高分子材料性质ppt课件

1、高聚物高聚物构造构造高聚物高聚物性能性能高聚物高聚物分子运动分子运动PS：塑料PA，纤维素：纤维材料聚异丁烯：橡胶不同结构的高聚物，表现出不同的力学状态和物理力学性能 主要外界条件：主要外界条件： 温度温度 外力作用速度外力作用速度同一种高聚物，分子运动情况不同，就会同一种高聚物，分子运动情况不同，就会表现出不同的宏观性质表现出不同的宏观性质 松弛时间，与材料松弛时间，与材料的结构性质，以及温度、的结构性质，以及温度、外力作用的速度及大小外力作用的速度及大小有关有关 t t t 时，时， t/t/趋于趋于 ，x(t)x(t)趋于趋于0 0t t 时，同一数量级时，才时，同一数量级时，才能观察到

2、分子运动的松弛时间能观察到分子运动的松弛时间温度温度- -形变曲线形变曲线= =热热- -机曲线机曲线（热（热- -机械曲线）机械曲线）非晶态线型高非晶态线型高分子材料的温分子材料的温度度- -形变曲线形变曲线在不同外部条件下，非晶态聚合物存在在不同外部条件下，非晶态聚合物存在三种不同的力学状态三种不同的力学状态两种状态转变过程两种状态转变过程玻璃态玻璃态高弹态高弹态粘流态粘流态玻璃化转变玻璃化转变粘流转变粘流转变冷却快时：测冷却快时：测得的得的TgTg高；冷高；冷却慢时，测得却慢时，测得的的TgTg低低高分子材料的高分子材料的玻璃化转变是玻璃化转变是高分子链段运动高分子链段运动的一种松弛过程

3、的一种松弛过程影响影响TgTg的因素的因素改变改变TgTg改善耐热性、耐寒性改善耐热性、耐寒性X=CH3X=CH3：PPPP，Tg=-10Tg=-10X=ClX=Cl：PVCPVC，Tg=87Tg=87X=OHX=OH：PVAPVA，Tg=85Tg=85X=CNX=CN：PANPAN，Tg=104Tg=104X为极性为极性基团基团X=X=苯环：苯环：PSPS，Tg=100Tg=100X=X=咔唑：聚乙烯基咔唑，咔唑：聚乙烯基咔唑，Tg=208Tg=208 X为非极性基团为非极性基团空间阻碍效应空间阻碍效应TgTg侧基体积侧基体积，对单键内旋转阻碍，对单键内旋转阻碍柔性柔性，TgTg聚异丁烯：聚

4、异丁烯：Tg=-70Tg=-70聚丙烯：聚丙烯：Tg=-10Tg=-10聚偏二氯乙烯：聚偏二氯乙烯：Tg=-19Tg=-19聚氯乙烯：聚氯乙烯：Tg=87Tg=87对称对称不对称不对称聚丙烯酸酯类聚丙烯酸酯类R=CH3：Tg=3R=C2H5：Tg=-24R=C4H9：Tg=-56 尼龙6 尼龙66Tg=50 纯纯PVCPVC：室温下为硬塑料：室温下为硬塑料板材、管材等硬制品板材、管材等硬制品改性：加改性：加20-40%20-40%邻苯二甲酸二辛酯，邻苯二甲酸二辛酯，TgTg为为-30-30，室温下为高弹态，可用作橡胶代用品。室温下为高弹态，可用作橡胶代用品。普通无规普通无规PSPSa-PSa-

5、PS）：）：Tg=100Tg=100全同立构全同立构PSPSi-PSi-PS）：）：Tg=240Tg=240辐射交联辐射交联PEPE：耐热温度：耐热温度250250，远大于，远大于PEPE的熔点的熔点热固性树脂：具交联结构，耐热性一般均较好热固性树脂：具交联结构，耐热性一般均较好尼龙尼龙6666：热变形温度约：热变形温度约8080；尼龙尼龙6666与与30%30%的玻璃纤维复合：强度的玻璃纤维复合：强度，热变形温度，热变形温度250250sssxvs假设假设 与与 无关，则称之为牛顿型流体。无关，则称之为牛顿型流体。假塑性流体：粘度随假塑性流体：粘度随 的的而而聚合物熔体聚合物熔体剪切减薄剪切

6、减薄胀流性流体：粘度随胀流性流体：粘度随 的的而而 聚合物胶乳、聚合物熔体聚合物胶乳、聚合物熔体- -填料体系等填料体系等剪切增厚剪切增厚第一牛顿区：在低切变速率范围内，粘度基本不第一牛顿区：在低切变速率范围内，粘度基本不随随 改变，流动行为符合牛顿流体。此区，粘度恒改变，流动行为符合牛顿流体。此区，粘度恒定且最大，称为零切粘度（定且最大，称为零切粘度（ ）。）。 增大到一定数值后，熔体粘度开始随增大到一定数值后，熔体粘度开始随 增加而下降，表现假塑性行为。增加而下降，表现假塑性行为。第二牛顿区：当第二牛顿区：当 很大时，粘度再次维持恒定，很大时，粘度再次维持恒定，表现为牛顿流体行为。此区，粘度最小，称为极限牛表现为牛顿流体行为。此区，粘度最小，称为极限牛顿粘度（顿粘度（ ）（图）（图3-203-20）。）。0受力时形变程度小，形变速度较慢受力时形变程度小，形变速度较慢不存在塑性变形和流动不存在塑性变形和流动交联程度高，交联程度高，材料模量高、蠕变速率低、力学损耗小材料模量高、蠕变速率低、力学损耗小制品尺寸稳定性好制品尺寸稳定性好防振、吸声等阻尼材料：希望材料在一定的温度范围防振、吸声等阻尼材料：希望材料在一定的温度范围或频率范围内有较大的内耗值，使之可以吸收或消耗或频率范围内有较大的内耗值，使之可以吸收或消耗掉更大的能量。