高分子物理
高分子物理名词解释
第二章名词解释1.凝聚态：根据物质的分子运动在宏观力学性能上的表现来区分为固体、液体、气体。
2.单分子链凝聚态：大分子特有现象，高分子最小单位。
3.内聚能：1mol凝聚体汽化时需要的能量，△E = CE =△HV-RT(△HV——摩尔蒸发热，RT——汽化时做膨胀功)4.晶胞：晶体结构中具有周期性排列的最小单位。
5.晶系：晶体按其几何形态的对称程度。
ler指数：是一种特殊的，以结晶学单胞三条棱为坐标系时确定的指数。
7.单晶：晶体的整体在三维方向上由同一空间格子组成。
8.球晶：浓溶液中析出或熔体中析出，在不存在应力的条件下，形成圆球形的晶体。
9.片晶厚度：结晶聚合物的长周期与结晶度的乘积。
10.结晶度：试样中结晶部分所占的质量分数或体积分数。
11.高分子链的缠结：高分子链之间形成物理交联点，构成网络结构,使分子链的运动受到周围分子的羁绊和限制。
12.聚合物液晶：一些物质的结晶结构受热熔融或被溶剂溶解后，表观上失去了固体物质的刚性，具有流动性，结构上仍保持有序结构，表现各向异性，成为固体-液体过渡状态。
13.溶致液晶：一种包含溶剂化合物在内的两种或多种化合物形成的液晶。
14.热致液晶：加热液晶物质时，形成的各向异性熔体。
15.液晶晶型：向列相（N相）:完全没有平移有序手征性液晶（胆甾相，手征性近晶相）层状液晶（近晶A，近晶C ）一维平移有序盘状液晶相（向列相ND）16.取向：在某种外力作用下，分子链或其他结构单元沿着外力作用方向择优排列的结构取向度：f=1/2（3cos2θ-1）（θ：分子链主轴与取向方向之间的夹角，称为取向角）17.双折射：一条入射光线产生两条折射光线的现象。
18.相容性：共混物各组分彼此相互容纳，形成宏观均匀材料的能力。
19.多组分聚合物：多组分聚合物又称高分子合金，指该体系中存在两种或两种以上不同的聚合物组分，不论组分之间是否以化学键相互连接。
20.自组装：基本结构单元(分子，纳米材料，微米或更大尺度的物质）自发形成有序结构的一种技术。
高分子凝聚态物理
高分子凝聚态物理随着科学技术的不断发展，高分子凝聚态物理作为一门新兴的学科逐渐受到人们的关注。
高分子是由重复单元组成的大分子，广泛存在于生物体内和日常生活中的各种材料中，如塑料、橡胶、纤维等。
高分子凝聚态物理研究的是高分子在凝聚态下的性质和行为，涵盖了多个领域，包括材料科学、物理化学和生物学等。
高分子凝聚态物理的研究对象主要是高分子的结构、形态和性质。
高分子的结构可以分为线性、支化、交联等不同形式，这些结构决定了高分子的力学性能、热性能和光学性能等。
高分子的形态可以分为无序相和有序相，无序相是高分子链的随机排列，而有序相则是高分子链的有序排列。
高分子的性质包括力学性能、热性能、电性能等方面，这些性质直接影响着材料的应用。
在高分子凝聚态物理的研究中，最重要的是理解高分子的聚集行为。
高分子在溶液中可以形成不同的聚集态，如胶束、乳液、微胶团等。
这些聚集态的形成与高分子的结构和溶剂的性质密切相关。
高分子的聚集行为对于高分子的溶解性、表面活性、胶凝性等性质具有重要影响，因此对于高分子凝聚态物理的研究具有重要意义。
高分子凝聚态物理的研究方法主要包括实验方法和理论方法。
实验方法主要通过测量高分子的物理性质来揭示高分子的结构和行为。
常用的实验方法包括流变学、动态力学分析、光散射等。
理论方法则通过建立数学模型和计算模拟来研究高分子的结构和行为。
理论方法可以帮助人们深入理解高分子的凝聚态物理现象，提供理论指导和预测能力。
高分子凝聚态物理的研究对于材料科学和生物医学等领域有着重要意义。
在材料科学中，高分子材料广泛应用于塑料、橡胶、纤维等领域，研究高分子的凝聚态物理可以为材料的设计和应用提供指导。
在生物医学中，高分子凝聚态物理的研究可以帮助人们理解生物大分子的结构和功能，为药物的设计和治疗提供理论支持。
高分子凝聚态物理是一个充满挑战和机遇的学科。
通过对高分子的结构、形态和性质的研究，可以揭示高分子的凝聚态行为，为材料科学和生物医学等领域的发展提供理论基础和实践指导。
高分子化学与物理的一级学科
高分子化学与物理的一级学科
（最新版）
目录
1.高分子化学与物理的定义和背景
2.高分子化学与物理的研究领域
3.高分子化学与物理的发展前景
正文
高分子化学与物理是一级学科，涵盖了高分子材料的合成、性质、结构和应用等方面的研究。
高分子材料是现代科技领域中不可或缺的重要材料，其广泛的应用和优良的性能使其在工程、医疗、电子、能源等领域具有重要的地位。
高分子化学与物理的研究领域主要包括高分子材料的合成、结构、性能、应用等方面。
在高分子材料的合成方面，研究人员通过不同的聚合反应，可以合成出具有不同性质和功能的高分子材料。
在高分子材料的结构方面，研究人员通过各种表征手段，如 X 射线衍射、核磁共振、红外光谱等，研究高分子材料的微观结构，从而揭示其性能和功能的来源。
在高分子材料的性能方面，研究人员研究了高分子材料的力学性能、热学性能、电学性能等，从而为高分子材料的应用提供理论基础。
在高分子材料的应用方面，研究人员通过设计、改性和优化高分子材料，使其在各种应用领域中具有更好的性能和更广泛的应用。
随着科技的不断发展，高分子化学与物理学科的发展前景十分广阔。
在未来，高分子化学与物理将继续在高分子材料的合成、性能优化和应用方面进行深入研究，为高分子材料的发展和应用提供新的理论和方法。
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高分子物理名词解释
高分子物理名词解释1、近程结构：高分子重复单元的化学结构和立体结构合称为高分子的近程结构2、远程结构：由若干个重复单元组成的大分子的长度和形状称为高分子的远程结构3、链段与链节：高分子链中能自由取向并在一定范围独立运动的最小单元称为链段。
链节是指高分子链中不断重复的单元。
4、均方旋转半径：分子链质心与组成该分子链所有链段质心之间矢量距离的均方值。
5、大分子链的末端距：高分子链中由一端指向另一端的有向线段6、构型与构象：构象系指由C-C单键内旋转而形成的空间排布。
构型系指化学键连接的邻近原子或原子团之间的空间状态表征。
7、液晶态：某些物质的结晶受热熔融或被溶剂溶解之后，仍部分地保持晶态物质分子的有序排列，呈现各项异性的物理性质，形成一种兼有晶态和液态部分性质的过渡状态，称为液晶态。
8、取向函数：9、高斯链：统计单元为一个链段且链段与链段之间自由结合，无规取向的高分子链称为等效自由结合链，因为其链段分布函数服从高斯分布，故也称为高斯链。
10、等规立构：聚合物一种或两种构型的结构单元以单一顺序重复排列。
11、无规立构：手性中心的构型呈无规排列。
12、柔顺性和刚性：高分子长链能以不同程度卷曲的特性。
13、UCST 和LCST ：最高共溶温度和最低共溶温度。
14、凝胶和冻胶：凝胶是高分子链之间以化学键形成的交联结构的溶胀体，加热不溶不熔，既是高分子的浓溶液，又是高弹性的固体。
冻胶是由高分子间以分子间作用力形成的，加热时可以溶解。
15、高分子电解质：在侧链中有许多可电离的离子型基团的高分子称为高分子电解质。
16、溶解度参数δ：1.高分子化合物：由众多原子或原子团主要以共价键结合而成的相对分子质量在1万以上的化合物。
2.近程结构：构成大分子链的结构单元的化学组成和物理结构。
3.远程结构：由数目众多结构单元构成的分子链的长短及其空间形态和结构。
4.凝聚态结构：从物理学角度界定聚合物的微观结构类型。
5.化学结构：除非通过化学键断裂并同时生成新键才能产生改变的分子结构。
高分子材料的凝聚态物理与化学
高分子材料的凝聚态物理与化学近年来，随着科学技术的发展，高分子材料在日常生活中得到越来越广泛的应用，从塑料袋、塑料瓶到复合材料、电子材料等都离不开高分子材料的应用。
高分子材料也被称为“巨分子材料”，是由大量重复单元结构通过共价键或离子键相互连接而成的材料。
在凝聚态物理与化学的研究中，高分子材料是一个重要的研究领域。
本文将重点阐述高分子材料的凝聚态物理与化学，介绍高分子材料的物理和化学性质及其应用。
一、高分子材料的物理性质高分子材料是由大分子构成的材料，其物理性质与分子结构密切相关。
一般来说，高分子材料具有以下物理性质：1. 高分子材料的密度低，一般在0.9~1.5 g/cm3之间，比许多金属和无机材料的密度低得多。
2. 高分子材料具有相对较高的耐热性和耐寒性，不易燃，但易老化、变形和劣化。
3. 高分子材料的杨氏模量和拉伸模量均低于金属和无机材料，但比许多非金属材料高。
4. 高分子材料可以形成复杂的形状，适用于各种加工方法，包括注塑、挤出、压缩成型等。
5. 高分子材料具有良好的电绝缘性能，可以用于制造电子元件、绝缘材料等。
二、高分子材料的化学性质高分子材料的化学性质与分子之间的相互作用有关。
在高分子材料的结构中，分子之间不仅有共价键连接，还存在分子间力和空间排斥力，从而形成了高分子材料的特殊化学性质。
下面是高分子材料的一些典型化学性质：1. 高分子材料不溶于水，但可以溶于有机溶剂，如丙酮、苯、甲苯等。
溶解度取决于分子量大小、极性、分子结构等因素。
2. 高分子材料在特定条件下可以发生交联、聚合等反应，形成与原料不同的材料。
3. 高分子材料对酸、碱、氧化剂等有不同的耐受性。
4. 高分子材料具有防腐、抗氧化、阻燃等性质，可以用于制造各种工业材料。
三、高分子材料的应用高分子材料的应用范围非常广泛，特别是在现代工业生产和日常生活中，高分子材料已成为重要的材料之一。
以下是高分子材料的一些典型应用：1. 塑料制品。
高分子物理名词解释
名词解释1.构型：分子中由化学键所固定的原子在空间中的排列2.构象：由于单键内旋转而产生的分子在空间不同形态成为构象。
3.构造：指链中原子的种类和排列，取代基和端基的种类，单体单元的排列顺序，支链的类型和长度等。
4.支化度：以支化点密度或亮相邻支化点之间的链平均分子量来表示支化度的程度。
5.交联度：通常用相邻两个交联点之间的链的平均分子量来表示。
6.邦联结构：高分子链之间通过支链连接成一个三维空间网型大分子时即称为交联结构。
7.立构方式（3种）：无规立构：两种旋光异构单位完全无规则检接。
间同立构：由两种旋光异构单位交替键接。
全同立构：高分子全部由一种旋光异构单位键接而成。
8.等规高聚物：全同立构和间同立构难道高聚物有时通常称为等规高聚物9.等规度：指高聚物中含有全同立构和间同立构的总的百分数。
10.等效自由结构链：我们就把有若干个键组成的一段链算作一个独立的单位，称他为链段，令链段与链段自由结合，并且无规取向，这种链称为~~~11.高斯链：因为等效自己结合链的链段分布符合高斯分布函数，故称为~~~~~~~12.链段：把由若干个键组成的一段链作为一个独立运动的单元，称为链段。
13.高分子柔顺性：高分子链能够改变其构象的性质。
14.无规线团：单链的内旋转是导致高分子链成蜷曲构象的原因，内旋转越是自由，蜷曲的趋势就越大。
我们称这种不规则的蜷曲的高分子链的构象为无规线团。
15.聚集态结构：高分子的聚集态结构是指高分子链之间的排序和堆砌结构，也称为超分子结构。
16.内聚能密度：克服分子间作用力，把1mol液体或固体分子地道其间分子间的引力范围之外所需要的能量。
17.结晶度：结晶高聚物中通常总是包含结晶区和非结晶区两个部分，为了对这种状态做出定量描述，提出结晶度的概念，作为结晶部分含量的得量度，通常以重量百分数或体积百分数俩表示。
18.取向：当线形高分子充当伸展的时候，其长度是其宽度的几百，几万倍，这种结构上悬殊的不对称性，使他们在某些情况下很容易沿某特定方向做占优势的平行排列，称为取向。
《高分子物理化学》课程教学大纲
《高分子物理化学》课程教学大纲高分子物理化学课程教学大纲1. 课程简介本课程旨在介绍高分子物理化学的基本概念、原理和应用。
通过研究本课程，学生将掌握高分子物理化学的基本理论知识，并能够将其应用于高分子材料的设计、合成和性能调控等方面。
2. 课程目标- 理解高分子物理化学的基本概念和原理。
- 掌握高分子物理化学的实验技术和分析方法。
- 能够分析和解释高分子材料的结构与性能之间的关系。
- 能够应用高分子物理化学知识解决实际问题。
3. 课程大纲3.1 第一部分：高分子物理化学基础- 高分子的基本概念与分类- 高分子的结构与力学性质- 高分子的热力学性质- 高分子的动力学性质3.2 第二部分：高分子物理化学实验- 高分子材料的合成与表征技术- 高分子物性测试与数据分析- 高分子材料的表面与界面性质研究3.3 第三部分：高分子材料的性能调控与应用- 高分子材料的结构调控与功能设计- 高分子材料在能源领域的应用- 高分子材料在生物医学领域的应用- 高分子材料在环境保护领域的应用4. 教学方法- 讲授：通过课堂讲解和示范，向学生讲解高分子物理化学的基本理论和实验操作技巧。
- 实验：组织学生进行高分子物理化学实验，培养学生的实验操作能力和数据分析能力。
- 研讨：组织学生进行小组讨论，分享研究和研究心得，促进交流和合作。
5. 考核方式- 平时成绩：包括课堂参与、作业完成情况和实验操作表现等。
- 期中考试：对学生对课程基本理论知识的掌握程度进行考核。
- 期末论文：要求学生选择一个高分子物理化学相关的课题进行研究和论文撰写。
- 实验报告：要求学生根据实验结果撰写实验报告，并进行数据分析和讨论。
6. 参考教材- 《高分子物理化学导论》- 《高分子物性与测试技术》- 《高分子材料与应用》以上为《高分子物理化学》课程的教学大纲，希望通过本课程的学习能够培养学生对高分子物理化学的兴趣，并为其今后从事相关领域的科研和应用工作打下坚实的基础。
高分子物理
一．名词解释1. 链段：高分子链上能独立运动（或自由取向）最小单元。
2. 溶胀：高聚物溶解前吸收溶剂而体积增大的现象。
3. 蠕变：在恒温下施加一定的恒定外力时，材料的形变随时间而逐渐增大的力学现象。
4. 介电损耗：在交变电场的作用下，电介质由于极化而消耗的电能。
5. 构象：由于单键的内旋转而产生的分子中原子在空间位置上的变化叫构象。
6. 分子量分布宽度指数：描述聚合物分子量分布宽度的常用参数之一，是实验中各个分子量与平均分子量之间差值的平方平均值，可简明地描述聚合物试样分子量的多分散性。
有重均和数均之分。
其数值越大，表明其分子量分布越宽。
7. 时温等效原理：指升高温度和延长观察时间对于聚合物的分子运动是等效的，对于聚合物的粘弹行为也是等效的。
8. 高分子链：单体通过聚合反应连接而成的链状分子，称为高分子链，高分子中的重复结构单元的数目称为聚合度。
9. 构型：指分子中由化学键所固定的原子在空间的几何排列，或指分子中原子的键接方式。
这种排列是稳定的，要改变构型必须经过化学键的断裂和重组。
构型不同的异构体有旋光、几何、键接三种。
10. 链段：由于分子内旋受阻而在高分子链中能够自由旋转的单元长度，称为链段。
作为一个独立运动的单元，是描述柔性的尺度。
11. 内聚能密度：把1mol 的液体或固体分子移到其分子引力范围之外所需要的能量为内聚能。
单位体积的内聚能称为内聚能密度，一般用CED 表示。
12. 溶解度参数：内聚能密度的平方根称为溶解度参数，一般用δ 表示。
13. 等规度：等规度是高聚物中含有全同立构和间同立构总的百分数。
14. 结晶度：结晶度即高聚物试样中结晶部分所占的质量分数(质量结晶度)或者体积分数(体积结晶度)。
15. 介电性：包括介电系数、介电损耗、介电击穿等，介电性的本质是物质在外场（电场、力、温度等）作用下的极化。
16. 海岛结构：两种高聚物相容性差，共混后形成非均相体系，分散相分散在连续相中，像小岛分散在海洋中一样，称为海岛结构。
高分子化学和物理
高分子化学和物理高分子化学是研究大分子化合物的化学、结构、性质和合成方法等方面的学科。
它是材料科学和工程领域中十分重要的一门学科，具有广泛的应用前景。
高分子物理是研究高分子材料的物理性质和现象的学科。
高分子物理对于理解高分子材料的结构和性质、控制高分子材料的结构和性质以及开发新的高分子材料等方面都有重要意义。
高分子化合物是由许多重复单元组成的大分子化合物。
高分子材料是由高分子化合物构成的材料。
高分子材料具有许多优良的性质，例如高强度、高韧性、耐磨性、耐化学腐蚀性等，被广泛地应用于汽车、电子、医疗、航空、建筑等领域。
高分子化学是研究高分子化合物的物理、化学和结构等方面的学科。
高分子化学的研究对象包括高分子的合成方法、结构、形态、性质、应用等方面。
高分子的分类方法有许多种，例如按链长分为超分子、超高分子、大分子等；按功能划分为物理性能、化学性质、热力学、动力学等。
高分子的结构也有许多种分类方法，例如按分子量、聚合度、极性等。
高分子的合成方法主要有四种：自由基聚合、阳离子聚合、阴离子聚合和羧酸聚合。
自由基聚合是最常用的一种，其反应机理是通过光、热或化学作用激发单体分子中的一个自由基，然后它就能够和另一个单体分子中的自由基发生反应，形成一个链长增大一个单体分子的高分子分子。
阳离子聚合和阴离子聚合是在带正离子或带负离子的引聚体存在下，通过捕获共轭共振偶极子或异极子与单体成立活泼质子化合物并释放出引聚学界、产生引聚反应的一种聚合方法。
羧酸聚合是在含有羧酸官能团的单体中，通过官能团的缩合作用发生聚合反应。
高分子的应用非常广泛，既包括常见的聚乙烯、聚丙烯等塑料材料，也包括更加高级的聚二甲基硅氧烷、聚酰亚胺、聚醚酮等高温材料。
这些高分子材料在汽车、电子、医疗、航空、建筑等领域中都有广泛的应用。
高分子材料的结构和形态与其性质有密切关系。
高分子材料的分子结构、平衡结晶结构和非平衡结构（例如玻璃态结构）对材料的力学性能、导电性能、光学性能等都具有重要影响。
高分子物理
三种力学状态：玻璃态Tg以下分子链几乎无运动，链段处于冻结状态，受力变形很小类似玻璃。
高弹态Tg-Tf链段运动激发，但分子链间无滑移，聚合物表现为橡胶行为。
粘流态Tf以上，受外力作用时，大分子链与大分子链间发生相对位移，无法回复，行为与小分子液体类似两种转变：玻璃态转变为高弹态，转变温度称为玻璃化温度Tg，整个大分子链还无法运动，但链段开始发生运动。
高弹态转变为粘流态，转变温度称为粘流温度Tf，聚合物既呈现橡胶粘弹性又呈流动性玻璃化转变：指非晶态高聚物从玻璃态到高弹态的转变，对晶态分子来说玻璃化转变是指非晶部分的转变。
测量方法，膨胀剂法，差热分析法，力学方法，NMR，介电松弛应变，应力：当材料受到外力作用而所处的条件却使其不能产生惯性移动时，它的几何形状和尺寸将发生变化，这种变化称为应变，定义单位面积撒很难过的附加内力为应力模量：表征材料抵抗变形能力的大小（弹性模量）蠕变：是指在一定的温度和较小的恒定应力作用下，材料的应变随时间的增加而增大的现象应力松弛：在恒定的温度和形变保持不变的情况下，聚合物内部的应力随时间增加而逐渐衰减的现象松弛过程：由于高分子运动时，运动单元之间的作用力很大，因此高分子在外场下，会由一种平衡状态通过分子运动过渡到与外场相适应的新的平衡态，这一过程慢慢完成，完成这一过程需要时间-松弛时间滞后现象，内耗：聚合物在交变应力作用下落后于应力的现象。
由于发生滞后现象，在每一循环变化中，作为热损耗掉的能量与最大储存能量之比Ψ=2πtanσ称为力学内耗分子理论：从高分子的结构特点出发，研究聚合物的力学松弛过程，其核心问题是提出合理的分子模型，应用分子的微观物理量（原子半径，键长，键角，内旋转位垒，均方末端距，分子量，内外摩擦因子等）通过统计力学方法，推导出聚合物的松弛时间分布，溶液和本体的复数黏度，复数模量，复数柔量等宏观黏性弹性的表达式。
主要有RBZ理论和蛇形理论滞后现象：高聚物在应变力作用下，往往发生应变落后于应力的现象。
对高分子凝聚态的几个基本物理问题探讨
对高分子凝聚态的几个基本物理问题探讨高分子凝聚态物理是研究高分子材料在固态条件下的物理性质和行为的科学领域。
在这个领域中，有一些基本的物理问题一直备受关注，如高分子链的运动行为、相变和玻璃态形成机制等。
本文将对这些基本的物理问题进行探讨，以期对高分子凝聚态物理有更深入的了解。
1. 高分子链的运动行为高分子材料通常由许多长链分子组成，这些分子之间的相互作用会在不同温度和压力下导致复杂的运动行为。
在高分子凝聚态物理中，研究高分子链的运动行为是一个重要的课题。
高分子链在固态条件下会表现出不同的运动模式，如扭转、晶体化、玻璃化等。
而这些运动模式又会受到外部条件的影响，比如温度、压力和应力等。
在研究高分子链的运动行为时，研究人员通常会借助于各种手段来观察和描述高分子链的结构和运动。
如X射线衍射、核磁共振、荧光标记等技术可以提供高分子链的结构信息；而热分析、动态力学分析等技术则可以提供高分子链的运动行为信息。
通过这些手段，研究人员可以更好地理解高分子链的结构和运动规律，为高分子材料的设计和应用提供理论支持。
2. 高分子材料的相变相变是物质从一种状态到另一种状态的转变过程，而在高分子凝聚态物理中，也存在着各种不同的相变现象。
比如高分子材料在升温过程中会发生晶体-非晶体相变、玻璃化转变等。
这些相变现象的研究不仅有助于深化对高分子材料的理解，同时也对高分子材料的制备和加工具有指导意义。
晶体-非晶体相变是高分子材料在加热过程中发生的一个重要的相变现象。
高分子链在低温下通常会以非晶体形式存在，而在一定温度下则会出现晶体结构。
晶体结构的存在会极大地影响高分子材料的物理性质和力学性能。
研究高分子材料的晶体-非晶体相变对于高分子材料的性能优化和设计具有重要意义。
3. 高分子玻璃态形成机制高分子材料在升温过程中常常会出现玻璃态转变现象，这是高分子凝聚态物理中的另一个重要问题。
玻璃态是介于固态和液态之间的一种非晶体状态，其独特的结构和性质使得高分子玻璃态具有一些非常特殊的物理性质。
高分子物理(共90张PPT)
高分子物理(共90张PPT)高分子物理是研究高分子的性质、结构和行为的物理学科。
高分子物理是在20世纪初形成的，它涉及的领域非常广泛，包括高分子合成、高分子材料制备、高分子加工与成型等。
本文将结合90张PPT，对高分子物理的基本概念、研究方法、高分子结构与性质、高分子的加工与成型等方面进行介绍。
第一部分：高分子物理的基本概念1、高分子的定义高分子是由无数个重复单元组成的巨大分子，其分子量通常大于10^3，由于其特殊的结构和物理化学性质，广泛应用于生活、工业等众多领域。
2、高分子物理的研究对象高分子物理的研究对象是大分子化合物。
这些化合物的分子量很大，通常大于10^3，有时甚至可达到10^7。
这就意味着高分子物理不仅涉及到分子级性质的研究，还要考虑宏观级别的物理特性。
3、高分子物理的主要内容高分子物理的主要内容包括高分子的结构、性质、动力学、形态、相变、流变、加工与成型等方面。
4、高分子物理的研究方法高分子物理的研究方法包括实验研究和计算模拟两种，其中实验研究主要包括材料合成与制备、结构表征、物理性质测试等，计算模拟主要包括分子动力学模拟、量子力学计算、有限元分析等。
第二部分：高分子结构与性质1、高分子的结构分类高分子可分为线性高分子、支化高分子、交联高分子、网络高分子等四种结构。
其中，线性高分子的分子结构最为简单，具有线性分子链结构；支化高分子分子链呈树枝状结构；交联高分子中分子链相互交联形成三维网格状结构；网络高分子则形成分子链与交联点间互相交联的巨分子结构。
2、高分子的物理性质由于高分子材料具有特殊的分子结构，因此具有一系列独特的物理性质，例如：高强度、高耐磨性、高耐热性、高透明度、高电绝缘性等。
在高分子加工中，可以通过改变处理条件和添加剂等方式来控制高分子的物理性质。
第三部分：高分子的加工与成型1、高分子的加工方法高分子的加工方法包括：挤出成型、注塑成型、压缩成型、吹塑成型、热模压成型、注液成型等多种方式，其中以挤出成型和注塑成型应用最为广泛。
《高分子物理》第三章-高分子溶液
可计算出
3.溶度参数的测定
（2）聚合物的溶度参数 2 ：
由于聚合物不能气化，因此它的溶度参 数只能用间接方法测定，通常用粘度法 和交联后的溶胀度法，另外还可用直接 计算法。
A粘度法原理：如果高聚物的溶度参数与溶剂的溶度
参数相同，那么此溶剂就是该高聚物的良溶剂，高分 子链在此良溶剂中就会充分伸展，扩张。因而，溶液 粘度最大。我们选用各种溶度参数的液体作溶剂，分 别溶解同一种聚合物，然后在同等条件下测溶液的粘 度，选粘度最大的溶液所用的溶剂的溶度参数作为该
H VM 12 (1 2 )2
由式中可知：
VM——溶液总体积 1 ——溶剂的体积分数 2 ——溶质的体积分数
1 ——溶剂的溶度参数 2 ——溶质的溶度参数
① H >0
② 1 和 2 越接近，H 越小，则越能满足 GM 0 的条件，能自发溶解
③溶度参数
EPR 16.0 0.65 17.0 0.35 16.35 J
cm3
1 2
丁酮（δ =18.4 ）和正己烷（δ =14.7 ） 的混合溶剂能否溶解PE （δ =16.5 ） ？
答：不能。
如果非晶是可溶的，但PE总是高度结晶的。 因而要加热到120℃（接近PE熔点），此时正 己烷早已沸腾（沸点69℃）。
概述
科学研究中： 由于高分子稀溶液是处于热力学平衡态的真溶液，所 以可以用热力学状态函数来描述，因此高分子稀溶液 已被广泛和深入的研究过，也是高分子领域中理论比 较成熟的一个领域，已经取得较大的成就。通过对高 分子溶液的研究，可以帮助了解高分子的化学结构， 构象，分子量，分子量分布；利用高分子溶液的特性 （蒸汽压，渗透压，沸点，冰点，粘度，光散射 等），建立了一系列高分子的测定手段，这在高分子 的研究工作和生产质量控制上都是必不可少的手段。
高分子物理
例9－19 聚合物的许多应力—应变曲线中，屈服点和断裂点之间的区域是一平台．这平台区域的意义是什么?温度升高或降低能使平台的尺寸增加或减少?解：（1）平台区域是强迫高弹形变，在外力作用下链段发生运动。
对结晶高分子，伴随发生冷拉和细颈化，结晶中分子被抽出，冷拉区域由于未冷却部分的减少而扩大，直至整个区域试样处于拉伸状态。
（2）平台的大小与温度有很大关系。
温度较低时，聚合物是脆的，在达到屈服点之前断裂，不出现平台，因此温度降低，平台区变小。
例6-57. 什么是牛顿流体？绝大多数高聚物的熔体与浓溶液在什么条件下是牛顿流体，什么条件下不是牛顿流体，为什么会有此特点？高聚物熔体在外力作用下除流动外，还有何特性？哪些因素使这一特征更明显？解：（1）牛顿流体：在流动时服从牛顿流动定律的流体称为牛顿流体。
其中为定值与、无关。
低分子液体和高分子稀溶液都属于这一类。
（2）高分子熔体与浓溶液的黏度随、变化而变化，与不再成线性关系，这种流体为非牛顿流体，但在0或时为牛顿流体，在中区表现为非牛顿流体，这种现象从图6-31流动曲线的分析便可得到解释。
图6-31高分子熔体的曲线①I区，第一牛顿区：聚合物液体在低或低时流动表现为牛顿流体。
在图中，斜率为1，流体具有恒定的黏度。
因为在或足够小时，大分子由于缠结和分子间的范德华力而形成的拟网状结构虽然也遭破坏，但来得及重建，即大分子的结构不变。
因此黏度为一定值，以表示，称之为零切黏度。
②II区，假塑区，即非牛顿区。
由于增大，使被破坏的大分子的拟网状结构来不及重建。
由于结构变化，所以黏度不再为定值，随或变化而变化，其黏度为表观黏度，以示之。
其关系如下：＝这就是说，流动除大分子重心移动（）外，还伴有弹性形变，所以<。
这种随增大而黏度下降的现象叫“切力变稀”，大多数高聚物熔体属于这一类。
③III区，第二牛顿区：随增大，聚合物中拟网状结构的破坏和高弹形变已达极限状态，继续增大或对聚合物液体的结构已不再产生影响，液体的黏度已下降至最低值。
物理功能高分子材料
物理功能高分子材料
物理功能高分子材料是一种具有特殊物理性质的高分子材料。
这种材料可以通过改变其分子结构和化学组成来实现不同的物理功能，如导电、导热、光学、磁性等。
这些物理功能使得物理功能高分子材料在许多领域中具有广泛的应用前景。
导电高分子材料是一种具有导电性能的高分子材料。
这种材料可以通过在高分子材料中添加导电剂来实现导电性能。
导电高分子材料具有良好的导电性能和柔韧性，可以用于制造柔性电子产品，如柔性显示器、柔性电池等。
导热高分子材料是一种具有导热性能的高分子材料。
这种材料可以通过在高分子材料中添加导热剂来实现导热性能。
导热高分子材料具有良好的导热性能和耐高温性能，可以用于制造高温电子产品，如LED灯、电子散热器等。
光学高分子材料是一种具有光学性能的高分子材料。
这种材料可以通过在高分子材料中添加光学剂来实现光学性能。
光学高分子材料具有良好的透明性和折射率，可以用于制造光学器件，如光纤、光学透镜等。
磁性高分子材料是一种具有磁性能的高分子材料。
这种材料可以通过在高分子材料中添加磁性剂来实现磁性能。
磁性高分子材料具有良好的磁性能和柔韧性，可以用于制造磁性材料，如磁性存储器、
磁性传感器等。
物理功能高分子材料具有广泛的应用前景，可以用于制造各种高科技产品。
随着科技的不断发展，物理功能高分子材料的应用领域将会越来越广泛。
高分子化学与物理
高分子化学与物理引言高分子化学与物理是研究高分子材料的科学，高分子材料是由相同或不同化学结构单元通过共价键或物理相互作用力相连接而成的大分子化合物。
高分子材料在日常生活中广泛应用，包括塑料、橡胶、纤维等。
了解高分子化学与物理的基本原理对于理解高分子材料的性质和应用具有重要意义。
高分子化学高分子材料的基本概念高分子材料是由大分子化合物构成的材料，其主要成分是高分子化合物。
高分子化合物由一个或多个单体通过化学反应合成而成，具有长链状结构。
高分子材料的性质主要取决于高分子化合物的结构和组成。
高分子化合物的合成方法高分子化合物的合成方法多种多样，常用的包括聚合反应、缩合反应和交联反应。
聚合反应是指通过单体之间的共价键形成高分子链的反应，常见的聚合反应有自由基聚合和离子聚合等。
缩合反应是指通过化学反应将两个或多个分子连接在一起形成高分子链的反应，常见的缩合反应有酯交换和酰胺反应等。
交联反应是指通过化学反应将高分子链之间形成交联结构的反应，常见的交联反应有热交联和辐射交联等。
高分子链的构象与结构高分子链的构象与结构对高分子材料的性质具有重要影响。
高分子链的构象指的是高分子链相对于平均位置的空间排列方式，常见的构象有线性、分支、环状等。
高分子链的结构指的是各个单体之间的连接方式，常见的结构有均聚、共聚、交替共聚等。
高分子物理高分子材料的力学性质高分子材料具有良好的力学性质，包括弹性、塑性、刚性等。
高分子材料的力学性质与高分子链的构象和结构密切相关。
线性高分子材料一般具有较好的弹性，在外力作用下能够恢复到原来的形状。
分支高分子材料和交联高分子材料一般具有较好的塑性，能够在外力作用下发生形变。
刚性高分子材料一般由高分子链的结构决定，链的刚性越高，材料的刚性越高。
高分子材料的热学性质高分子材料的热学性质包括热膨胀、热导率和热稳定性等。
高分子材料的热膨胀性是指在温度升高时材料的体积增加程度，与材料的结构有关。
高分子材料的热导率一般较低，与材料的分子结构和链的运动方式有关。
高分子化学与物理-第1章-绪论
涂料与粘合剂
01
涂料是一种能够涂覆在物体表面 并形成保护膜的高分子材料，具 有装饰和保护作用。
02
粘合剂是一种能够将两个物体粘 结在一起的物质，广泛应用于建 筑、机械、电子等领域。
05
高分子化学与物理的未来发展
高分子材料的绿色化
高分子结晶学
高分子结晶的结构与形态
01
描述高分子结晶的结构特点，以及不同形态的高分子结晶的形
成机制。
高分子结晶的成核与生长
02
研究高分子结晶的成核和生长过程，以及成核剂和生长因子对
高分子结晶形成的影响。
高分子结晶的动力学与热力学
03
探讨高分子结晶的动力学和热力学性质，如结晶速率、晶体熔
点和热稳定性等对高分子结晶性质的影响。
高分子化学与物理-第1章绪论
• 绪论 • 高分子的基本概念 • 高分子化学与物理的基本理论 • 高分子材料 • 高分子化学与物理的未来发展
01
绪论
高分子化学与物理的定义
01
02
03
高分子化学
研究高分子化合物的合成、 反应、结构和性能的化学 分支。
高分子物理
研究高分子物质的结构、 运动和转变的物理分支。
塑料的回收和再利用是当前研究的热 点，旨在减少环境污染和资源浪费。
橡胶
01
02
03
04
橡胶是一种具有高弹性和耐摩 擦性能的高分子材料，常用于 制造轮胎、密封件、减震器等
。
天然橡胶主要来源于橡胶树， 而合成橡胶则是由多种单体聚 合而成，如丁苯橡胶、顺丁橡
胶等。
橡胶的硫化是制造橡胶制品的 重要过程，通过硫化可以使其 具有更好的力学性能和耐久性
高分子物理知识点总结
高分子物理知识点总结高分子物理是研究高分子物质物理性质的科学。
下面店铺给你分享高分子物理知识点总结，欢迎阅读。
高分子物理知识点总结高分子链的构型有旋光异构和几何异构两种类型。
旋光异构是由于主链中的不对称碳原子形成的，有全同、间同和无规三种不同的异构体(其中，高聚物中全同立构和间同立构的总的百分数称为等规度。
)。
全同(或等规)立构：取代基全部处于主链平面的一侧或者说高分子全部由一种旋光异构单元键接而成间同立构：取代基相间地分布于主链平面的两侧或者说两种旋光异构单元交替键接无规立构：取代基在平面两侧作不规则分布或者说两种旋光异构单元完全无规键接几何异构是由于主链中存在双键而形成的，有顺式和反式两种异构体。
构象：原子或原子基团围绕单键内旋转而产生的空间分布。
链段：把若干个键组成的一段链作为一个独立运动的单元链节(又称为重复单元)：聚合物中组成和结构相同的最小单位高分子可以分为线性、支化和交联三种类型。
其中支化高分子的性质与线性高分子相似，可以溶解，加热可以熔化。
但由于支化破坏了高分子链的规整性，其结晶能力大大降低，因此支化高分子的结晶度、密度、熔点、硬度和拉伸强度等，都较相应的线性高分子的低。
交联高分子是指高分子链之间通过化学键形成的三维空间网络结构，交联高分子不能溶解，只能溶胀，加热也不能熔融。
高分子链的构象就是由单键内旋转而形成的分子在空间的不同形态。
单键的内旋转是导致高分子链呈卷曲构象的根本原因，内旋转越自由，卷曲的趋势就越大。
这种不规则的卷曲的高分子构象称为无规线团。
高分子链的内旋转并不是完全自由的，有键角和空间位阻的限制。
自由结合链的内旋转没有键角和位垒限制;自由旋转链有键角限制，但没有空间位阻的限制。
自由结合链和自由旋转链都是假想的理想链，实际中是不存在的。
实际的高分子链既不是自由结合链，也不是自由旋转链，但可以看作是一个等效的自由结合链。
柔顺性：高分子链能够改变其构象的性质末端距：线性高分子的一端到另一端的距离内聚能：克服分子间的作用力，把1mol液体或者固体移到其分子间的引力范围之外所需要的能量(单位体积内的内聚能则称为内聚能密度)聚合物在不同的条件下结晶，可以形成不同的形态。
高分子化学与物理基础知识点
高分子化学与物理基础知识点
1. 高分子的定义和分类
高分子是由许多重复单元通过共价键连接而成的大分子。
根据来源，高分子可分为天然高分子和合成高分子；根据性能和用途，高分子可分为塑料、橡胶、纤维、涂料、胶粘剂等。
2. 高分子的结构
高分子的结构包括一级结构（近程结构）和二级结构（远程结构）。
一级结构指的是高分子链中原子的化学组成和排列方式，如头尾结构、顺反异构等；二级结构指的是高分子链的形态，如伸直链、螺旋链、折叠链等。
3. 高分子的合成
高分子的合成方法包括加聚反应、缩聚反应、开环聚合等。
其中，加聚反应是通过单体分子间的加成反应形成高分子的方法；缩聚反应是通过单体分子间的缩合反应形成高分子的方法。
4. 高分子的物理性能
高分子的物理性能包括力学性能、热性能、电性能、光学性能等。
其中，力学性能是高分子材料最重要的性能之一，包括拉伸强度、弯曲强度、冲击强度等。
5. 高分子的溶液性质
高分子在溶液中的性质包括溶解过程、溶剂选择、分子量测定等。
高分子的溶解过程一般分为溶胀和溶解两个阶段；溶剂选择要考虑高分子的极性、分子量、溶液的黏度等因素。
以上是高分子化学与物理的一些基础知识点，希望对你有所帮助。
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链段是随机的, 链段长度是一个统计平均值
高聚物结构与性能之间的关系:
化学结构 凝聚态结构 电子态结构
分子运动 流变学 凝聚态物理
材料性能 制品性能 材料功能
H.Staudinger（ 1953年诺贝尔化学奖）：
高分子是由多价原子彼此以主价键结合而成的长链状分子 长链中的结构单元数很大（102～105），一个结构单元相当于 一个小分子 高分子的分子量一般为（104～107）
2
取向单元
(实现取向的条件不同)
两 种 取 向 机 理
整链：高分子的各个链段协同作用，在粘流态下 实现性能：分子链具有各向异性 链段：由单键的内旋转造成的，在高弹态就可以进行 性能：各向异性不明显
3 取向的机理
☆取向的目的：增加取向方向上的强度 ☆取向与结晶的异同
取向是使高分子链“单 向”或“双向”有序化。 取向后的结构是外力强 迫形成的相对稳定或不 稳定的结构。
结晶速率
Avrami方程--结晶动力学(研究结晶程度~结晶时间的关系)
Avrami方程的形式
Vt V kt n e ＝ －C 1 V0 V
V0 Vt
V k
结晶起始瞬间时试样的比容 任一时刻试样的比容 结晶终了时试样的比容 某一温度下的结晶速率常数 Avrami指数 结晶程度
与成核机理、结晶 生长的方式有关: n＝晶体生长空间维数
溶剂分子－链单元间的作用逐步克服链单元间的 吸引力，直至克服高分子间的吸引力，拆散高分 子 ——如同揭下胶布
溶解度与链的柔性：聚乙烯醇＋水 溶解
纤维素＋水
不溶解
交联高聚物的溶胀（不可能溶解）：
溶胀平衡：
溶剂的扩散力＝分子网的弹性回缩力 注意：
• 溶胀程度与温度、溶剂以及交联度有关
• 交联度高的样品甚至不能溶胀 （强硬的分子网络和失去柔顺性的链，溶剂分 子难以钻入链单元之间。）
Tmax 0.85Tm 或 Tmax 0.63Tm 0.37Tg 18.5
Ⅳ区: 晶体生长速度控制区
1、高分子链柔性越好，其等效自由结合链的链段 数目 ，链段长度 。 2、高聚物分子运动的特点包括 、 、 。 3、聚合物结晶模型有 、 、 。 4、高聚物稀溶液冷却结晶易生成 ，熔体 冷却结晶通常生成 ，熔体在极高压力下熔 融挤出形成 ，熔体在应力作用下冷却结 晶常常形成 。（填写晶体形态）
＋成核时间维数
n值
异相 均相
0 1
一维
二维 三维
1
2 3
n
C
Avrami指数n 生长类型
三维生长 (球状晶体)
二维生长 (片状晶体) 一维生长 (针状晶体)
= 空间维数 + 时间维数
均相成核
n=生长维数+1
异相成核
n=生长维数
n=3+1=4
n=2+1=3 n=1+1=2
n=3+0=3
n=2+0=2 n=1+0=1
排列下列聚合物熔点的大小，并解释原因。 PET、PP、PTFE、PE、顺1,4-聚丁二烯 排列下列聚合物分子链柔顺性的大小，并解释原因。 a.聚乙烯、b.聚氯乙烯、c.纤维素、d.聚异戊二烯 解释利用偏光显微镜观察高分子球晶时出现的黑十字消光现 象 排列下列高聚物Tg的高低次序，并解释原因。 PVA、PAN、PVC、PP 高分子晶体熔融与小分子晶体熔融的异同点是什么
《高分子物理》课程总复习
于翔 二0一三年十一月
Polymer chain structure
高分子链结构
The microstructure and morphology of single polymer chain. 单个高分子链的结构和形态。 Chemical composition 化学组成
注意：
• 高分子间的内聚力（分子间吸引力）很大
(无气态) • 溶剂的作用:把一个个高分子链拆开来
(克服高分子间的内聚力) • 即使是良溶剂也不能一次完全克服高分子 间的内聚力
高聚物溶解过程的特点：
先溶胀后溶解
溶剂分子渗透到高分子线团里，高聚物体积胀大， 就好象链单元间作用着相斥力 (溶剂分子的单向渗透，整个高分子链并没有松动)
晶态高聚物的力学状态与分子量及温度的关系
结晶性高聚物由熔融状态下骤冷能生成非晶态高聚物。 在程序升温过程中，当温度达到Tg时，链段解冻，排入 晶格成为晶态高聚物，因此，在Tg与Tm之间，曲线出现 一个冷结晶峰。
高弹性的本质
橡胶弹性是由熵变引起的，在外力作用下，橡胶 分子链由卷曲状态变为伸展状态，熵减小，当外 力移去后，由于热运动，分子链自发地趋向熵增 大的状态，分子链由伸展再回复卷曲状态，因而 形变可逆。
链段(segment)
单个化学键能否独立运动(旋转)？
不能。因为高分子的链式结构，一个键运动必然要带 动附近其它键一起运动。也就是说，一个键在空间的 取向与相连的其它键有关。 假设，高分子链中第 (i+1) 个键的取向与第1个键的取 向无关，那么由这 i 个化学键组成的一段链就可以看成 是一个独立的运动单元，称为“链段”
极稀溶液
浓溶液
固体
孤立线团
高分子链 相互穿透
聚合物具有较明显的过冷液态—玻璃态：
• 分子大
• 分子间作用力大，各部分相互牵制
• 要使整条分子链很好地排入晶格，必须 有足够的动能和时间 • 还要求所有链段相互协调
• 上面的条件往往难以达到，因而聚合物 很容易形成过冷液态——玻璃态
示差扫描量热仪DSC（Differential Scanning Calorimetry ）
粘弹性
线形粘弹性——固体（弹性为主，粘性为辅） 非线性粘弹性——流体（粘性为主，弹性为辅）
总的蠕变曲线
当 t1到 t2时间足够长ε2 趋近于完成 ε3 为一条直线 其斜率为σ /η 3由此可求得本体粘度η
3
1、在θ 状态下，高分子溶液的Huggins参数为 ，第二维利系数 A2为 。 2、高分子结构层次包括 和 结构两部分。 3、高分子的聚集态结构包括晶态结构、 、 、液晶态和织 态结构。 3、切力变稀的流体的非牛顿指数n 1（>, =, <）。 4、时温等效原理与聚合物分子运动的松弛特性相关，使聚合物的 力学行为强烈地依赖于时间和温度， 温度与 观 察时间对分子运动是等效的。 5、某结晶聚合物在偏光显微镜下呈现黑十字消光图案，则其结晶 形态是 。 6、聚合物在张应力作用下，于材料某些薄弱的地方出现应力集中 而产生局部的塑性形变和取向，以至在材料表面或内部垂直于应 力方向上出现微细凹槽，由于光线在其表面发生全反射，在透明 塑料中呈现为肉眼可见的明亮条纹，称为 。
Tg是高分子链中链段运动或冻结时的温度，当高分子链柔性增加时 ，C-C单键内旋转位垒降低，链段运动容易，故Tg降低 高聚物熔融过程是热力学平衡过程，高分子链柔性增加，分子间作 用力减小，熔融过程中焓变减小，构象改变越大，故熔融熵较大， 故Tm随其柔顺性增加而减小； 高分子链柔性增加，链段内旋转位垒降低，链段长度较短，按照高 分子流动的分段运动机理，柔性分子链流动所需的空穴就越小，流 动的活化能也较低，因此在较低的温度下即宁可发生流动，故Tf会 降低； 高分子链柔性增加，链段运动能力增加，有利于结晶过程必须经历 的链束形成链折叠和堆砌，故结晶能力随柔性增大而增大，但柔性 太好也不利于结晶，如天然橡胶； 高分子链柔性增加，分子链卷曲，链段旋转位垒降低，分子链运动 能力增强，故表观粘度降低，另外柔性高分子链构象以及缠结点随 切变速率增加而增大，即切力变稀严重； 分子链柔性增加，结晶过程中链段向晶核表面扩散及规整排列的速 率加快，故结晶速率提高。
高分子链的内旋转构象
Cn C3 C4 C2
C1
高分子的构象：由于单键的内旋转而产生的分子 在空间的不同形态。
假设一根高分子链含有N个单键，每个单键可取M个不同的旋转角， 则该高分子可能的构象数为：MN
高分子构象的类型： 不同条件下高分子可能呈现的构象状态
伸直链
折叠链
无规线团
结晶体中
非晶、溶液或 熔体中
相同点 高分子链排列有序化 结晶是使高分子链“三 维空间”或“三向”有 序化。结晶后的结构是 稳定的结构。
取向与结晶的相互关系
能结晶肯定能取向，但 能取向不一定能结晶。
聚合物分子运粘 流 橡胶态 态
非 晶 态 聚 合 物
形变
玻 璃 态
温度
Tg
Tf
分子量对温度形变曲线的影响
温度对结晶速度的影响
呈单峰曲线 Ⅰ区: 过冷区,比Tm低10-30℃ 成核速度极小,结晶速度 实际=0
结晶速度
Ⅳ
Ⅲ
Ⅱ
Ⅰ
T
Tm
Tg
Ⅱ区: 晶核生成速度控制区, 图2-41 Ⅰ区下限开始向下30-60℃ 随T ,晶核生成速度 ,结晶速度
Ⅲ区: 最大结晶速度区, 结晶进行最快
Tmax
结晶速度-温度曲线分区示意图
Microstructure 高分子的结构 (近程结构)
Configuration 构型 Architecture 构造 Sequential structure 共聚物的序列结构
Morphology 高分子的形态 (远程结构)
Size 分子大小 Shape 分子形态
近程结构
远程结构
Tm，密度，溶解度
1、高分子链的柔顺性增加，聚合物的Tg、Tm、Tf、结 晶能力、表观粘度、和结晶速率如何变化？说明原因 ？ 2、分别画出牛顿流体、假塑性流体、胀塑性流体和宾汉 流体的流动曲线。 3、排列下列聚合物熔点的大小，并解释原因。聚碳酸酯 ；聚丙烯；聚苯 4、为什么高聚物不存在气体形式？ 5、为什么聚合物熔融过程出现边熔融边升温的现象？ 6、与小分子化合物比较，高聚物的溶解过程有何特点？ 7、试述聚合物流体切力变稀的原因。