高分子材料(力学性能)PPT课件

.第1、5章：高分子材料的基本性能，公共邮箱： gaofzcl密码： 111111，目的：高分子材料的基本性能的普遍规律-核可用结构和分子运动基本理论进行分析，工作邮箱： gaojin918，2，力学性能热性能电性能溶解，渗透性能劣化性能燃烧性能# 分子设计和改性的基本思路和方法、基本内容、3、3种力学状态：粘流状态：高弹状态：玻璃状态(结晶状态)、粘弹性、5.1力学性能、4、高分子材料流变特性分子运动的原理进行分析。 流动性的测试分析方法是什么？ 分析了PP、PS成形加工条件对流动性的影响。 5、另一方面，高分子化合物的流动性(流动性的基础概要)；1、特征粘度越大分子量越大粘度分布越广粘度越大的流动机理：分子重心的相对位移是伴随着链段的相继迁移而实现的高弹性变形的粘弹性现象：出口肥大、粘性效应、熔体破裂、5.1 如何解决？ 涂料涂装时的流程问题怎么解决？ 6，4 )为假塑性流体：a，基本名词：剪切应力，剪切速度，剪切速度(剪切应力增加，表观粘度降低的流体)，5.1力学性能，物质，高分子的流动性，b，假塑性原因，大分子的剪切力方向的取向，以及带来的解卷，7，5.1力学性能，一，高分子的流动性，8， b，幂律方程：=Kn，n=1:牛顿流体(曲线2)n1:膨胀流体(曲线4 )，n:非牛顿指数； d、触变性流体： t变长，粘度急速降低(例如应用于重防腐涂料)震凝性流体：相反，全剪应力下的流变曲线、曲线3 :宾汉流体、5.1力学性能、一、高分子化合物的流动性、9，1、第一牛顿区2、第二牛顿区、5.1力学性能、一、高分子化合物的流动性、10， 2、与结构的关系(、Tf、非牛顿性)；1 )分子量：分子量越大则粘度越大，Tf越高则非牛顿性越大；2 )分布：一般宽：低剪切下：粘度越大则高剪切下：粘度越小则Tf越低、非牛顿性越大、交织、解卷能力、5.1力学性能、一、 高分子化合物的流动性，11， 3 )柔软性：柔软性越大，Tf越低，非牛顿性越大(粘度对剪切敏感性越大)，刚性越大：粘度对温度的敏感性越大；4 )分子间力：越大，Tf越高，粘度越高，对粘度的温度的敏感性越大，5.1力学性能，物质，高分子化合物的流动性，2， 与结构的关系(，Tf，非牛顿性)，链活动能力，长链卷曲，实用指导意义：塑料成型生产，涂料，12，3，粘度的表现：(测定：)熔融指数：在一定的压力，温度下，单位时间流过特定毛细孔(1mm2)的高分子化合物的重量。 5.1力学性能，一、高分子化合物的流动性，原材料的重要指标！ 分子量和分布的综合表现，指导了对材料、成型技术设计、力学性能、13、橡胶高弹性结构的基本要求？ 橡胶力学性能的特点是？ 灵活的本质是什么？ 比较丁二烯橡胶、乙丙橡胶的高弹性能，14，2，橡胶的高弹性，-分段运动的表现，高分子特有，1，高弹性的特征： e (模量)小，钢材的1/105泊松比小=0.5V=0温度上升，e变大(与金属相反变形时在有热效应(发展时，升温(散热)的条件下，高弹变形是明显的松弛现象，对时间依赖性、5.1力学性能、橡胶有高弹性的结构要求吗？ 指导您如何根据灵活的使用要求选择材料。15、2、高弹性本质：链段取向和解取向为松弛过程，解释特征4:h=u-tsh=-ts :在变形过程中具有热效应(变形发展：s0，发热)、5.1力学性能、2、橡胶高弹性、16、3、的关系，特征3:E与t成比例橡胶的高弹性3.的关系，17、4，橡胶的高弹性的结构要求*1)柔软性高，柔软性高不一定具有高弹性2 )不结晶-无约束3 )提供分子量高-交联度，强度高4 )交联-无永久变形，5.1力学性能，2，橡胶的高弹性，18，高分子材料高分子材料粘弹性的表现及影响因素？ 运用分子运动理论、弛豫理论分析高分子材料力学损失的影响因素？ 19，3，粘弹性，有-弹性，粘性，明显松弛过程：时间依赖性，1，静态粘弹性：(非交变)，蠕变：恒定t，恒定，t的变化，应力松弛：恒定t，恒定，t的变化，=瞬时弹性高弹性永久，(交联-曲线2 )，1 )蠕变，应力松弛现象，5.1力学性能， t实际尺寸稳定性问题、密封问题、疲劳问题的分析、选材高分子材料的性能与其他材料不同，发生规律异常时，应用粘弹性进行分析。20、原因：连杆运动，调节座位适应外力，力不变，调节结果：变形增大-蠕变，变形不变，调节结果：内力减小，相对外力减小-应力缓和，3 )应用：工程塑料尺寸稳定性，密封问题等示例粘弹模型：建立模型-模拟曲线-参数，理想粘壶理想弹簧Maxwell模型为应力松弛，Kelvin模型为蠕变，串联，并联，2 )原因：三，粘弹性，5.1力学性能，21，三，粘弹性，5.1力学性能，22， 应力周期性变化：=0Sint应变：=0Sin(t )延迟相位角，滞后：在一定温度下承受交变应力的变形随着力的时间变化，结果：滞后环能(机械能(弹性能)热能)力学损失，力学，损耗模量-储能模量，2，动态粘弹性(滞后)，3，粘弹性，5.1力学性能，23影响因素*:1 )结构：分子的柔软性，分子间力等-2 )时间： (1/-t (观察) )小-t长：区段完全赶上-t短：区段硬， 更脆适度t :滞后明显在tan有最大值，3 )温度：-t增大，减小，分析：段运动(时温等效原理)的应用意义：分析指导力学(及其他物理)特性和应用，意义重大(例：)理论意义：分子运动研究的重要手段，三、粘弹性，5.1力学性能何PE/PP/PS/PA66/PVC/环氧树脂力学特征比较强化高分子材料的主要方法，25，4，屈服，强度和断裂- (玻璃、结晶状态)，1，拉伸过程应力-应变曲线(冷拉伸曲线)在一定温度、一定拉伸速度下，观察应力和应变的变化曲线，2，力学强度3， 与结构的关系4，强化和强化，(5，其他力学性能)，5.1力学性能，高分子塑料和金属材料的拉伸性能特征规律如何不同，为什么(银纹，断裂，屈服，应力增强问题)不同的力学要求是如何选择材料的？ 怎样加强？ 怎样加强？ (例如，对于PS，橡胶材料，PVC )，26，力学特征*:E-硬质A-弹性S-强韧-延展性SOA-回弹弹性强度(B，Y)-强弱，1 )无定形：曲线分析： OA-普通弹性斜率=EY :随着应变增大， 应力不变或下降力被除去，变形不能恢复的应变增大应力增大-应变硬化B:断裂脆性破坏： (BY )韧性破坏：-小单元运动，1，拉伸过程(非晶质，结晶高分子)，5.1力学性能四屈服，强度和破坏，27，屈服过程：剪切变形(45 )。 结构滑移)银纹化过程裂缝，b屈服：机理：链段在力强下运动(定向)，t小于Tg无法恢复，银纹化：在力(环境)下结构缺陷应力集中，出现发光条纹。 运动单元的高度方向(m不为零)，强制性高弹性变形： Tg以下，高应力产生的大变形，不能恢复，银纹和龟裂的区别？ 1、拉伸过程(非晶、晶体高分子)、5.1力学性能四屈服、强度和断裂、28、c断裂：脆性断裂：无屈服，断裂面光滑，韧性断裂：出现屈服后断裂，断裂面粗糙。TMC )，2)F点越大，B，Y越大，越小，e越大- -越强，脆性破坏，3 )交联适度B越大，Y越小，e越大， i变大-变脆，4 )晶体Y变大- -强硬球晶体大小、多少-小而密-强度、抗冲击性强， 5.1力学性能的4屈服、强度和破坏、39、5.1力学性能的4屈服、强度和破坏、3、强度和结构的关系、40、6 )缺陷(裂纹、气泡、内部应力、银筋等)-应力集中、强度大幅度降低，7 )增塑剂： -分子间力降低例： PVC，5 )取向：平行取向方向、强度大幅度增加。 垂直取向、强度大幅降低，5.1力学性能为四屈服，强度与破坏，3，强度与结构的关系，41，42，43，4，强化与强化，1 )强化：A，结晶，取向，交联b，活性粉末强化，作用：吸附相当物理交联传递应力-均匀分布载荷，断链，其他链仍起作用。 偶联剂使惰性粉末增强“活性”纳米粉末，5.1力学性能为4屈服、强度和断裂、分子运动、凝聚状态结构、复合、合金化、44， c :纤维增强，4，增强和强化，5.1力学性能为4屈服，强度和断裂，45，纤维增强的机理：纤维弹性模量大于基体，同样的应变抑制纤维积载大的裂纹效果的粘接作用，传递应力的短纤维起作用，5.1力学性能的4屈服，强度和断裂，4，强化和强化，46， 增强-S增强橡胶的增强共聚，共混示例： HIPS，多裂纹化理论剪切屈服理论剪切屈服的裂纹理论，5.1力学性能的四屈服，强度和断裂，4，增强和增强，47，48，纤维增强(主要对热固性树脂)，5.1力学性能的四屈服，强度和断裂，4，增强和增强，49，5