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文档简介

1、第三章 习题讲解,1. 非晶态聚合物力学三态的特点、形变机理是什么？请用分子运动来解释。,聚合物力学三态的分子运动各具特点： 玻璃态：温度低，链段的运动处于冻结，只有侧基、链节、链长、键角等局部运动，形变小，具有虎克弹性行为，即形变与受力大小成正比，当外力除去后，形变立即恢复；,高弹态：随着温度上升，分子热运动的能量已足以克服主链单键内旋转的位垒，链段运动被激发，在外力作用下，分子链可从卷曲构象变为伸展构象，在宏观上呈现很大的形变，当外力去除后，形变可恢复； 粘流态：链段运动剧烈，导致分子链发生相对位移，在宏观上表现为沿外力方向发生粘性流动，形变量很大，除去外力形变不可逆。,2. 画出非晶、结

2、晶和交联聚合物的温度-形变曲线。,非晶态聚合物和交联聚合物,晶态聚合物,3. 讨论影响Tg的结构因素及外在条件。,（i）聚合物的结构：Tg是链段运动刚被冻结的温度，而链段运动是通过主链单键的内旋转来实现，因此Tg与高分子链的柔顺性相关，柔顺性好，Tg低，柔顺性差，Tg高。 具体表现如下：,主链结构： 主链由饱和单键所组成的聚合物，如-C-C-，-C-N-，-C-O-，-Si-O-等，柔顺性较好，一般Tg不高；,主链中引入孤立双键，可提高分子链的柔顺性，使Tg降低；,主链中引入共轭双键、芳环或芳杂环，可提高分子链的刚性，Tg升高。,b. 侧基或侧链： 侧基的极性越强，数目越多，Tg越高；,刚性侧

3、基的体积越大，分子链的柔顺性越差，Tg越高；,柔性侧链越长，分子链柔顺性越好，Tg越低；,对称双取代，可提高分子链柔顺性，Tg下降。,c. 分子量： 当分子量较低时，MW，Tg；当分子量足够大时，分子量与Tg无关。 d. 化学交联： 交联度，分子链运动受约束的程度，分子链柔顺性，Tg。,（ii）共聚、共混与增塑 共聚（二元共聚物）： 无规共聚物只有一个Tg，介于共聚单体各自均聚物的Tg之间，并可通过共聚物组成来连续改变共聚物的Tg。 嵌段共聚物和接枝共聚物：若两组分相容只表现出一Tg，若两组分不相容，表现两Tg。,共混： 两组分相容：均相体系，只有一个Tg，介于两组分Tg之间； 两组分不相容：出现相分离，具有两个Tg，其值分别接近两组分Tg； 两组分部分相容：相容性愈好，共混物的两个Tg愈接近。 增塑： 加入适宜的增塑剂可降低聚合物的Tg。,（iii）外界条件： 聚合物的玻璃化转变是一个松弛过程，与过程相关，因此升温或冷却速度、外力的大小及其作用时间的长短对Tg都有影响。 测定Tg时升温或

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