高分子物理详细重点总结

名词解释：

1.时间依赖性：在一定的温度和外力作用下，高聚物分子从一种平衡态过渡到另一种平衡态需要一定的时间

2.松弛时间τ:橡皮由ΔX(t)恢复到ΔX(0)的1/e时所需的时间

3.

4.

5.松弛时间谱：松弛过程与高聚物的相对分子质量有关，而高聚物存在一定的分子量分布，因此其松弛时间不是一个定值，而呈现一定的分布。

6.时温等效原理：升高温度或者延长观察时间（外力作用时间）对于聚合物的分子运动是等效的，对于观察同一个松弛过程也是等效的。

7.模量：材料受力时，应力与应变的比值

8.玻璃化温度：为模量下降最大处的温度。

9.自由体积：任何分子的转变都需要有一个自由活动的空间,高分子链活动的空间

10.自由体积分数（f）：自由体积与总体积之比。

11.自由体积理论：当自由体积分数为2.5%时，它不能够再容纳链段的运动，链段运动的冻结导致玻璃化转变发生。

12.物理老化：聚合物的某些性质随时间而变化的现象

13.化学老化：聚合物由于光、热等作用下发生的老化

14.外增塑：添加某些低分子组分使聚合物T g下降的现象

15.次级转变或多重转变：Tg以下，链段运动被冻结，存在需要能量小的小尺寸运动单元的运动

16.结晶速率：物品结晶过程进行到一半所需要时间的倒数

17.结晶成核剂：能促进结晶的杂质在结晶过程中起到晶核的作用

18.熔融：物质从结晶态转变为液态的过程

19.熔限：结晶聚合物的熔融过程，呈现一个较宽的熔融温度范围

20.熔融熵S m：熔融前后分子混乱程度的变化

21.橡胶: 施加外力时发生大的形变，外力除去后可以恢复的弹性材料

22.应变: 材料受到外力作用而所处的条件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

23.附加应力：可以抵抗外力的力

24.泊松比：拉伸实验中材料横向应变与纵向应变比值的负数

25.热塑性弹性体：兼有橡胶和塑料两者的特性，在常温下显示高弹，高温下又能

塑化成型

26.力学松弛：聚合物的各种性能表现出对时间的依赖性

27.蠕变：在一定的温度下和较小恒应力的持续作用下，材料应变随时间的增加而

增大的现象

28.应力松驰：在恒定温度和形变保持不变条件下，聚合物内部应力随时间的增加

而逐渐衰减的现象

29.滞后：聚合物在交变应力作用下形变落后于应力变化的现象

30.力学损耗或者内耗：单位体积橡胶经过一个拉伸~回缩循环后所消耗的功

31.储存模量E’：同相位的应力与应变的比值

32.损耗模量E”：相差90度相位的应力振幅与应变振幅的比值

33.Boltzmann叠加原理：聚合物的力学松弛行为是其整个历史上各松弛过程的

线性加和

34.应变软化：随应变增大，应力不再增加反而有所下降

35.银纹屈服：聚合物受到张应力作用后，由于应力集中产生分子链局部取向和塑

性变形，在材料表面或内部垂直于应力方向上形成的长100、宽10、厚为1微米左右的微细凹槽或裂纹的现象

36.裂纹：由于分子链断裂而在材料内部形成的空隙，不具有强度，也不能恢复。

37.应力银纹——当应力达到临界应力值后在聚合物材料内部引发形成的银纹

38.环境银纹——在环境和应力的共同作用下，在远低于临界应力值时在聚合物材

料内部引发形成的银纹

39.剪切屈服：拉伸韧性聚合物材料到达屈服点时，试样在与拉伸方向成450角

的方向上出现剪切滑移变形

40. 脆性断裂：在屈服之前发生，断面平滑，断裂能很小。

41. 韧性断裂：在屈服之后发生，断面粗糙，断裂能很大。

42. 牛顿流体：凡流动行为符合牛顿流动定律的流体

43. 非牛顿流体：凡流动行为不符合牛顿流动定律的流体 44. 表观黏度：随切变速率或切应力变化而变化的某一点的切应力与切应变比值

45. 熔融指数 MI ：指在一定的温度下和规定负荷下（2160g ），10min 内从规定直径和长度的标准毛细管内流出的聚合物的熔体的质量

46. 巴拉斯效应：熔体挤出模孔后,挤出物的截面积比模孔的截面积大的现象 填空题：

1.

结构是决定分子运动的内在条件，性能是分子运动的宏观表现 2.

玻璃化转变实质是：链段运动的松弛过程，熔融转变的实质是整链运动的热力学相变

3.

高分子运动特点：分子运动的多样性，多重性，温度，时间依赖性 4. 高分子的热运动：高分子链的整体运动，链段运动，链节、支链、侧基的运动，晶区的分子运动

5.

整个大分子链称作大尺寸运动单元，链段及链段以下的运动单元称作小尺寸运动单元

6. 时间依赖性原因：整个分子链，链段，链节等运动单元需要克服内摩擦阻力，是不可能瞬时完成的

7. 温度越高，松弛时间越短

8.

WLF 半经验方程：

9. 模量越大，刚性越大 10. 粘弹行为的五个区域：

1) 玻璃态区：特点: 聚合物类似玻璃，脆性。分子运动主要限于振动和短程的旋转运动。

a ηγτ=•

/

2)玻璃-橡胶转变区：模量下降与皮革相似。此区域为远程、协同分子运动

的开始

3)橡胶-弹性平台区：特点: 模量在此区域几乎恒定，分子间物理缠结，呈

现远程橡胶弹性。分子量越高，平台越长。

4)橡胶流动区：聚合物既呈现橡胶弹性，又呈现流动性。试验时间短，物理

缠结来不及松弛，材料仍表现橡胶行为；试验时间增加，温度升高，产生解缠作用，导致整个高分子产生流动。

5)液体流动区：聚合物容易流动，类似糖浆，热运动能量足以使分子链解缠

蠕动，这种流动是作为链段运动结果的整链运动。

11.Tg测量方法：（1）膨胀计法(2)量热法(3)温度一形变法和热机械法（4）动态力学热分析（DMTA) (5) 核磁共振法-NMR (6)介电松弛法

12.液体或固体物质，其体积由两部分组成：一部分占有体积另一部分是自由体积

13.影响Tg的因素：

内因：分子链的柔顺性，几何立构，分子间的作用力

外因：作用力的方式、大小以及实验速率

(1)主链柔性：柔性越好，Tg越低

(2)侧基体积越大，Tg 升高（特例：聚甲基丙烯酸酯类）

(3)对称性取代基使极性部分相互抵消，柔性增加，Tg 下降

(4)全同Tg < 间同Tg，顺式Tg < 反式Tg

(5)T g随分子量增加而升高

(6)链间相互作用越高，Tg越高

(7)作用力越高，Tg越高

(8)冷却速度愈快，Tg愈高

14.改变Tg 的各种手段：增塑，共聚，改变分子量，交联和支化，结晶

15.增塑剂要求：具有相容性好，挥发性低，无毒

16.共聚作用在降低熔点更有效，而增塑作用在降低玻璃化温度更有效

17.结晶性聚合物在Tm冷却到Tg的任何温度都可以结晶