高分子材料熔点等物理性能(部分)

高分子材料物理化学实验复习

一、热塑性高聚物熔融指数的测定熔融指数 (Melt Index 缩写为MI) 是在规定的温度、压力下，10min 内高聚物熔体通过规定尺寸毛细管的重量值，其单位为g 。

min)10/(600g tW MI ⨯=影响高聚物熔体流动性的因素有内因和外因两个方面。

内因主要指分子链的结构、分子量及其分布等；外因则主要指温度、压力、毛细管的内径与长度为了使MI 值能相对地反映高聚物的分子量及分子结构等物理性质，必须将外界条件相对固定。

在本实验中，按照标准试验条件，对于不同的高聚物须选取不同的测试温度与压力。

因为各种高聚物的粘度对温度与剪切力的依赖关系不同，MI 值只能在同种高聚物间相对比较。

一般说来，熔融指数小，即在12、 34测定取向度的方法有X 射线衍射法、双折射法、二色性法和声速法等。

其中，声速法是通过对声波在纤维中传播速度的测定，来计算纤维的取向度。

其原理是基于在纤维材料中因大分子链的取向而导致声波传播的各向异性。

几个重要公式：①传播速度C=)/(10)(1063s km t T L L ⨯∆-⨯- 单位：C-km/s ；L-m ；T L -?s ；△t-?s ②模量关系式 2C E ρ= ③声速取向因子 221CC f u a -= ④?t(ms)=2t 20－t 40（解释原因）Cu 值（km/s ）：PET= 1.35，PP=1.45，PAN=2.1，CEL=2.0 （可能出选择题）测定纤维的C u 值一般有两种方法：一种是将聚合物制成基本无取向的薄膜，然后测定其声速值；另一种是反推法，即先通过拉伸试验，绘出某种纤维在不同拉伸倍率下的声速曲线，然后将曲线反推到拉伸倍率为零处，该点的声速值即可看做该纤维的无规取向声速值C u (见图1)。

思考题：1、影响实验数据精确性的关键问题是什么？答：对纤维的拉伸会改变纤维的取向。

所以为保证测试的精确性，每种纤维试样至少取3根以上迸行测定。

2、比较声速法与双折射法，两者各有什么特点？三、光学解偏振法测聚合物的结晶速度（无计算题，最好知道公式。

高分子材料的结构及其性能PPT(36张)

态。此时，只有比链段更小的结构单元如链节、侧基等能够运动。受外力作用时，只能使主链的键长和键角有微小的改变，外力去除后形变能迅速回复，这是一种普弹性状态。
B、高弹性随着温度的升高，当T＞Tg 时，分子的动能增加，使链段的自由旋转成为可能，此时，试
样的形变明显增加，在这一区域中，试样变成柔软的弹性体，称为高弹态。高弹态时，弹性模量显著降低，外力去除后，变形量可以回复，有明显的时间依赖性。由
如图16-7，在间同立构高聚物中，原子或原子团会交替分布在主链两侧；在全同立构高聚物中，原子或原子团则全部排列在主链同一侧；而在无规立构高聚物中，主链两侧原子分布是随机的。
这种化学成分相同，但由于不对称取代基沿分子主链分布不同的现象，就叫做高分子的立体异构现象。
2、大分子链的构象及柔性高聚物结构单元是通过共价键重复连接形成线型大分子，共价键的特点是键能
2、单体高分子化合物是由低分子化合物通过聚合反应获得。
组成高分子化合物的低分子化合物称作单体。所以我们经常说，高分子化合物是由单体合成的，单体是高分子化合物的合成原料。如图16-2，聚乙烯是由乙烯（CH2＝CH2）单体聚合而成的。高分子化合物的相对分子质量很大，主要呈长链形，因此常称作大分子链或者分子链。大分子链极长，可达几百纳米以上，而截面一般小于1nm。
物，简称高聚物材料，是以高分子化合物为主要组分的有机材料，可分为天然高分子材料和人工合成高分子材料两大类。天然高分子材料包括如蚕丝、羊毛、纤维素、油脂、天然橡胶、淀粉和蛋白质等。人工合成高分子材料包括如塑料、合成橡胶、胶粘剂和涂料等。工程上使用的主要是人工合成的高分子材料。
一、高聚物的基本概念 1、高聚物和低聚物高分子化合物是指相对分子质量很大的化合物，其相对分子质量在5000

高分子物理----高分子的力学性能

7.1 玻璃态与结晶态聚合物的力学性质
（4）当温度升至Tg以上，试样进入高弹态，在应力不大时，就可发生高弹形变，如曲线④，无屈服点，而呈现一段较长的平台，直到试样断裂前，曲线又出现急剧的上升。
7.1 玻璃态与结晶态聚合物的力学性质
2. 结晶态高聚物的拉伸
7.1 玻璃态与结晶态聚合物的力学性质
引言
高分子材料具有所有已知材料中可变性范围最宽的力学性质，包括从液体、软橡胶态到刚性固体。然而，与金属材料相比，高分子材料对温度和时间的依赖型要强烈得多，表现为高分子材料的粘弹性。高分子材料的这种力学行为显得复杂而有趣，为不同的应用提供了广阔的选择余地。
内容提要
1. 玻璃态和结晶态聚合物的力学性质 2. 高弹态聚合物的力学性质 3. 聚合物的力学松弛－粘弹性
7.1 玻璃态与结晶态聚合物的力学性质
比较玻璃态高聚物的拉伸与结晶态高聚物的拉伸相同点与区别
（1）相同点：两种拉伸过程都经历弹性变形，屈服（“成颈”），发展大形变，应变硬化。断裂前的大形变在室温时都不能自发恢复，加热后才能恢复原状态。
7.1 玻璃态与结晶态聚合物的力学性质
（2）不相同点： ① 冷拉温度范围不同 a. 玻璃态高聚物拉伸温度区间是：Tb－Tg b. 结晶态高聚物拉伸温度区间是：Tg－Tm
7.1 玻璃态与结晶态聚合物的力学性质
4. 硬度硬度是衡量材、洛氏、和邵氏等名称，通常布氏硬度最为常见。
7.1 玻璃态与结晶态聚合物的力学性质
三、屈服现象 1. 应力与应变曲线
图7－9 玻璃态和结晶态高聚物的应力-应变曲线
7.1 玻璃态与结晶态聚合物的力学性质
料抵抗外力破坏的能力。机械强度的测试是参照国际标准和本国标准进行。

高分子材料

一种即韧又硬的皮革态。此时,非晶态区处于高弹态, 具有柔韧性, 晶态区则具有较高的强度和硬度, 两者复合组成皮革态。
2. 高分子材料的机械性能特点 (1)强度低
100 MPa, 比金属低得多, 但由于其重量轻、密度小，许多高聚物的比强度还是很高的, 某些工程塑料的比强度比钢铁和其他金属还高。对于粘弹性的高聚物，其强度主要受温度和变形速度的影响。
另一类高分子化合物的分子中虽然也包含了成千上万个结构单元，但是所有的结构单元都是相同的，是由很多相同的单元连接在一起的，不少天然的有机高分子材料都有这样的结构，例如天然橡胶的主要成分是异戊二烯，棉纤维的主要成分是纤维素。
构成大分子的最小重复结构单元，简称结构单元，或称链节。构成结构单元的小分子称单体。
随着温度的升高，高聚物的力学
状态发生变化，在脆化温度Tb以下，高聚物处于硬玻璃态；在Tb～Tg之间处于软玻璃态；在略高于Tg时处于皮革态；在高于Tg较多时处于橡胶态；在接近于粘流温度Tf时处于半固态。
相应地，高聚物的性能由硬脆逐渐变为强硬、强韧、柔韧高分子材料
高分子材料又称为高分子聚合物(简称高聚物),是以高分子化合物为主要组分的有机材料。高分子化合物是指相对分子质量很大的化合物，其相对分子质量一般在5000以上，有的甚至高达几百万。高分子化合物由低分子化合物通过聚合反应获得。组成高分子化合物的低分子化合物称作单体。
高分子材料的发展概况（1）蒙昧期：19世纪中叶以前人们是无意识地使用高分子材料。（2）萌芽期：20世纪初期出现化学改性和人工合成的高分子。（3）争鸣期：20世纪初期到30年代高分子（Macromolecule Polymer）概念形成。 1920年德国学者H.Staudinger发表了他的划时代的文献 “论聚合”，提出异戊二烯构成橡胶，葡萄糖构成淀粉，纤维素氨基酸构成蛋白质，都是以共价键彼此连接，提出高分子长链结构的概念。

高分子材料的力学性能

目录
高分子材料的力学性能
01 高聚物的抗拉强度
02 长期强度
高分子材料的力学性能
抗拉强度：
在规定的温度、湿度和加载速度下，在试样上沿轴向施加拉力直到试样被拉断为止，断裂前试样所承受的最大载荷与试样截面之比称为抗拉强度。
宽度b
厚度d
P
t
p bd
p A0
抗拉强度越大，说明材料越不易断裂、越结实
高分子材料的力学性能
高分子材料的力学性能
玻璃纤维是将玻璃材料通过拉丝形成的纤维状的玻璃，没有固定的熔点。是一种综合性能优异的无机非金属材料，通常作为复合材料增强基材、电绝缘材料、耐热绝热材料、光导材料、耐蚀材料和过滤材料等，广泛应用于国民经济各个领域。
玻璃纤维
高分子材料的力学性能
玻璃纤维对高聚物的增强：
短玻璃纤维可以提高热塑性塑料的强度，还可以用玻璃纤维与其他织物复合而制成玻璃钢。
玻璃钢的性能优越，其强度高于钢，是以玻璃纤维制成玻璃布，
以不同的角度排列，以环氧树脂、酚醛树脂、呋喃树脂的顺序形成涂层，经加热、层压、固化而成。
材料
拉伸强度/MPa
未增强
23
聚乙烯
右表为一些热塑性
增强
76
塑料用玻璃纤维增
未增强
58
聚苯乙烯
强后其拉伸强度的
增强
96
变化
未增强
62
聚碳酸酯
增强
140
未增强
在高分子材料中长期强度指一定时间后，高分子材料不发生断裂时的强度值。
长期
t
谢谢！
高分子材料的力学性能
2、应力和缺陷：
缺陷的存在将使材料受力时内部压力分布不平均，缺陷附近范围内的应力急剧地增加，远远超过压力平均值，这种现象称为应力集中，缺陷就是应力集中物，包括裂缝、空隙、缺口、银纹和杂质等，缺陷成为材料的薄弱环节，材料的破坏就从这些缺陷处开始而扩展到整个体系，严重降低材料的强度。

《高分子物理》ppt课件

《高分子物理》ppt课件目录•高分子物理概述•高分子链结构与形态•高分子溶液性质与行为•高分子聚集态结构与性能•高分子材料力学性能与增强机制•高分子材料电学、光学等其他性能•高分子物理研究方法与技术PART01高分子物理概述高分子物理定义与特点定义高分子物理是研究高分子物质物理性质的科学，是高分子科学的一个重要分支。

特点高分子物理的研究对象是具有高分子量的聚合物，这些聚合物具有独特的结构和性质，如链状结构、分子量分布、粘弹性、相转变等。

高分子链结构高分子聚集态结构高分子溶液性质高分子固体性质高分子物理研究内容研究高分子链的化学结构、构象、链的柔顺性和刚性等。

研究高分子溶液的粘度、扩散、沉降、凝胶化等性质。

研究高分子在溶液中的形态、高分子液晶、高分子膜等。

研究高分子的力学性能、电学性能、热学性能、光学性能等。

高分子物理与化学关系联系高分子物理和高分子化学都是研究高分子的科学，两者相互联系，互为补充。

高分子化学合成出具有特定结构和功能的高分子，而高分子物理则研究这些高分子的结构和性质之间的关系。

区别高分子化学主要关注高分子的合成和化学反应，而高分子物理则更加关注高分子的结构和性质以及它们之间的关系。

此外，两者的研究方法也有所不同，高分子化学通常采用化学合成和表征的方法，而高分子物理则采用各种物理手段和理论计算的方法。

PART02高分子链结构与形态高分子链化学结构链的组成与结构单元高分子链由许多结构单元通过共价键连接而成，每个结构单元通常包含一个或多个原子或原子团。

链的规整性高分子链的规整性是指链上原子或基团的排列顺序和空间构型的规律性。

规整性好的高分子链往往具有较高的结晶能力和力学性能。

链的支化与交联支化是指高分子链上分支结构的形成，而交联则是指不同高分子链之间的连接。

支化和交联都会对高分子的物理性质产生显著影响。

高分子链的构象是指链上原子或基团在空间的排列方式。

不同的构象会导致高分子链呈现不同的形态和性质。

高分子材料的质量标准及检验方法

高分子材料的质量标准及检验方法高分子材料是一类重要的材料，主要包括塑料、橡胶和纤维。

高分子材料的质量标准和检验方法对于保证产品质量的稳定性和可靠性至关重要。

本文将从材料物理性能、化学性能、耐候性能、力学性能、热性能和表面性能等方面介绍高分子材料的质量标准及检验方法。

一、材料物理性能的质量标准及检验方法高分子材料的物理性能包括密度、熔点、玻璃转化温度等。

对于高分子材料来说，密度是一个重要的物理性能，它直接影响材料的重量和成本。

检验方法一般采用浮力法或密度计进行测定。

二、材料化学性能的质量标准及检验方法高分子材料的化学性能包括与酸、碱和溶剂的耐受性、吸湿性以及电气性质等。

检验方法主要包括酸碱溶胀实验、吸湿实验和电性能测试。

三、材料耐候性能的质量标准及检验方法高分子材料的耐候性能是指材料在光、热、氧等外界环境作用下的稳定性能。

检验方法主要包括光照老化试验、热氧老化试验等。

四、材料力学性能的质量标准及检验方法高分子材料的力学性能包括拉伸强度、弯曲强度和冲击强度等。

检验方法主要包括拉伸试验机、弯曲测试仪和冲击试验机。

五、材料热性能的质量标准及检验方法高分子材料的热性能包括熔融温度、热稳定性和热导率等。

检验方法主要包括热分析仪和热导率测试仪。

六、材料表面性能的质量标准及检验方法高分子材料的表面性能包括光泽度、表面硬度和耐刮花性等。

检验方法主要包括光泽度计、硬度计和耐刮花试验机。

总之，高分子材料的质量标准及检验方法是保证材料质量的重要手段。

通过对材料的物理性能、化学性能、耐候性能、力学性能、热性能和表面性能的检测，可以有效评估材料的性能，从而保证产品的质量稳定性和可靠性。

在实际生产过程中，应根据产品的需求和使用环境来选择合适的标准和检验方法，确保高分子材料的优良性能。

七、投料和原材料的质量标准及检验方法除了对成品的质量进行检验外，对投料和原材料的质量也是非常重要的。

投料和原材料的质量直接影响着最终产品的质量稳定性和可靠性。

高分子物理高分子的热学性能

高分子的热学性能引言高分子是一类由大量重复单元组成的大分子化合物。

由于其特殊的结构和性质，高分子在热学性能上表现出一系列的特点。

本文将从热学性能的角度探讨高分子的特点。

1. 玻璃化转变温度高分子在加热过程中会经历玻璃化转变。

玻璃化转变温度是指在高分子加热过程中，高分子从固态转变为类似于玻璃的非结晶态的临界温度。

玻璃化转变温度是高分子的重要热学指标之一，其数值与高分子材料的应用温度范围密切相关。

2. 熔点和熔融热高分子在加热过程中，当温度达到熔点时会发生熔化，形成液态高分子。

熔点是指高分子从固态到液态转变的温度，熔融热则是指单位质量高分子在熔解过程中释放或吸收的热量。

3. 热膨胀系数高分子的热膨胀系数是指高分子在单位温度变化时长度或体积的变化程度。

热膨胀系数对于高分子材料在热学应用中的变形和热应力具有重要影响。

不同高分子材料的热膨胀系数差异较大，因此在设计高分子制品时需要考虑其热膨胀系数的影响。

4. 热导率高分子的热导率是指高分子材料在温度梯度下传导热量的能力。

热导率是衡量高分子热学性能的重要指标之一，它对高分子材料的导热性能和热传导过程有着直接影响。

不同高分子材料的热导率差异较大，因此在选择高分子材料时需要考虑其热导率的要求。

5. 热稳定性高分子的热稳定性是指在高温条件下高分子材料自身是否发生热分解的能力。

热稳定性对于高分子材料在高温环境下的应用具有重要影响，直接影响其使用寿命和性能表现。

6. 热膨胀系数和热导率的关系高分子的热膨胀系数和热导率之间存在一定的关系。

通常情况下，热导率和热膨胀系数呈反相关关系。

热膨胀系数大的高分子材料常常具有较低的热导率，而热导率高的高分子材料往往具有较低的热膨胀系数。

7.高分子材料在热学性能上具有一系列的特点，包括玻璃化转变温度、熔点和熔融热、热膨胀系数、热导率以及热稳定性。

这些热学性能对高分子材料的应用和性能表现具有重要影响，因此在选择和设计高分子材料时需要考虑这些因素。

PBS聚酯的物理性能

PBS聚酯的物理性能PBS聚酯是结晶性聚合物，熔点为115℃。

北理工所制备的PBS各项理化性能如表1所示，其综合力学性能达到了普通聚丙烯的水平，与日本昭和高分子公司同类产品Bionolle性能相当。

表1: PBS聚酯的物理性能作者| 2010-7-11 14:47:06 | 阅读(14) |评论(0) | 阅读全文>>PBS聚酯的合成2010-7-11 14:19:23 阅读12 评论0 112010/07 July11PBS聚酯的合成PBS类聚酯是以脂肪族二酸和二醇为原料，经缩聚反应合成的一类脂肪族聚酯，其代表PBS即以丁二酸和丁二醇为原料合成。

20世纪90年代，日本的昭和高分子公司首先采用异氰酸酯作为扩链剂，与二酸二醇经缩聚反应合成的低分子量聚酯反应，制备出高分子量的聚合物，PBS类聚酯才开始作为新型生物降解塑料引起了广泛的关注。

PBS聚酯的缩聚反应是可逆平衡反应，具有平衡常数小，易生成副产物等特点，传统方法得到的聚合物分子量低，无法单独作为塑料使用。

在缩聚反应之后通过多种途径进行扩链反应或固相聚合以进一步提高其分子量。

北京理工大学，开发出提高分子量的合成新技术，无须进行扩链反应，通过脂肪族二酸，二醇的缩聚反应直接制备出高分子量的生物降解性聚酯，分子量(Mw)可达20-30万，简化了合成工艺，从而降低了成本。

在实验室小试的基础上，利用现有的PET工业装置进行了中试放大实验，先后在1500L(1000吨/年)以及6000L(5000吨/年)间歇式生产线上成功进行了PBS的中试放大实验，获得了稳定的中试合成工艺，并批量合成出性能优良的PBS。

在此基础上，针对PBS聚酯原料和合成工艺的独特性，对现有聚酯生产线进行改造，设计，制造了PBS聚酯半连续合成装置，以提高生产效率并制备出品质多样化的产品。

（1）直接酯化－脱二元醇反应该方法是先在较低的反应温度下将二元酸与过量的二元醇进行酯化，形成有端羟基的预聚物，然后在高温、高真空度和催化剂存在的条件下脱除二元醇，从而得到聚酯。

高分子材料的物理和化学性能

——聚合物的导热性 ——聚合物的导热性 ⊕一般较差（因靠分子间力结合的）。一般较差（因靠分子间力结合的）。 ⊕固体聚合物的热导率范围较窄（0.22W·m-1·K-1左固体聚合物的热导率范围较窄（0.22W· 右）。 ⊕结晶聚合物的热导率稍高，非晶聚合物的热导率结晶聚合物的热导率稍高，随分子量增大而增大。随分子量增大而增大。 ⊕低分子的增塑剂的加入：会使热导率下降。低分子的增塑剂的加入：会使热导率下降。
——高分子材料的介电常数是以上几种因素所产生 ——高分子材料的介电常数是以上几种因素所产生介电常数分量的总和。介电常数分量的总和。（二）相关数值 ——介电现象产生的原因：分子极化。 ——介电现象产生的原因：分子极化。介电现象产生的原因 ——介电常数数值：非极性聚合物2左右； ——介电常数数值：非极性聚合物2左右；极性聚合介电常数数值见表3 11）。物3-9（见表3-11）。
——例子：聚偏氟乙烯、涤纶树脂、PP、PC等聚合 ——例子：聚偏氟乙烯、涤纶树脂、PP、PC等聚合例子物超薄薄膜驻极体已广泛用于电容器传声隔膜及计算机贮存器等方面。计算机贮存器等方面。 ——热释电流：若加热驻极体以激发其分子运动， ——热释电流：若加热驻极体以激发其分子运动，热释电流极化电荷将被释放出来，产生退极化电流，称为极化电荷将被释放出来，产生退极化电流，热释电流（TSC）。热释电流（TSC）。
（二）影响因素 ⊕极性：极性聚合物才有明显的介电损耗。极性：极性聚合物才有明显的介电损耗。 ⊕非晶态极性聚合物：介电谱上一般均出现两个介非晶态极性聚合物：电损耗峰，分别记作α 见图3 37）。电损耗峰，分别记作α和β（见图3-37）。
α峰：相应于主链链段构象重排，链链段构象重排，它和Tg是对应的。它和Tg是对应的。 Tg是对应的 β峰：相应于次级转变，级转变，对聚醋酸乙烯酯是柔性侧基的运动，对PVC相应 PVC相应于主链的局部松弛运动。局部松弛运动。

(完整版)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. 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。

4. 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。

5. 模量：材料受力时，应力与应变的比值6. 玻璃化温度：为模量下降最大处的温度。

7. 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8. 自由体积分数(f)：自由体积与总体积之比。

9. 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。

10. 物理老化：聚合物的某些性质随时间而变化的现象11. 化学老化：聚合物由于光、热等作用下发生的老化12. 外增塑：添加某些低分子组分使聚合物 T g 下降的现象13. 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14. 结晶速率：物品结晶过程进行到一半所需要时间的倒数15. 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16. 熔融：物质从结晶态转变为液态的过程17. 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18. 熔融熵S m ：熔融前后分子混乱程度的变化19. 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20. 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21. 附加应力：可以抵抗外力的力22. 泊松比：拉伸实验中材料横向应变与纵向应变比值的负数23. 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24. 力学松弛：聚合物的各种性能表现出对时间的依赖性25. 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26. 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27. 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28. 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29. 储存模量 E’：同相位的应力与应变的比值30. 损耗模量 E”：相差 90 度相位的应力振幅与应变振幅的比值31. 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32. 应变软化：随应变增大，应力不再增加反而有所下降33. 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34. 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。

高分子材料物性介绍

???
• 问题:
对于HC PET薄膜, 表面硬度可以达到4H 吗? 硬度高的材料一定耐磨吗?
(6) 面积因子Area Factor
• 这是为了应用操作中方便的一种计算方法，可以根据使用者的习惯自行定义。常用的为密度的倒数，单位则可以多种多样，如m3/kg，m2/kg/mm，ft2/lb/mil等。
• 2. 机械力学性能(Mechanical)
• 3. 热性能(Thermal) • 4. 电性能(Electrical) • 5. 耐燃性能(Flamability) • 6. 光学性能(Optical)
1.基本物性Physical
(1)密度(比重)
• 密度：所谓密度，就是23 C下单位体积物质的质量，其国际单位为g/cm3，常用单位有 g/ml，kg/L，1000kg/m3等。 • 比重：是物体的密度与相同温度下水的密度的比值。一般地, 密度=比重*0.99756。 • 测定方法：GB1033-70塑料相对密度测试方法 ASTM D792
• 玻璃态与高弹态之间的转变，称为玻璃态转变，对应的转变温度即玻璃化转变温度，简称玻璃化温度，通常用Tg表示；而高弹态与粘流态之间的转变温度称为粘流温度，用Tf表示。
(4) 强度(Strength)
• 强度：所谓强度，就是指材料或构件在外力作用下抵抗破坏的能力。一般把材料或构件受到拉伸、弯曲、扭转或冲击后，抵抗破坏的能力分别称之为拉伸强度、弯曲强度、扭转强度和冲击强度。
• 拉伸强度：是在规定的实验温度、湿度和试验速度下，在标准试样上沿轴向施加拉伸载荷，直到试样被拉断为止，断裂前试样承受的最大载荷P与试样的宽度b和厚度d的乘积的比值：
2.机械力学性能(Mechanical)

高分子材料的物理化学性质

有限溶胀是指聚合物吸收溶剂到一定程度后，如果其它条件不变，不管与溶剂接触时间多长，溶剂吸入量不再增加，聚合物的体积也不再增大，高分子链段不能挣脱其他链段的束缚，不能很好地向溶剂扩散，体系始终保持两相状态。
1
有些有限溶胀的聚合物在升温条件下，可以促进分子链的运动使之易分离而发生溶解。升温可促进溶解，增加溶解度。
3
二、聚合物溶剂的选择
（1）极性相似原则：相似者相容（2）溶度参数相近原则：
溶度参数是反映分子间相互作用力大小的一个参数。定义为单位体积汽化能的平方根。用d来表示。常见溶剂的溶度参数可查手册。
若难以找到合适的单一溶剂，可选择混合溶剂。混合溶剂的溶度参数计算如下式：
δm = ψ 1δ1 ＋ψ 2δ2 （ ψ为体积分数）
对温度来说，温度低有利于胶凝，分子形状愈不对称，可胶凝的浓度越小，但也有加热后胶凝，低温变成溶液的例子，如泊洛沙姆的胶凝。
电解质对胶凝的影响比较复杂，有促进作用，也有阻止作用，其中阴离子起主要作用，盐的浓度较大时，SO42-和Cl一般加速胶凝，而I-和SCN-则阻滞胶凝作用。
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（ii）凝胶的性质：触变性：
pH敏感水凝胶是指聚合物的溶胀与收缩随着环境的pH、离子强度的变化而发生变化。
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离子型水凝胶由于其结构中功能基团的解离作用，使其具有特殊的溶胀性质。其结构中的离子型基团(如-COOH、-SO3H或-NH2)的解离作用增加了聚合物的亲水性，导致其有较强的吸水性。同时解离程度的增加，使网络中高分子链上存在大量具有相同电荷的解离基团，它们之间的静电斥力导致高分子链进一步的伸展并与水分子充分接触。
物理凝胶受外力作用(如振摇、搅拌或其他机械力)，网状结构被破坏而变成流体，外部作用停止后，又恢复成半固体凝胶结构，这种凝胶与溶胶相互转化的过程，称为触变性。其原因是这些凝胶的网状结构不稳定，振摇时容易破坏，静置后又重新形成。溶胀性：

高分子材料的主要物理性能

第四章高分子材料的主要物理性能高分子材料与小分子物质相比具有多方面的独特性能，其性能的复杂性源自于其结构的特殊性和复杂性。

联系材料微观结构和宏观性质的桥梁是材料内部分子运动的状态。

一种结构确定的材料，当分子运动形式确定，其性能也就确定；当改变外部环境使分子运动状态变化，其物理性能也将随之改变。

这种从一种分子运动模式到另一种模式的改变，按照热力学的观点称作转变；按照动力学的观点称作松弛。

例如天然橡胶在常温下是良好的弹性体，而在低温时（＜-100℃）失去弹性变成玻璃态（转变）。

在短时间内拉伸，形变可以恢复；而在长时间外力作用下，就会产生永久的残余形变（松弛）。

聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA ）在常温下是模量高、硬而脆的固体，当温度高于玻璃化温度（～100℃）后，大分子链运动能力增强而变得如橡胶般柔软；温度进一步升高，分子链重心能发生位移，则变成具有良好可塑性的流体。

本着“结构⇔分子运动⇔物理性能”这样一条思维线路，本章有选择地介绍高分子材料的热性能、力学性能、高弹性和粘弹性、溶液性质、流变性质、电学性能等。

同时通过介绍结构与性能的关系，帮助我们根据使用环境和要求，有目的地选择、使用、改进和设计高分子材料，设计和改进加工工艺和设备，扩大高分子材料使用范围。

第一节高分子材料的分子运动、力学状态转变及热性能一、高分子运动的特点与低分子材料相比，高分子材料的分子热运动主要有以下特点：（一）运动单元和模式的多重性高分子的结构是多层次、多类型的复杂结构，决定着其分子运动单元和运动模式也是多层次、多类型的，相应的转变和松弛也具有多重性。

从运动单元来说，可以分为链节运动、链段运动、侧基运动、支链运动、晶区运动以及整个分子链运动等。

从运动方式来说，有键长、键角的变化，有侧基、支链、链节的旋转和摇摆运动，有链段绕主链单键的旋转运动，有链段的跃迁和大分子的蠕动等。

在各种运动单元和模式中，链段的运动最为重要，高分子材料的许多特性均与链段的运动有直接关系。

材料的物理性能与化学性能

二、材料的物理性能与化学性能1、物理性能物理性能是指材料固有的属性，金属的物理性能包括密度、熔点、电性能、热性能、磁性能等。

（1）密度：密度是指在一定温度下单位体积物质的质量，密度表达式如下：ρ= m/V3式中ρ——物质的密度（g/cm ）；m ——物质的质量（g）；3V- ——物质的体积（cm ）。

常用材料的密度（20℃）材料铅铜铁钛铝锡钨塑料玻璃钢碳纤维复合材料密度118.9 7.8 4.5 2. 7. 19 0.9~2 2.0 1.1~1.63/[g/cm ] .37 28 .3 .2密度意义：密度的大小很大程度上决定了工件的自重，对于要求质轻的工件宜采用密度较小的材料（如铝、钛、塑料、复合材料等）；工程上对零件或计算毛坯的质量也要利用密度。

（2）熔点：是材料从固态转变为液态的温度，金属等晶体材料一般具有固定的熔点，而高分子材料等非晶体材料一般没有固定的熔点。

常用材料的熔点铝合材料钨钼钛铁铜铝铅铋锡铸铁碳钢金熔点338 / ℃0263167715381083660.1327271.3231.91279~11481450~1500447~575熔点意义：金属的熔点是热加工的重要工艺参数；对选材有影响，不同熔点的金属具有不同的应用场合：高的熔点金属（如钨、钼等）可用于制造耐高温的零件（如火箭、导弹、燃气轮机零件，电火花加工、焊接电极等），低的熔点金属（如铅、铋、锡等）可用于制造熔丝、焊接钎料等。

（3）电阻率：电阻率用ρ 表示，电阻率是单位长度、单位截面积的电阻值，其单位为Ω.m。

电阻率的意义：是设计导电材料和绝缘材料的主要依据。

材料的电阻率ρ 越小，导电性能越好。

金属中银的导电性最好、铜与铝次之。

通常金属的纯度越高，其导电性越好，合金的导电性比纯金属差，高分子材料和陶瓷一般都是绝缘体。

导电器材常选用导电性良好的材料，以减少损耗；而加热元件、电阻丝则选用导电性差的材料制作，以提高功率。

（4）导热率：导热率用导热率λ表示，其含义是在单位厚度金属，温差为1℃时，每秒钟从单位断面通过的热量。

高分子材料有哪些性能

号；3.合成纤维：广泛应用于防弹背心、导弹壳体、直升飞机吊绳、人造卫星电子部件等。
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高分子材料具有耐磨，坚硬，装饰性强。通过聚合反应重复连接而成的，也称聚合物，因此高分子材料也叫聚合物材料。下面跟大家讲解一下高分子材料有哪些
性能。高分子材料1什么是高分子材料一、什么是高分子高分子材料顾名思义就是以高分子化合物为基体的材料。什么是高分子？高分子是一种链状化合物，有
结构单元通过共价键的形式，通过聚合反应重复连接而成，也称聚合物，因此高分子材料也叫聚合物材料。二、高分子材料特点1.分子量多分散性；2.没有
一定的耐热性，一定的染色性；3.优点：耐霉、耐虫蛀、强度高、光泽好；4.缺点：易起球、吸湿性差、耐热性差。 4高分子材料的应用1.聚乙烯：在各
种聚乙烯中，低密度聚乙烯产量最大，主要用于制造食品袋、垃圾袋和大棚膜等，少量（10%左右）用于生产注塑用品；有一种更薄于低密度聚乙烯的是线型
低密度聚乙烯，主要用于生产扁丝、编织袋等；2.聚四氟乙烯：一种高结晶度聚合物，主要应用于化工机械防腐、容器防腐、电绝缘等，素有“塑料王”的称
烯腈、聚丙烯等）。3高分子材料的性能一、塑料1.性能：耐磨、坚硬、加工时尺寸稳定性好、化学稳定性好；2.优点：可塑性强、装饰性强、功能多元、
经济实惠；3.缺点：耐热性差、易燃易老化。高分子材料二、合成纤维合成纤维是以煤、是有、天然气、水、等简单化合物为原料，经过加聚或缩聚的化学处
理制成、再经纺丝和后期处理加工制成的人工纤维。1.主要品种：腈纶、涤纶、棉纶、丙纶、维纶以及氯纶；2.特性：一定的机械物理性能和化学稳定性，
沸点和固定熔点，若加热到200-300℃性。2高分子材料有哪些1.天然高分子材料：

高分子材料的结构特点和性能

高分子材料是由相对分子质量比一般有机化合物高得多的高分子化合物为主要成分制成的物质。

一般有机化合物的相对分子质量只有几十到几百，高分子化合物是通过小分子单体聚合而成的相对分子质量高达上万甚至上百万的聚合物。

巨大的分子质量赋予这类有机高分子以崭新的物理、化学性质：可以压延成膜；可以纺制成纤维；可以挤铸或模压成各种形状的构件；可以产生强大的粘结能力；可以产生巨大的弹性形变；并具有质轻、绝缘、高强、耐热、耐腐蚀、自润滑等许多独特的性能。

于是人们将它制成塑料、橡胶、纤维、复合材料、胶粘剂、涂料等一系列性能优异、丰富多彩的制品，使其成为当今工农业生产各部门、科学研究各领域、人类衣食住行各个环节不可缺少、无法替代的材料.高分子材料的性能是其内部结构和分子运动的具体反映。

掌握高分子材料的结构与性能的关系，为正确选择、合理使用高分子材料，改善现有高分子材料的性能，合成具有指定性能的高分子材料提供可靠的依据。

高分子材料的高分子链通常是由103~105个结构单元组成,高分子链结构和许许多多高分子链聚在一起的聚集态结构形成了高分子材料的特殊结构。

因而高分子材料除具有低分子化合物所具有的结构特征（如同分异构体、几何结构、旋转异构）外，还具有许多特殊的结构特点。

高分子结构通常分为链结构和聚集态结构两个部分。

链结构是指单个高分子化合物分子的结构和形态，所以链结构又可分为近程和远程结构。

近程结构属于化学结构，也称一级结构，包括链中原子的种类和排列、取代基和端基的种类、结构单元的排列顺序、支链类型和长度等。

远程结构是指分子的尺寸、形态,链的柔顺性以及分子在环境中的构象，也称二级结构.聚集态结构是指高聚物材料整体的内部结构,包括晶体结构、非晶态结构、取向态结构、液晶态结构等有关高聚物材料中分子的堆积情况，统称为三级结构.1。

近程结构（1）高分子链的组成高分子是链状结构，高分子链是由单体通过加聚或缩聚反应连接而成的链状分子.高分子链的组成是指构成大分子链的化学成分、结构单元的排列顺序、分子链的几何形状、高聚物分子质量及其分布。

常用高分子材料性能特征与用途介绍

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5.环氧树脂
环氧树脂是泛指分子中含有两个或两个以上环氧基团的有机高分子化合物，除个别外，它们的相对分子质量都不高。环氧树脂的分子结构是以分子链中含有活泼的环氧基团为其特征，环氧基团可以位于分子链的末端、中间或成环状结构。由于分子结构中含有活泼的环氧基团，使它们可与多种类型的固化剂发生交联反应而形成不溶、不熔的具有三向网状结构的高聚物。
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④化学稳定性
PS有较好的化学稳定性；易发生热氧老化；易发生环境应力开裂。
⑤电性能表面电阻和体积电阻率高；正电损耗价极低；电性能不受频率和温度的影响。
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⑥光学性能透光率达88%~92%；折射率为1.59~1.60；受强光后易变黄，等等。
⑦加工性现有树脂中最易加工的塑料品种；最易着色的塑料品种；成型收缩率小；制品的内应力较大，等等。
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三、热塑性工程材料
工程塑料分为通用工程塑料和特种工程塑料两大类，与通用塑料相比：工程塑料具有更高的力学强度，能经受较宽的温度变化范围和较苛刻的环境条件，具有较高的尺寸稳定性，可在工程中作为结构材料，广泛应用与机械、电子、汽车及航空航天领域。五大通用工程塑料为：聚酰胺、聚碳酸酯、聚甲醛、热塑性聚酯、聚苯醚。
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(3)PS 的改性品种
①ABS ABS是指由丙烯腈(Acrylonitril)、丁二烯 (Butadiene)、苯乙烯（Styrene）三种单体组成热塑性塑料，其成分较复杂，不仅仅是三种单体的共聚物，也可以含有某种单体的均聚物及其混合物。
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a. ABS的性质具有坚韧、质硬、刚性大等优异力学性能，特别是冲击强度高，并且也大大提高了耐磨性，使用范围-40～100℃，具有良好的电绝缘性和一定化学稳定性，但耐候性差。 b. ABS的用途 ABS应用广泛，可用于制造齿轮、泵叶轮、轴承、把手、管道、电机外壳、仪表壳、冰箱衬里、汽车零部件、电气零件、纺织器材、容器、家具等，也可用作PVC等聚合物的增韧改性剂。

高分子材料的结构与性能关系分析

高分子材料的结构与性能关系分析高分子材料是一类具有大分子结构的材料，其由许多重复单元组成，具有重要的应用价值。

高分子材料的结构与性能之间存在着密切的关系，不同的结构对材料的性能有着不同的影响。

本文将从分子结构、链结构和晶体结构三个方面来分析高分子材料的结构与性能关系。

一、分子结构对高分子材料性能的影响高分子材料的分子结构是指分子中各个原子之间的连接方式和排列方式。

分子结构的不同会直接影响材料的物理性质、力学性能和化学性能。

首先，分子结构的大小和形状对高分子材料的物理性质有着重要的影响。

例如，分子结构中的分支度和分子量大小会影响材料的熔点和玻璃化转变温度。

分支度越高，分子间的空间障碍越大，熔点和玻璃化转变温度就越高。

此外，分子结构的形状也会影响材料的物理性质。

例如，线性高分子材料的熔点通常较低，而具有弯曲结构的高分子材料则可能具有较高的熔点。

其次，分子结构对高分子材料的力学性能有着重要的影响。

高分子材料的力学性能主要包括强度、韧性和刚性等方面。

分子结构中的键的类型和键的数量会直接影响材料的强度。

例如，含有大量键的高分子材料通常具有较高的强度。

此外，分子结构中的交联度和晶化度也会影响材料的力学性能。

交联度越高，材料的韧性和刚性就越好。

晶化度越高，材料的强度和硬度就越高。

最后，分子结构对高分子材料的化学性能也有着重要的影响。

分子结构中的官能团和官能团的位置会决定材料的化学反应性和化学稳定性。

例如，含有氧原子的官能团会使材料具有较好的耐热性和耐候性。

而含有氯原子的官能团则会使材料具有较好的耐腐蚀性。

二、链结构对高分子材料性能的影响高分子材料的链结构是指高分子链的排列方式和连接方式。

链结构的不同会直接影响材料的物理性质、力学性能和热性能。

首先，链结构的排列方式对高分子材料的物理性质有着重要的影响。

例如，链结构中的晶体区域和非晶体区域会影响材料的透明度和光学性能。

晶体区域较多的高分子材料通常具有较好的透明度和光学性能。