非晶态高分子的形变——温度曲线概要

PPT模板下载：非晶态高分子的形变——温度曲线力学状态与热变形曲线1非晶聚合物的三态与两转变2热形变曲线（热机械曲线）：对聚合物样品，施加一个恒定外力，得到的形变与温度的关系曲线结构不同，高聚物的温度形变曲线的形式也不同。力学状态——高聚物的力学性能随温度变化的特征状态。力学状态与热变形曲线1dTgTA玻璃态bTC黏流态B高弹态fT温度形变非晶态聚合物的温度形变曲线非晶态聚合物温度--形变曲线玻璃化转变区域黏流转变区域1热机械曲线玻璃化温度Tg;黏流温度Tf;脆化温度Tb;分解温度Td非晶聚合物的三种力学状态：非晶聚合物的三态与两转变2黏流转变:高弹态两种转变：玻璃化转变：玻璃态、高弹态、黏流态黏流态玻璃态高弹态温度较低（T≤200K），分子运动的能量很低，不能克服单键内旋转的位垒，链段被冻结，只有小运动单元（侧基，链节，支链）能运动，因此不能实现构象转变，即链段运动的松弛时间为无穷大，大大超过实验测量的时间范围。因此此时受外力时，链段运动被冻结，只能使链的键长键角发生微小的改变。玻璃态宏观表现：受力后，形变很小，形变与所受的力大小成正比，当外力除去后，形变立刻恢复，这种力学性质叫虎克型弹性，又称普弹性。非晶高聚物处于普弹性的状态叫玻璃态(质硬无弹性）。玻璃态：T增加，虽然整个分子的移动不可能，但是当T＝Tg时，分子热运动的能量足以克服内旋转的位垒，链段开始运动，可以通过单键的内旋转改变构象，甚至可以使部分链段产生滑移。即链段运动的减少到与实验测量时间同一个数量级时观察到链段运动的宏观表现——玻璃化转变，聚合物进入了高弹态。当聚合物受到拉伸力时，分子链通过单键的内旋转和链段运动改变构象从蜷曲状态到伸展状态（宏观上表现为很大的形变)，当外力除去时，又回复到原来状态（宏观上表现为弹性回缩），这种受力后形变很大而且又回复的力学性质高弹性，它是非晶高聚物处在高弹态下特有的力学特征。高弹态：TgTfET同样可以分为“三态”“两转变”高聚物的模量与温度的关系温度继续升高，不仅链段运动的松弛时间变短了，而且整个分子链的移动的松弛时间缩短到与我们实验观察的时间同一个数量级，高聚物在外力作用下会发生黏性流动，它是整个分子链发生滑移的宏观表现。是不可逆的变形（外力去掉后形变不能恢复）黏流态：非晶高聚物的三种力学状态的特征：A区：TbTTg玻璃态，具有普弹性，运动单元：侧基、支链、链节。模量高(109～1010Pa)，硬度高，形变小而可逆B区：Tg～Tf高弹态，具有高弹性，运动单元：链段模量小105-107Pa形变大而可逆，变化较迟缓C区：TdTTf黏流态，具有黏流性。运动单元：整个分子链。模量更低，形变大而不可逆常温下为玻璃态的聚合物可用作塑料。如：PS、PMMA、PVC等。谢谢大家