将外力除去，形变逐渐恢复，表现出高弹性，因此把这种状态称为高弹态。7、 黏流态：温度升高到某一温度，形变又要逐渐增大，且不可恢复，模量逐渐减少，聚合物则变成粘性液体，产生不可逆形变，称为黏流态。8、 玻璃化转变：链段开始运动，是玻璃态与高弹态之间的转变。9、 玻璃化温度：对应玻璃态与高弹态之间的转变温度称为玻璃化温度。10、 流动转变：链段沿作用力方向的协同运动导致大分子的重心发生相对位移，聚合物呈现流动性，是高弹态与黏流态之间的转变。11、 黏流温度：高弹态与黏流态之间的转变温度。12、 普弹性：外力与形变的关系满足胡克定律，称物体具有普弹性。13、 高弹性：高分子在很小力作用下发生很大形变的性质，是通过链段与内旋转改变构象以达到改变形变的目的，以适应外力作用，从而产生形变。14、 次级松弛：比链段小的单元从冻结到运动的过程称为聚合物的次级松弛过程。15、 自由体积：自由体积就是液体或固体中未被分子占据的体积，它是分子运动所必需的空间。16、 黏度：用黏度是用来表示聚合物流动过程中，高分子移动所受阻力的大小。17、 流动曲线：应力应变曲线即为流动曲线。在较宽的应力与应变范围内观察高聚物的流变行为，做应力-应变曲线，所得的图像为普适流动曲线。18、 牛顿流体：黏度为常数，不随剪切应力与剪切速率大小而改变的流体称为牛顿流体。19、 假塑性流体：流体粘度随剪切速率的增加而减小即剪切变稀。20、 胀塑性流体：流体粘度随剪切速率的增加而增加即剪切变稠。21、 宾汉流体：具有名副其实的塑性行为，即受到的剪切应力小于某一临界值时不发生流动，相当于胡克固体，超过该临界值后可像牛顿流体一样流动。22、 表观粘度：对非牛顿流体，仍与牛顿黏度相类比，取剪切应力与剪切速率的比值定义为表观粘度。23、 零切黏度：在低剪切速率时，非牛顿流体可以表现出牛顿性，因此由应力对剪切速率曲线的初始斜率可得牛顿黏度，即零切黏度。24、 无穷剪切粘度：非牛顿流体的应力对剪切速率曲线上，剪切速率趋近于无穷时曲线的斜率，称为无穷剪切粘度。25、 稠度（微分黏度）：应力对剪切速率曲线上的某点的斜率。26、 熔融指数：在一定温度下，熔融状态的高聚物在一定负荷，十分钟内从规定直径和长度的标准毛细管中流出的重量。27、 黏流活化能：分子向周围空穴跃迁时克服周围分子所需要的能量。28、 爬杆现象（维森堡效应）：高聚物熔体或浓溶液在受到旋转剪切作用时，流体会沿内筒壁或轴上升，发生包轴或爬杆现象，锥板粘度计则产生使锥板分开的力，若在锥板上有与轴平行的小孔，则流体会涌入小孔，并沿管上升，此类现象统称为维森堡效应。29、 挤出物胀大现象（巴拉斯效应）：当高聚物熔体从小孔、毛细管或狭缝中挤出时，挤出物的直径或厚度会明显大于模口的尺寸，此现象称为挤出物胀大，或离模膨胀，亦称巴拉斯效应。增塑聚合物温度形变曲线与分子链柔顺性有关，柔性链减弹（Tf降低的多），刚性链在增塑剂达到一定浓度后出现增弹作用（Tg降低的多）。第四章 高分子溶液1、 高分子溶液：聚合物以分子状态分散在溶剂中所形成的均相聚合物。2、 溶度参数：内聚能密度的平方根。溶剂与溶质的溶度参数越接近，越可能相互溶解。3、 过量化学位：高分子溶液中溶剂的化学位变化含有两部分，一部分相当于理想溶液中溶剂的化学位变化，另一部分相当于非理想溶液的部分，非理想溶液的部分称为过量化学位。4、 熔融纺丝：指将聚合物加热熔融，然后由喷丝头喷成细流，经冷凝牵引成为纤维（聚丙烯腈，聚氯乙烯，聚乙烯醇）5、 Z均相对分子质量：以Z值为统计权重的平均相对分子质量，Z=M，其中为质量。6、 分布宽度指数：指聚合物试样中各个级分相对分子质量与平均相对分子质量之间的差值的平均值，分布宽度指数越大，聚合物试样相对分子质量分布越宽。7、 相对粘度：指溶液粘度与纯溶剂黏度之比。8、 高临界共溶温度：指高温互溶，低温分相的临界共溶温度，用UCST表示。9、 分配系数：指凝胶色谱柱中被溶质分子进入的孔洞体积部分与总孔洞体积之比，用K表示。10、 柱效：指色谱柱的分离效率，用单位柱长的理论塔板数N表示。11、 溶胀：溶剂分子渗入聚合物内部，使聚合物体积膨胀。12、 溶解：高分子均匀分散在溶剂中，形成以分子状态分散的均相体系。13、 理想溶液：指溶液中溶剂分子间，溶质分子间和溶质溶剂分子间的相互作用能都相等；溶解过程中没有体积的变化；溶解过程中没有焓的变化。14、 Huggings参数：表示高分子与溶剂混合时相互作用能的变化。15、 温度：高分子溶液的一个参数，当T=时，高分子溶液中溶剂的过量化学位为零，与理想溶液中溶剂的化学位没有偏差。16、 条件（或状态）：通过选择溶剂和温度使高分子溶液中溶剂的过量化学位为零的条件，称为条件（或状态）。17、 溶剂：当T=时，高分子溶液中溶剂的过量化学位为零，高分子溶液处于状态，状态下的溶剂称为溶剂。18、 良溶剂：当高分子溶液的Huggings参数0.5时，高分子溶液中溶剂的过量化学位0，使高分子溶解过程的自发趋势更强，此时的溶剂称为高分子的良溶剂。19、 排斥体积：高分子在稀溶液中，一个高分子很难进入另一个高分子所占的区域，即每个高分子都有一个排斥体积。如果高分子链段与溶剂分子相互作用能大于高分子链段间的相互作用能，则高分子被溶剂化而扩张，使高分子不能彼此接近，高分子的排斥体积就很大；如果高分子链段与溶剂分子相互作用能等于高分子链段间的相互作用能，高分子与高分子可以与溶剂分子一样彼此接近，互相贯穿，这样排斥体积为零，相当于高分子处于无干扰状态。20、 扩张因子：高分子在良溶剂中，由于溶剂化作用，使卷曲的高分子链伸展，高分子链的均方末端距和均方旋转半径扩大。扩张因子是指高分子链的均方末端距或均方旋转半径与高分子在状态下均方末端距或均方旋转半径之比，它表示高分子链的扩张程度。21、 增塑剂：指添加到聚合物使其塑性增大的物质。22、 内增塑：指在高分子链上引入取代基或短的链段，使聚合物结晶破坏，高分子链柔性增大，易于活动而使聚合物塑性增大的方法。23、 溶液纺丝：指将聚合物溶解在适当的溶剂中配成浓溶液，然后由喷丝头喷成细流，经凝固牵引成为纤维。24、 冻胶：指由于分子间作用力形成物理交联而失去流动性的高分子浓溶液，加热可以破坏物理交联，使冻胶溶解。25、 凝胶：指以化学键形成的交联结构高分子的溶胀体，加热不能溶解也不能熔融。26、 溶胀平衡：交联聚合物在溶胀过程中，一方面溶剂力图渗入聚合物内部使其体积膨胀，另一方面，由于交联聚合物体积膨胀导致网状分子链向三维空间伸展，而产生弹性收缩力，力图使分子网收缩。当这两部分相反的作用相互抵消时，达到溶胀平衡。27、 平衡溶胀比：交联聚合物在溶胀平衡时的体积与溶胀前的体积之比。28、 数均相对分子质量：以数量为统计权重的平均相对分子质量。29、 重均相对分子质量：以重量为统计权重的平均相对分子质量。30、 黏均相对分子质量：用稀溶液黏度法测得的平均相对分子质量。31、 数量微分分布函数：表示聚合物组分的分子分数与相对分子质量之间关系的函数。32、 质量微分分布函数：表示聚合物组分的质量分数与相对分子质量之间关系的函数。33、 多分散系数：是聚合物试样的重均相对分子质量与数均相对分子质量之比或为Z均相对分子质量与重均相对分子质量之比。聚合物试样相对分子质量分布越宽，多分散系数越大。34、 渗透压：半透膜一边的溶剂向另一边的溶液渗透，当达到渗透平衡时两边液体的静压差称为溶液的渗透压。35、 第二维利系数：可作为高分子链段间以及高分子链段与溶剂分子之间相互作用的一种量度。36、 散射角：散射光与入射光之间的夹角。37、 外干涉：从溶液中某一分子所发出的散射光与从另一分子所发出的散射光之间的相互干涉。38、 内干涉：从溶液中分子的某一部分发出的散射光与从同一分子的另一部分发出的散射光之间的相互干涉。39、 瑞利因子：定义为单位散射体积所产生的散射光强与入射光强之比乘以观测距离的平方。40、 散射体积：指能被入射光照射到而同时又能被检测器观察到的体积。41、 小粒子：指尺寸小于光的波长的二十分之一的分子。42、 增比黏度：指溶液粘度相对于纯溶剂黏度增加的分数，即溶液粘度的相对增量。43、 比浓黏度：指溶液增比黏度与溶液浓度之比。44、 比浓对数粘度：指溶液相对粘度的自然对数与浓度之比。45、 特性黏数：指比浓黏度和比浓对数粘度当浓度趋于零时的外推值。46、 相对分子质量分布：指聚合物试样中各个相对分子质量组分的含量与相对分子质量的关系。47、 低临界共溶温度：指低温互溶，高温分相得临界共溶温度，用LCST表示。48、 淋出体积：指试样从进入色谱柱到被淋洗出来的淋出液的总体积。49、 普适标定：指用一对所有聚合物都普遍适用的标定参数进行标定，订出标定关系。凝胶渗透色谱用M（或Vh）作为普适标定参数。50、 分辨率：指色谱柱的柱效与分离能力的综合量度。51、 亚浓溶液：高分子稀溶液中，高分子线团是相互分离的，溶液中的链段分布不均一；当浓度增大到某种程度后，高分子线团互相穿插交叠，整个溶液中链段分布趋于均一，这种溶液称为亚浓溶液。52、 临界交叠浓度：在高分子稀溶液和亚浓溶液之间，若溶液浓度从稀向浓逐渐增大，孤立的高分子线团逐渐靠近，靠近到开始成为线团密堆积时的浓度，称为临界交叠浓度，又称为高分子溶液接触浓度。第五章 聚合物的力学性能1、 应变：材料受到外力作用时，而所处条件不能使它产生惯性移动时，它的几何尺寸和形状将发生变化，将该变化称为应变。2、 应力：材料发生宏观变形时，其内部分子间以及分子内各原子间的相对位置和距离发生变化，产生原子间及分子间的附加内力，抵抗外力，并力图恢复到变化前的状态，达到平衡时，附加内力与外力大小相等，方向相反，定义单位面积上的附加内力为应力，单位帕斯卡。3、 模量：材料发生单位应变时的应力，表征材料抵抗变形的能力，模量越大，越不易变形，表示材料刚度越大。4、 泊松比：拉伸试验中，材料横向宽度的减小与纵向单位长度的增加之比。5、 拉伸强度：在规定的试验温度、湿度和试验速度下，在标准试样上沿轴向施加拉伸载荷，直到试样被拉断为止，断裂前材料承受的最大载荷与试样的宽度和厚度的乘积的比值为拉伸强度。6、 弯曲强度：在规定实验条件下，对标准试样施加弯曲静力矩，直到折断为止，取实验过程中的最大载荷，得弯曲强度7、 冲击强度：衡量材料韧性的指标，表征材料抵抗冲击载荷破坏的能力，通常定义为试样受载荷而折断时单位面积所吸收的能量。8、 热弹效应：高弹体形变时有热效应，橡胶拉伸时放热，回缩时吸热，且伸长时热效应随伸长率增加而增大，统称热弹效应。9、 熵弹性：等温形变过程中内能保持不变的弹性体为理想高弹体，理想高弹体拉伸时只引起熵变，或者说只有熵的变化对理想高弹体的弹性有贡献，因而也称此种弹性为熵弹性。10、 理想高弹体：等温形变过程中内能保持不变的弹性体为理想高弹体。11、 平衡溶胀度：交联高聚物在溶胀平衡时的体积与溶胀前的体积之比为平衡溶胀度。12、 理想弹性：理想的弹性体在受到外力后，平衡形变瞬时达到，与时间无关，外力除去后，形变立刻恢复。13、 理想粘性：一个理想的粘性体，当受到外力后，形变随时间线性发展，外力除去后，形变不能回复。14、 粘弹性：形变的