华南理工大学考研课件-高分子物理-高聚物的力学性质
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《高聚物的力学性能》课件
行业中的应用
轻量化、耐磨性和隔音 性等特性使高分子材料 在汽车中得到广泛使用。
高分子材料用于建筑材 料、涂料、胶粘剂和绝 缘材料等方面。
3 高分子材料在医疗
行业中的应用
高分子材料在医疗器械、 药物传递和组织工程等 领域具有广泛的应用。
六、发展趋势
高聚物力学性能的发展趋势包括：
1
纳米技术的应用
纳米技术使材料具有更好的力学性能
对高聚物力学性能的测试可以通过以下实验进行。
1
弯曲实验
2
测量材料在弯曲过程中的应力-应变关
系。
3
疲劳实验
4
测量材料在循Hale Waihona Puke 加载下的持久性能。拉伸实验
测量材料在拉伸过程中的应力-应变关 系。
压缩实验
测量材料在压缩过程中的应力-应变关 系。
四、分析高聚物力学性能的因素
高聚物力学性能受多种因素影响，包括：
先进制造技术的进展
2
和其他特殊性质。
先进制造技术的不断发展促进了高聚 物材料的创新和应用。
结语
高聚物的力学性能对材料和行业的发展至关重要。我们对高聚物力学性能的研究和应用有着广阔的未来 展望。
二、高聚物力学性能的指标
高聚物的力学性能指标描述了材料在受力时的表现。
1 强度
2 刚度
材料的抗力（强度）衡量了材料能够承受 的最大应力。
材料的刚度反映了材料抵抗形变的能力。
3 韧性
4 可塑性
材料的韧性描述了材料延展性和能够吸收 能量的能力。
材料的可塑性描述了材料的形变能力。
三、高聚物的力学性能测试方法
分子量
分子量越大，材料的强度和刚度通常会增加。
分子结构
轻量化、耐磨性和隔音 性等特性使高分子材料 在汽车中得到广泛使用。
高分子材料用于建筑材 料、涂料、胶粘剂和绝 缘材料等方面。
3 高分子材料在医疗
行业中的应用
高分子材料在医疗器械、 药物传递和组织工程等 领域具有广泛的应用。
六、发展趋势
高聚物力学性能的发展趋势包括：
1
纳米技术的应用
纳米技术使材料具有更好的力学性能
对高聚物力学性能的测试可以通过以下实验进行。
1
弯曲实验
2
测量材料在弯曲过程中的应力-应变关
系。
3
疲劳实验
4
测量材料在循Hale Waihona Puke 加载下的持久性能。拉伸实验
测量材料在拉伸过程中的应力-应变关 系。
压缩实验
测量材料在压缩过程中的应力-应变关 系。
四、分析高聚物力学性能的因素
高聚物力学性能受多种因素影响，包括：
先进制造技术的进展
2
和其他特殊性质。
先进制造技术的不断发展促进了高聚 物材料的创新和应用。
结语
高聚物的力学性能对材料和行业的发展至关重要。我们对高聚物力学性能的研究和应用有着广阔的未来 展望。
二、高聚物力学性能的指标
高聚物的力学性能指标描述了材料在受力时的表现。
1 强度
2 刚度
材料的抗力（强度）衡量了材料能够承受 的最大应力。
材料的刚度反映了材料抵抗形变的能力。
3 韧性
4 可塑性
材料的韧性描述了材料延展性和能够吸收 能量的能力。
材料的可塑性描述了材料的形变能力。
三、高聚物的力学性能测试方法
分子量
分子量越大，材料的强度和刚度通常会增加。
分子结构
华南理工大学考研课件-高分子物理-高聚物的分子量共75页文档
61、奢侈是舒适的，否则就不是奢侈 。——CocoCha nel 62、少而好学，如日出之阳；壮而好学 ，如日 中之光 ；志而 好学， 如炳烛 之光。 ——刘 向 63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 ——孔 丘 64、人生就是学校。在那里，与其说好 的教师 是幸福 ，不如 说好的 教师是 不幸。 ——海 贝尔 65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦 。——杰纳勒 尔·乔治·S·巴顿
华南理工大学考研课件-高分子物理高聚物的分子量
1、战鼓一响，法律无声。——英国 2、任何法律的根本；不，不成文法本 身就是 讲道理 ……法 律，也 ----即 明示道 理。— —爱·科 克
3、法律是最保险的头盔。——爱·科 克 4、一个国家如果纲纪不正，其国风一 定颓败 。—— 塞内加 5、法律不能使人人平等，但是在法律 面前人 人是平 等的。 ——波 洛克
谢谢！
Hale Waihona Puke
高分子物理课件第五章
3l 0 f max t 2bd 2
3 fl0 Et 4bd 3来自 第一节材料的力学概念
冲击强度：又称抗冲强度，是指试样受冲击 负荷而破裂时单位面积所吸收的能量。
W i bd
(kJ / m )
2
第一节
材料的力学概念
七、硬度、回弹性、韧性及疲劳
硬度：表示材料抵抗其他较硬物体压入的能力。
断裂强度越大。
5、结晶形态：球晶越大，断裂强度越大，断裂伸长越 小，材料则逐步转向硬而脆。
第二节 固体高聚物的拉伸行为
第二节 固体高聚物的拉伸行为
断裂伸长率减小。
第二节 固体高聚物的拉伸行为
2、应变速率的影响
速度
第二节 固体高聚物的拉伸行为
随着拉伸速率的提高，高聚物的模量增
加，屈服应力、断裂强度增加，断裂伸长率
减小。增加应变速率与降低温度具有相同的 效果。
第二节 固体高聚物的拉伸行为
3、液体静压力的影响
聚苯乙烯的应力-应变曲线随环境压力的变化（T=31℃）
第二节 固体高聚物的拉伸行为
2、屈服点（Y点） 屈服：指在较大的外力作用下材料发生塑 性形变的行为。 形变特征：试样出现“细颈”现象。 分子运动机理：链段开始运动。 Y点称为“屈服点”， y 屈服应力， y 屈 服伸长。
第二节 固体高聚物的拉伸行为
3、应变软化区（YC段） 应变软化：随应变增大，应力不再增加反 而有所下降的现象。 形变特征：细颈处发生大的形变，直至稳 定。 分子运动机理：由键长键角运动转为链段 运动。
E
G
剪切模量
柔量J：模量的倒数称之为柔量。
第一节
六、强度
材料的力学概念
强度：在一定条件下，材料所能忍受的最大应力。
高分子物理高分子的力学性能PPT课件
第28页/共72页
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
第29页/共72页
7.1 玻璃态与结晶态聚合物的力学性质
② 本质差别 a. 玻璃态高聚物只发生分子链的取向，不发生相变 b. 结晶态高聚物发生结晶的破坏，取向，再结晶。
第26页/共72页
7.1 玻璃态与结晶态聚合物的力学性质
（3）变为细颈的试样重新被均匀拉伸，直到出现断裂 。
第27页/共72页
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。
第17页/共72页
7.1 玻璃态与结晶态聚合物的力学性质
屈服点之后，应力有所下降，在较小的负荷下即可产生形 变，称为应变软化。之后应力几乎不变的情况下应变有很大 程度的增加，最后应力又随应变迅速增加，直到材料断裂。
第18页/共72页
7.1 玻璃态与结晶态聚合物的力学性质
四、几类高聚物的拉伸行为 1. 玻璃态高聚物的拉伸
不易发生相对滑移。随着交联度的增加，往往不易发 生大的形变，强度增大。例如：PE交联后，拉伸强度 可提高一倍，冲击强度可提高3-4倍。
第40页/共72页
7.1 玻璃态与结晶态聚合物的力学性质
（5）分子量 分子量低时，拉伸强度和冲击强度都低，随着分
子量的增加，二者都会提高。但当分子量超过一定的 数值后，拉伸强度的变化就不大了，而冲击强度则继 续增大。
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
第29页/共72页
7.1 玻璃态与结晶态聚合物的力学性质
② 本质差别 a. 玻璃态高聚物只发生分子链的取向，不发生相变 b. 结晶态高聚物发生结晶的破坏，取向，再结晶。
第26页/共72页
7.1 玻璃态与结晶态聚合物的力学性质
（3）变为细颈的试样重新被均匀拉伸，直到出现断裂 。
第27页/共72页
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。
第17页/共72页
7.1 玻璃态与结晶态聚合物的力学性质
屈服点之后，应力有所下降，在较小的负荷下即可产生形 变，称为应变软化。之后应力几乎不变的情况下应变有很大 程度的增加，最后应力又随应变迅速增加，直到材料断裂。
第18页/共72页
7.1 玻璃态与结晶态聚合物的力学性质
四、几类高聚物的拉伸行为 1. 玻璃态高聚物的拉伸
不易发生相对滑移。随着交联度的增加，往往不易发 生大的形变，强度增大。例如：PE交联后，拉伸强度 可提高一倍，冲击强度可提高3-4倍。
第40页/共72页
7.1 玻璃态与结晶态聚合物的力学性质
（5）分子量 分子量低时，拉伸强度和冲击强度都低，随着分
子量的增加，二者都会提高。但当分子量超过一定的 数值后，拉伸强度的变化就不大了，而冲击强度则继 续增大。
第七章 高聚物的力学性质.ppt
2
第七章 高聚物的力学性质
1-1 力学性能分类
• 力学性能是高聚物优异物理性能的基础 • 如：某高聚物磨擦，磨耗性能优良，但力
学性能不好，很脆。不能用它作减摩材料
• 如：作电线绝缘材料的高聚物，也要求它
们有一定的力学性能：强度和韧性。如果 折叠几次就破裂，那么这种材料的电绝缘 性虽好，也不能用作电线。
乙丙橡胶： CH2 CH2 CH CH2
CH3
丙烯睛—丙烯酸酯胶：
CH2 CH CH2 CH
CN
RO C O
(2)主链上含双键较少的丁基橡胶（异丁烯与 异戊二烯）
2019/11/7
30
第七章 高聚物的力学性质
(3)主链上含S原子的聚硫橡胶
CH2 CH2 S S SS
(4)主链上含有O原子的聚醚橡胶
f
77%
33%
11%
4%
固定拉伸时的张力－温度曲线
T (K )
• 截距为
u
( l )T,V；斜率为
f
。 (T )l,V
• 发现各直线外推到 T 0 时均通过原点，
即截距为0
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第七章 高聚物的力学性质
• 得：f
T
(
S T
)
l
,V
• 所以橡胶拉伸时，内能几乎不变，而主要引
它与一般材料的普弹性的差别就是因为构象的改 变；形变时构象熵减小，恢复时增加。内能在高弹 性形变中不起主要作用（它却是普弹形变的主要起 因）
2019/11/7
14
第七章 高聚物的力学性质
（2）高聚物的粘弹性：指高聚物材料不但具有弹 性材料的一般特性，同时还具有粘性流体的一些 特性。弹性和粘性在高聚物材料身上同时呈现得 特别明显。
《高分子物理》ppt课件
为和结晶形态。
PART 03
高分子溶液性质与行为
REPORTING
高分子溶解过程及热力学
溶解过程的描述
高分子在溶剂中的溶解过程包括 溶胀、溶解两个阶段，涉及高分 子链的舒展和溶剂分子的渗透。
热力学参数
溶解过程中的热力学参数如溶解 度参数、混合焓、混合熵等，决 定了高分子与溶剂的相容性。
温度对溶解的影响
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。
PART 02
高分子链结构与形态
REPORTING
高分子链化学结构
可用于制造透明或半透明的制品，如透明塑料、有机玻璃等。
03
耐候性
高分子材料在户外环境下能够保持其光学性能的稳定，不易发生黄变、
老化等现象，因此适用于户外光学器件的制造。
耐热性、耐腐蚀性等其他性能
耐热性
高分子材料通常具有较好的耐热性，能够在高温环境下保持其物理和化学性质的稳定。这 使得高分子材料在高温工作环境中具有广泛的应用，如汽车发动机部件、电子电器部件等 。
特定的高分子结构、温度区间和浓度等。
液晶态性能
液晶态高分子具有优异的光学性能、力学性能（如高强度和高模量 ）以及热稳定性等。
PART 05
高分子材料力学性能与增 强机制
REPORTING
拉伸、压缩、弯曲等力学性能
拉伸性能
高分子材料在拉伸过程中，经历弹性变形、屈服、应变硬化和断裂 等阶段，表现出不同的力学行为。
核磁共振法研究分子运动状态
PART 03
高分子溶液性质与行为
REPORTING
高分子溶解过程及热力学
溶解过程的描述
高分子在溶剂中的溶解过程包括 溶胀、溶解两个阶段，涉及高分 子链的舒展和溶剂分子的渗透。
热力学参数
溶解过程中的热力学参数如溶解 度参数、混合焓、混合熵等，决 定了高分子与溶剂的相容性。
温度对溶解的影响
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。
PART 02
高分子链结构与形态
REPORTING
高分子链化学结构
可用于制造透明或半透明的制品，如透明塑料、有机玻璃等。
03
耐候性
高分子材料在户外环境下能够保持其光学性能的稳定，不易发生黄变、
老化等现象，因此适用于户外光学器件的制造。
耐热性、耐腐蚀性等其他性能
耐热性
高分子材料通常具有较好的耐热性，能够在高温环境下保持其物理和化学性质的稳定。这 使得高分子材料在高温工作环境中具有广泛的应用，如汽车发动机部件、电子电器部件等 。
特定的高分子结构、温度区间和浓度等。
液晶态性能
液晶态高分子具有优异的光学性能、力学性能（如高强度和高模量 ）以及热稳定性等。
PART 05
高分子材料力学性能与增 强机制
REPORTING
拉伸、压缩、弯曲等力学性能
拉伸性能
高分子材料在拉伸过程中，经历弹性变形、屈服、应变硬化和断裂 等阶段，表现出不同的力学行为。
核磁共振法研究分子运动状态
华南理工大学考研课件-高分子物理-高聚物的力学性质
升温速度 外力
围压力
测量频率
动态测定值高于静态测定结果
聚氯醚的玻璃化温度Tg
测量方法 介Βιβλιοθήκη 性能 动态力学 频率/Hz Tg/ ℃ 1000 32 89 25 慢拉伸 3 15 膨胀计法 10-2 7
logν= a — b/Tg
玻璃化转变的时 间依赖性
外界条件对玻璃化转变的影响
WLF方程（进行不同测试方法Tg的换算）
热变形温度
指升温速度为120℃ /h的条件下，标准样条受弯曲 应力为18.5kg/cm2或4.6 5kg/cm2时，试样弯曲变形 挠度达到0.21mm时的温度。
维卡软化点
热塑性塑料软化点（维卡）是聚合物耐热性指标 之一，是指规定条件下一定负荷压针头刺入试样 1mm深时的温度，但它并不能代表材料的使用温度。
3 力学性质的变化
膨胀计法测定高聚物的Tg
原理：聚合物在玻璃态时的体积膨胀率不如高弹态 时大。
比 容
1－2℃ /min
膨胀计法测定装置
Tg
T 水银或与所测高聚物不相容的高沸点液体
二、玻璃化转变的测定
1 利用体积（比容）随温度的变化 2 利用热力学性质的变化 DSC DTA
3 力学性质的变化
高聚物焓变－T 高聚物热容（比热） 高聚物体积/比容－T 高聚物体膨胀系数α
3 交联
4 分子量 5 增塑剂or稀释剂 6 外界条件
外界条件对玻璃化转变的影响
升温速度
随升温速度的减慢，Tg偏低
外力 围压力 测量频率 T下降速度提高10℃ /min,Tg 相差3℃
非晶态高聚物比容－温度曲线
v cm3/g 0.02h
100h
Tg1 Tg2
T
外界条件对玻璃化转变的影响
围压力
测量频率
动态测定值高于静态测定结果
聚氯醚的玻璃化温度Tg
测量方法 介Βιβλιοθήκη 性能 动态力学 频率/Hz Tg/ ℃ 1000 32 89 25 慢拉伸 3 15 膨胀计法 10-2 7
logν= a — b/Tg
玻璃化转变的时 间依赖性
外界条件对玻璃化转变的影响
WLF方程（进行不同测试方法Tg的换算）
热变形温度
指升温速度为120℃ /h的条件下，标准样条受弯曲 应力为18.5kg/cm2或4.6 5kg/cm2时，试样弯曲变形 挠度达到0.21mm时的温度。
维卡软化点
热塑性塑料软化点（维卡）是聚合物耐热性指标 之一，是指规定条件下一定负荷压针头刺入试样 1mm深时的温度，但它并不能代表材料的使用温度。
3 力学性质的变化
膨胀计法测定高聚物的Tg
原理：聚合物在玻璃态时的体积膨胀率不如高弹态 时大。
比 容
1－2℃ /min
膨胀计法测定装置
Tg
T 水银或与所测高聚物不相容的高沸点液体
二、玻璃化转变的测定
1 利用体积（比容）随温度的变化 2 利用热力学性质的变化 DSC DTA
3 力学性质的变化
高聚物焓变－T 高聚物热容（比热） 高聚物体积/比容－T 高聚物体膨胀系数α
3 交联
4 分子量 5 增塑剂or稀释剂 6 外界条件
外界条件对玻璃化转变的影响
升温速度
随升温速度的减慢，Tg偏低
外力 围压力 测量频率 T下降速度提高10℃ /min,Tg 相差3℃
非晶态高聚物比容－温度曲线
v cm3/g 0.02h
100h
Tg1 Tg2
T
外界条件对玻璃化转变的影响
高分子物理(共90张PPT)
晶，影响制品性能。
收缩与翘曲
高分子制品在成型后，由 于内应力的存在，会发生 收缩和翘曲现象，需通过
工艺控制减少其影响。
高分子加工过程中的物理和化学变化
01 热变化
高分子在加工过程中吸收或放 出热量，引起温度变化，对制 品性能产生影响。
02 力学变化
高分子在加工过程中受到剪切 、拉伸等力的作用，发生力学 状态的变化。
高分子物理(共90张PPT)
CONTENTS
• 高分子物理概述 • 高分子的结构与形态 • 高分子的物理性质 • 高分子的溶液性质 • 高分子的加工与成型 • 高分子物理的应用与发展前景
01
高分子物理概述
高分子的定义与分类
定义
高分子是由大量重复单元通过共价键 连接而成的长链化合物，分子量高达 数千至数百万。
弹性
高分子链的柔顺性和链段运动能力使其具 有弹性，如橡胶的弹性回复。
黏性
高分子链间的缠结和摩擦使其具有黏性， 如聚合物的熔融和溶液行为。
塑性
高分子在一定条件下可发生塑性变形，如 热塑性塑料的加工成型。
强度
高分子材料抵抗外力破坏的能力，如纤维 的强度和韧性。
高分子的热学性质
热容
高分子材料的热容通常较大，吸热和放热 过程中温度变化较小。
物理的研究提供了有力支持。
02
高分子的结构与形态
高分子的链结构
链的近程结构
包括键接方式、支化、交联等
链的远程结构
涉及链的柔顺性、构象和链的尺寸等
链结构的表征方法
如X射线衍射、中子散射、电子显微镜等
高分子的聚集态结构
高分子的分子间相互作用：包括范德华力 、氢键、离子键等
高分子的聚集态类型：如溶液、凝胶、晶 体、非晶态等
收缩与翘曲
高分子制品在成型后，由 于内应力的存在，会发生 收缩和翘曲现象，需通过
工艺控制减少其影响。
高分子加工过程中的物理和化学变化
01 热变化
高分子在加工过程中吸收或放 出热量，引起温度变化，对制 品性能产生影响。
02 力学变化
高分子在加工过程中受到剪切 、拉伸等力的作用，发生力学 状态的变化。
高分子物理(共90张PPT)
CONTENTS
• 高分子物理概述 • 高分子的结构与形态 • 高分子的物理性质 • 高分子的溶液性质 • 高分子的加工与成型 • 高分子物理的应用与发展前景
01
高分子物理概述
高分子的定义与分类
定义
高分子是由大量重复单元通过共价键 连接而成的长链化合物，分子量高达 数千至数百万。
弹性
高分子链的柔顺性和链段运动能力使其具 有弹性，如橡胶的弹性回复。
黏性
高分子链间的缠结和摩擦使其具有黏性， 如聚合物的熔融和溶液行为。
塑性
高分子在一定条件下可发生塑性变形，如 热塑性塑料的加工成型。
强度
高分子材料抵抗外力破坏的能力，如纤维 的强度和韧性。
高分子的热学性质
热容
高分子材料的热容通常较大，吸热和放热 过程中温度变化较小。
物理的研究提供了有力支持。
02
高分子的结构与形态
高分子的链结构
链的近程结构
包括键接方式、支化、交联等
链的远程结构
涉及链的柔顺性、构象和链的尺寸等
链结构的表征方法
如X射线衍射、中子散射、电子显微镜等
高分子的聚集态结构
高分子的分子间相互作用：包括范德华力 、氢键、离子键等
高分子的聚集态类型：如溶液、凝胶、晶 体、非晶态等
华南理工大学高分子物理课件免费下载
华南理工大学高分子物理课件免费一、教学内容本节课的内容选自高分子物理教材的第四章第二节，详细内容包括聚合物分子量的测定方法、聚合物分子量分布的表征以及聚合物分子量与性能之间的关系。
将重点解析华南理工大学高分子物理课件中提供的实例和练习题。
二、教学目标1. 理解并掌握聚合物分子量的测定方法及其分子量分布的表征；2. 掌握聚合物分子量与性能之间的关系，并能应用于实际问题的分析；3. 学会运用高分子物理课件中的资源，提高自学能力和实践操作能力。
三、教学难点与重点教学难点：聚合物分子量分布的表征及其与性能之间的关系。
教学重点：聚合物分子量的测定方法及其在实际问题中的应用。
四、教具与学具准备1. 教具：多媒体教学设备、高分子物理课件、黑板、粉笔；2. 学具：聚合物分子量测定实验器材、笔记本电脑、课件打印资料。
五、教学过程1. 导入：通过展示高分子材料在日常生活中的应用，引入聚合物分子量的概念；2. 理论讲解：详细讲解聚合物分子量的测定方法、分子量分布的表征，结合课件进行实例分析；3. 实践操作：分组进行聚合物分子量测定实验，引导学生运用所学知识解决实际问题；4. 例题讲解：针对课件中的例题进行讲解，巩固所学知识点；5. 随堂练习：布置课件中的练习题，让学生现场完成，并及时给予反馈；7. 互动环节：邀请学生分享实验心得，提高课堂氛围。
六、板书设计1. 聚合物分子量的测定方法；2. 聚合物分子量分布的表征；3. 聚合物分子量与性能之间的关系；4. 实例分析及练习题。
七、作业设计1. 作业题目：请运用所学知识，分析聚合物分子量对材料性能的影响；2. 答案：根据聚合物分子量的不同，其性能也会有所差异。
具体分析如下（此处为学生自行完成部分）。
八、课后反思及拓展延伸1. 反思：本节课通过理论讲解、实践操作和随堂练习，使学生掌握了聚合物分子量的相关知识。
但在教学过程中，要注意关注学生的学习情况，及时调整教学进度和难度；2. 拓展延伸：鼓励学生课下查阅相关资料，了解高分子物理领域的前沿动态，提高自身综合素质。
高分子物理-第二章-高分子凝聚态ppt课件.ppt
子链伸展并沿流动 方向平行排列。
Row nucleation
(4) 串晶 Shish-kebab structure
较低温度下， 边结晶边搅拌
PE
i-PS
(5) 伸直链晶
聚合物在高压 和高温下结晶 时，可以得到 厚度与其分子 链长度相当的 晶片
Extended chain crystal of PE Needle-like extended chain crystal of POM
球晶结构示意图
环带球晶
聚乙烯
偏光显微镜下球晶的生长
聚乙烯在125℃等温结晶
球晶的生长过程
控制球晶大小的方法
球晶的大小对性能有重要影响：球晶大透明性差、 力学性能差，反之，球晶小透明性和力学性能好。
（1） 控制形成速度：将熔体急速冷却，生成较小 的球晶；缓慢冷却，则生成较大的球晶。 （2）采用共聚的方法：破坏链的均一性和规整性， 生成较小球晶。 （3）外加成核剂：可获得小甚至微小的球晶。
《2》折叠链模型 （50年代 A。Keller提出）
实验现象：电子显微镜观察到几十微米范围的PE单晶 测得晶片厚度约为100A，且与分子量无关 X衍射还证明分子主链垂直晶片平面
提出模型：分子链规则地折叠形成厚100A的晶片 晶片再堆砌形成片晶
可以解释：片晶、球晶的结晶形态 不能解释：单晶表面密度比体密度低
nl = 2dhklsinq
n=1, 2, 3, …称为衍射级数
q为衍射角
多晶样品的衍射花样
样品
铝箔的X-射线和电子射线衍射花样
X-射线衍射花样
电子射线衍射花样晶体样品的 Nhomakorabea射曲线2.1.2 聚合物在晶体中的构象
等同周期(或称纤维周期)：高分子晶体中， 在 c 轴方向化学结构和几何结构重复单元 的距离。
Row nucleation
(4) 串晶 Shish-kebab structure
较低温度下， 边结晶边搅拌
PE
i-PS
(5) 伸直链晶
聚合物在高压 和高温下结晶 时，可以得到 厚度与其分子 链长度相当的 晶片
Extended chain crystal of PE Needle-like extended chain crystal of POM
球晶结构示意图
环带球晶
聚乙烯
偏光显微镜下球晶的生长
聚乙烯在125℃等温结晶
球晶的生长过程
控制球晶大小的方法
球晶的大小对性能有重要影响：球晶大透明性差、 力学性能差，反之，球晶小透明性和力学性能好。
（1） 控制形成速度：将熔体急速冷却，生成较小 的球晶；缓慢冷却，则生成较大的球晶。 （2）采用共聚的方法：破坏链的均一性和规整性， 生成较小球晶。 （3）外加成核剂：可获得小甚至微小的球晶。
《2》折叠链模型 （50年代 A。Keller提出）
实验现象：电子显微镜观察到几十微米范围的PE单晶 测得晶片厚度约为100A，且与分子量无关 X衍射还证明分子主链垂直晶片平面
提出模型：分子链规则地折叠形成厚100A的晶片 晶片再堆砌形成片晶
可以解释：片晶、球晶的结晶形态 不能解释：单晶表面密度比体密度低
nl = 2dhklsinq
n=1, 2, 3, …称为衍射级数
q为衍射角
多晶样品的衍射花样
样品
铝箔的X-射线和电子射线衍射花样
X-射线衍射花样
电子射线衍射花样晶体样品的 Nhomakorabea射曲线2.1.2 聚合物在晶体中的构象
等同周期(或称纤维周期)：高分子晶体中， 在 c 轴方向化学结构和几何结构重复单元 的距离。
华南理工大学高分子物理精品课件免费下载
华南理工大学高分子物理精品课件免费一、教学内容本节课主要依据高分子物理教材第四章“高分子链的结构与力学性质”展开，详细内容包括：4.1节高分子链的结构特点，4.2节高分子链的弹性理论，以及4.3节高分子链的粘弹性。
二、教学目标1. 理解高分子链的基本结构特点及其对材料性能的影响。
2. 掌握高分子链的弹性理论和粘弹性概念。
3. 能够运用高分子物理知识分析并解决实际问题。
三、教学难点与重点教学难点：高分子链的粘弹性理论及其应用。
教学重点：高分子链的结构特点，弹性理论的基本概念。
四、教具与学具准备1. 教具：多媒体课件、黑板、粉笔。
2. 学具：高分子物理教材、笔记本、计算器。
五、教学过程1. 实践情景引入（10分钟）：通过展示日常生活中的高分子材料，让学生了解高分子物理在实际生活中的应用，激发学习兴趣。
2. 理论讲解（30分钟）：讲解高分子链的结构特点，弹性理论和粘弹性概念。
3. 例题讲解（20分钟）：通过具体例题，让学生掌握高分子链弹性理论的应用。
4. 随堂练习（15分钟）：针对教学难点进行针对性练习，巩固所学知识。
六、板书设计1. 高分子链结构特点2. 弹性理论3. 粘弹性4. 例题解析七、作业设计1. 作业题目：（1）简述高分子链的结构特点及其对材料性能的影响。
（2）推导高分子链的弹性理论公式，并解释其物理意义。
（3）结合实际，分析高分子材料粘弹性的原因及表现。
2. 答案：（1）略。
（2）根据教材第四章4.2节，推导过程略。
（3）略。
八、课后反思及拓展延伸1. 课后反思：针对本节课的教学内容、方法和效果进行反思，不断改进教学。
2. 拓展延伸：引导学生关注高分子物理领域的前沿动态，了解高分子材料在新能源、生物医学等领域的应用。
推荐阅读相关学术论文，提高学生的学术素养。
重点和难点解析1. 教学难点：高分子链的粘弹性理论及其应用。
2. 例题讲解：具体例题的选择和讲解过程。
3. 随堂练习：针对教学难点的练习题目设计。
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第二节 高聚物的玻璃化转换
一、玻璃化转变的现象 二、玻璃化转变的测定 三、玻璃化转变理论 四、影响玻璃化转变的因素
线性非晶态高聚物的力学状态
形变温度曲线（等速升温，恒定作用力下）
ε
玻璃态
玻璃态 和高弹 态间的 转变（ 皮革态 ）
高弹态
黏流态 和高弹 态间的 转变（ 似橡胶 流动态 ）
黏流态
Tg
Tf
化学结构对玻璃化转变的影响
（与分子链柔顺性的影响相一致）
2 侧基或侧链
不对称分布的极性侧基 极性越大， Tg 越高 极性取代基越多，Tg 增加，后到一定程度减小 形成氢键，高分子链相互作用增加，Tg增加 对称分布的极性侧基 极性基的静电场抵消，Tg 减小 聚氯乙烯 Tg： 87℃ 聚偏氯乙烯Tg： －17℃
WLF方程： （M. L. Williams, R.F. Landel &J.D.Ferry)
17.44(T Tg ) (T ) log (Tg ) 51.6 (T Tg )
高聚物粘弹性研究的一个重要方程
发生玻璃化转变时高聚物的自由体积分数均为2.5％
一、玻璃化转变的现象 二、玻璃化转变的测定 三、玻璃化转变理论 四、影响玻璃化转变的因素
外力
外力促使链段运动，外力越大，Tg降低越大 围压力 测量频率
外界条件对玻璃化转变的影响
升温速度
外力
围压力
自由体积的减少
随高聚物周围流体静压力的增加，Tg线性增加 测量频率
PS玻璃化温度的围压力依赖性 压力 / Pa Tg/ ℃ 10×104 80 2000×104 145
外界条件对玻璃化转变的影响
烯类高聚物的Tg与其取代基极性的关系
侧基
聚乙烯（线性） 聚丙烯 H CH3
Tg / ℃
-68 -10
聚甲氧乙烯
聚丙烯酸甲酯 聚氯乙烯
OCH3
OCOCH3 Cl
-20
15 87
聚丙烯酸
聚丙烯腈 聚甲基丙烯酸
COOH
CN CH3, COOCH3
106
104 120
分子间氢键
化学结构对玻璃化转变的影响
分子占据的体积（已占体积）
Fox 和Flory
未被占据的自由体积，该部分体积以孔穴的形式分散于整个物质之中。 等自由体积状态 分子振动幅度增加 ，键长变化，自由 体积本身膨胀 T
g
玻璃态
链段运动被冻结、 自由体积被冻结并 维持一恒定值
自由体积达到某一临界值的温 度，在该温度下，已没有足够 的空间进行分子链构象的调整
Gordon —Taylor公式
Tg
W11Tg1 W2 2Tg 2 W11 W2 2
Wi 两成分的重量分数 Tgi 两种成分的均聚物的玻璃化温度
△α均聚物的玻璃态和高弹态的体膨胀系数之差
共聚对玻璃化转变的影响
共聚偏离线性方程的情况：
1 当两种单体的性质相近时，共聚物 苯乙烯－丁二烯共聚物 的Tg与组成的重量分数呈直线关系 苯乙烯－丙烯酸甲酯共聚物
（与分子链柔顺性的影响相一致） 2 侧基或侧链
不对称分布的极性侧基 极性越大， Tg 越高 （分子间引力和斥力的平衡） 极性取代基越多，Tg 增加，后到一定程度减小
氯化聚氯乙烯Tg与含氯量的关系 含氯量/% Tg /℃ 61.9 62.3 63.0 63.8 64.4 66.8C 75 76 80 81 72 70
Td T
一、玻璃化转变的现象
坚硬的固体 —— 柔软的弹性体
塑料 纤维 橡胶 力学性能的突变： 运动单元、运动 模式的巨大差异 Tg测定的 基础
模量 改变三到四个数量级
一、玻璃化转变的现象 二、玻璃化转变的测定 三、玻璃化转变理论 四、影响玻璃化转变的因素
二、玻璃化转变的测定
1 利用体积（比容）随温度的变化 2 利用热力学性质的变化
DSC测定高聚物的热性能
原理：在等速升温的条件下，连续测定被测试样与 某种热惰性物质（Al2O3）温度差保持为零所需的 热量对温度的依赖关系。利用基线的突变测定。
dH/dt
Tg
T
二、玻璃化转变的测定
1 利用体积（比容）随温度的变化 2 利用热力学性质的变化
3 力学性质的变化
ε —T曲线 E — T 曲线 热机械曲线法（TG） 强迫振动非共振法
3 交联
4 分子量 5 增塑剂or稀释剂 6 外界条件
外界条件对玻璃化转变的影响
升温速度
随升温速度的减慢，Tg偏低
外力 围压力 测量频率 T下降速度提高10℃ /min,Tg 相差3℃
非晶态高聚物比容－温度曲线
v cm3/g 0.02h
100h
Tg1 Tg2
T
外界条件对玻璃化转变的影响
升温速度
单一Tg
影响玻璃化转变的因素
1 化学结构的影响 2 共聚 无规共聚 交替共聚 嵌段和接枝共聚
3 交联
4 分子量 5 增塑剂or稀释剂 6 外界条件
共聚对玻璃化转变的影响
嵌段和接枝共聚 相混溶 不相混溶 单一Tg 两个Tg，且接近单一均聚物
影响玻璃化转变的因素
1 化学结构的影响 2 共聚
3 交联
Tg 非晶态高聚物的最高使用温度 橡胶材料的最低使用温度
材料改性及 其控制
四、影响玻璃化转变的因素
1 化学结构的影响 2 共聚
主链结构(本身柔顺性） 侧基或侧链结构（链间相互作用）
3 交联
4 分子量 5 增塑剂or稀释剂 6 外界条件
化学结构对玻璃化转变的影响
（与分子链柔顺性的影响相一致）
1 主链结构
2 当两种单体的性质相差较大时，由 于共聚分子的堆砌密度降低，分子 链的活动性增加，共聚Tg低于线性 估计值 3 当两种单体性质相差较大时，其共 聚Tg较两种均聚物的Tg都低
4 当共聚单体能引入氢键和极性基团 的相互作用，共聚物分子的堆砌密 度大于均聚物，共聚Tg高于线性估 计值
苯乙烯－丙烯酸正丁酯
S 用量/%
0
0.25
10
20
Tg / ℃
-65
-64
-40
-24
影响玻璃化转变的因素
1 化学结构的影响 2 共聚
3 交联
4 分子量 5 增塑剂or稀释剂 6 外界条件
分子量对玻璃化转变的影响
Tg 链端链段活动能力
K T g Tg ( ) Mn
K 高聚物的特征常数
分子量
影响玻璃化转变的因素
（静态）
（动态粘弹谱）
强迫振动非共振法（动态粘弹谱）DMA
原理：
试样（薄膜或纤维状）在恒定的预加张力下由驱动 器施加一固定频率的正弦伸缩振动，应力传感器和位移 传感器分别检测同样振动频率的应力和应变信号（正弦 ） ，并给出相应的力学损耗角正切值、贮存模量E’和 损耗模量E’’。在等速升温条件下，获得各参数随T的变 化曲线谱图。
3 力学性质的变化
膨胀计法测定高聚物的Tg
原理：聚合物在玻璃态时的体积膨胀率不如高弹态 时大。
比 容
1－2℃ /min
膨胀计法测定装置
Tg
T 水银或与所测高聚物不相容的高沸点液体
二、玻璃化转变的测定
1 利用体积（比容）随温度的变化 2 利用热力学性质的变化 DSC DTA
3 力学性质的变化
高聚物焓变－T 高聚物热容（比热） 高聚物体积/比容－T 高聚物体膨胀系数α
饱和高聚物主 聚乙烯(-68℃） 聚甲醛（-83 ℃) 聚二甲基硅氧烷（－123 ℃） 链的单键： 主链中引入芳香环或芳杂环 主链中引入孤立双键 共轭二烯烃的聚合物 NR Tg 增加 Tg 减小 T g 顺< T g 反
化学结构对玻璃化转变的影响
（与分子链柔顺性的影响相一致）
2 侧基或侧链
不对称分布的极性侧基 极性越大， Tg 越高
聚苯乙烯Tg： 100℃
聚甲基丙烯酸甲酯Tg： 115℃
化学结构对玻璃化转变的影响
（与分子链柔顺性的影响相一致）
2 侧基或侧链
不对称分布的极性侧基 极性越大， Tg 越高 极性取代基越多，Tg 增加，后到一定程度减小 形成氢键，高分子链相互作用增加，Tg增加 对称分布的极性侧基 刚性的大体积侧基 长、柔侧链 极性基的静电场抵消，Tg 减小 分子内旋转位阻增加，Tg增加 内增塑，Tg降低 H 聚烷基丙烯酸酯 3 CH3 105 C 2 H5 C 3 H7 65 35 C5H11 C12H23 -5 -65
活动空间提高 低分子物质活动容易
邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、癸二甲酸二辛酯、磷酸三 苯酯、磷酸三甲酚酯、烷基硫酸苯酯等
共聚和增塑对高聚物Tg和Tm的影响
T /℃
高聚物＋增塑剂 共聚物
Tm
共聚物 高聚物＋增塑剂
Tg
共聚单体或增塑剂的含量/ %
影响玻璃化转变的因素
1 化学结构的影响 2 共聚
1 化学结构的影响 2 共聚
3 交联
4 分子量 5 增塑剂or稀释剂 6 外界条件
增塑剂对玻璃化转变的影响
邻苯二甲酸二辛酯对PVC Tg的影响
增塑剂含量 /% 0
Tg / ℃ 78
10
20 30
50
29 3
40
45
-16
-30
橡胶代 用品
PVC 采用酯类低分子化合物增塑机理：
屏蔽作用 增塑剂上的极性基团与PVC上的 －Cl相互吸引，减少了分子链间 －Cl－Cl－相互作用
升温速度 外力
围压力
测量频率
动态测定值高于静态测定结果
聚氯醚的玻璃化温度Tg
测量方法 介电性能 动态力学 频率/Hz Tg/ ℃ 1000 32 89 25 慢拉伸 3 15 膨胀计法 10-2 7
一、玻璃化转变的现象 二、玻璃化转变的测定 三、玻璃化转变理论 四、影响玻璃化转变的因素
线性非晶态高聚物的力学状态
形变温度曲线（等速升温，恒定作用力下）
ε
玻璃态
玻璃态 和高弹 态间的 转变（ 皮革态 ）
高弹态
黏流态 和高弹 态间的 转变（ 似橡胶 流动态 ）
黏流态
Tg
Tf
化学结构对玻璃化转变的影响
（与分子链柔顺性的影响相一致）
2 侧基或侧链
不对称分布的极性侧基 极性越大， Tg 越高 极性取代基越多，Tg 增加，后到一定程度减小 形成氢键，高分子链相互作用增加，Tg增加 对称分布的极性侧基 极性基的静电场抵消，Tg 减小 聚氯乙烯 Tg： 87℃ 聚偏氯乙烯Tg： －17℃
WLF方程： （M. L. Williams, R.F. Landel &J.D.Ferry)
17.44(T Tg ) (T ) log (Tg ) 51.6 (T Tg )
高聚物粘弹性研究的一个重要方程
发生玻璃化转变时高聚物的自由体积分数均为2.5％
一、玻璃化转变的现象 二、玻璃化转变的测定 三、玻璃化转变理论 四、影响玻璃化转变的因素
外力
外力促使链段运动，外力越大，Tg降低越大 围压力 测量频率
外界条件对玻璃化转变的影响
升温速度
外力
围压力
自由体积的减少
随高聚物周围流体静压力的增加，Tg线性增加 测量频率
PS玻璃化温度的围压力依赖性 压力 / Pa Tg/ ℃ 10×104 80 2000×104 145
外界条件对玻璃化转变的影响
烯类高聚物的Tg与其取代基极性的关系
侧基
聚乙烯（线性） 聚丙烯 H CH3
Tg / ℃
-68 -10
聚甲氧乙烯
聚丙烯酸甲酯 聚氯乙烯
OCH3
OCOCH3 Cl
-20
15 87
聚丙烯酸
聚丙烯腈 聚甲基丙烯酸
COOH
CN CH3, COOCH3
106
104 120
分子间氢键
化学结构对玻璃化转变的影响
分子占据的体积（已占体积）
Fox 和Flory
未被占据的自由体积，该部分体积以孔穴的形式分散于整个物质之中。 等自由体积状态 分子振动幅度增加 ，键长变化，自由 体积本身膨胀 T
g
玻璃态
链段运动被冻结、 自由体积被冻结并 维持一恒定值
自由体积达到某一临界值的温 度，在该温度下，已没有足够 的空间进行分子链构象的调整
Gordon —Taylor公式
Tg
W11Tg1 W2 2Tg 2 W11 W2 2
Wi 两成分的重量分数 Tgi 两种成分的均聚物的玻璃化温度
△α均聚物的玻璃态和高弹态的体膨胀系数之差
共聚对玻璃化转变的影响
共聚偏离线性方程的情况：
1 当两种单体的性质相近时，共聚物 苯乙烯－丁二烯共聚物 的Tg与组成的重量分数呈直线关系 苯乙烯－丙烯酸甲酯共聚物
（与分子链柔顺性的影响相一致） 2 侧基或侧链
不对称分布的极性侧基 极性越大， Tg 越高 （分子间引力和斥力的平衡） 极性取代基越多，Tg 增加，后到一定程度减小
氯化聚氯乙烯Tg与含氯量的关系 含氯量/% Tg /℃ 61.9 62.3 63.0 63.8 64.4 66.8C 75 76 80 81 72 70
Td T
一、玻璃化转变的现象
坚硬的固体 —— 柔软的弹性体
塑料 纤维 橡胶 力学性能的突变： 运动单元、运动 模式的巨大差异 Tg测定的 基础
模量 改变三到四个数量级
一、玻璃化转变的现象 二、玻璃化转变的测定 三、玻璃化转变理论 四、影响玻璃化转变的因素
二、玻璃化转变的测定
1 利用体积（比容）随温度的变化 2 利用热力学性质的变化
DSC测定高聚物的热性能
原理：在等速升温的条件下，连续测定被测试样与 某种热惰性物质（Al2O3）温度差保持为零所需的 热量对温度的依赖关系。利用基线的突变测定。
dH/dt
Tg
T
二、玻璃化转变的测定
1 利用体积（比容）随温度的变化 2 利用热力学性质的变化
3 力学性质的变化
ε —T曲线 E — T 曲线 热机械曲线法（TG） 强迫振动非共振法
3 交联
4 分子量 5 增塑剂or稀释剂 6 外界条件
外界条件对玻璃化转变的影响
升温速度
随升温速度的减慢，Tg偏低
外力 围压力 测量频率 T下降速度提高10℃ /min,Tg 相差3℃
非晶态高聚物比容－温度曲线
v cm3/g 0.02h
100h
Tg1 Tg2
T
外界条件对玻璃化转变的影响
升温速度
单一Tg
影响玻璃化转变的因素
1 化学结构的影响 2 共聚 无规共聚 交替共聚 嵌段和接枝共聚
3 交联
4 分子量 5 增塑剂or稀释剂 6 外界条件
共聚对玻璃化转变的影响
嵌段和接枝共聚 相混溶 不相混溶 单一Tg 两个Tg，且接近单一均聚物
影响玻璃化转变的因素
1 化学结构的影响 2 共聚
3 交联
Tg 非晶态高聚物的最高使用温度 橡胶材料的最低使用温度
材料改性及 其控制
四、影响玻璃化转变的因素
1 化学结构的影响 2 共聚
主链结构(本身柔顺性） 侧基或侧链结构（链间相互作用）
3 交联
4 分子量 5 增塑剂or稀释剂 6 外界条件
化学结构对玻璃化转变的影响
（与分子链柔顺性的影响相一致）
1 主链结构
2 当两种单体的性质相差较大时，由 于共聚分子的堆砌密度降低，分子 链的活动性增加，共聚Tg低于线性 估计值 3 当两种单体性质相差较大时，其共 聚Tg较两种均聚物的Tg都低
4 当共聚单体能引入氢键和极性基团 的相互作用，共聚物分子的堆砌密 度大于均聚物，共聚Tg高于线性估 计值
苯乙烯－丙烯酸正丁酯
S 用量/%
0
0.25
10
20
Tg / ℃
-65
-64
-40
-24
影响玻璃化转变的因素
1 化学结构的影响 2 共聚
3 交联
4 分子量 5 增塑剂or稀释剂 6 外界条件
分子量对玻璃化转变的影响
Tg 链端链段活动能力
K T g Tg ( ) Mn
K 高聚物的特征常数
分子量
影响玻璃化转变的因素
（静态）
（动态粘弹谱）
强迫振动非共振法（动态粘弹谱）DMA
原理：
试样（薄膜或纤维状）在恒定的预加张力下由驱动 器施加一固定频率的正弦伸缩振动，应力传感器和位移 传感器分别检测同样振动频率的应力和应变信号（正弦 ） ，并给出相应的力学损耗角正切值、贮存模量E’和 损耗模量E’’。在等速升温条件下，获得各参数随T的变 化曲线谱图。
3 力学性质的变化
膨胀计法测定高聚物的Tg
原理：聚合物在玻璃态时的体积膨胀率不如高弹态 时大。
比 容
1－2℃ /min
膨胀计法测定装置
Tg
T 水银或与所测高聚物不相容的高沸点液体
二、玻璃化转变的测定
1 利用体积（比容）随温度的变化 2 利用热力学性质的变化 DSC DTA
3 力学性质的变化
高聚物焓变－T 高聚物热容（比热） 高聚物体积/比容－T 高聚物体膨胀系数α
饱和高聚物主 聚乙烯(-68℃） 聚甲醛（-83 ℃) 聚二甲基硅氧烷（－123 ℃） 链的单键： 主链中引入芳香环或芳杂环 主链中引入孤立双键 共轭二烯烃的聚合物 NR Tg 增加 Tg 减小 T g 顺< T g 反
化学结构对玻璃化转变的影响
（与分子链柔顺性的影响相一致）
2 侧基或侧链
不对称分布的极性侧基 极性越大， Tg 越高
聚苯乙烯Tg： 100℃
聚甲基丙烯酸甲酯Tg： 115℃
化学结构对玻璃化转变的影响
（与分子链柔顺性的影响相一致）
2 侧基或侧链
不对称分布的极性侧基 极性越大， Tg 越高 极性取代基越多，Tg 增加，后到一定程度减小 形成氢键，高分子链相互作用增加，Tg增加 对称分布的极性侧基 刚性的大体积侧基 长、柔侧链 极性基的静电场抵消，Tg 减小 分子内旋转位阻增加，Tg增加 内增塑，Tg降低 H 聚烷基丙烯酸酯 3 CH3 105 C 2 H5 C 3 H7 65 35 C5H11 C12H23 -5 -65
活动空间提高 低分子物质活动容易
邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、癸二甲酸二辛酯、磷酸三 苯酯、磷酸三甲酚酯、烷基硫酸苯酯等
共聚和增塑对高聚物Tg和Tm的影响
T /℃
高聚物＋增塑剂 共聚物
Tm
共聚物 高聚物＋增塑剂
Tg
共聚单体或增塑剂的含量/ %
影响玻璃化转变的因素
1 化学结构的影响 2 共聚
1 化学结构的影响 2 共聚
3 交联
4 分子量 5 增塑剂or稀释剂 6 外界条件
增塑剂对玻璃化转变的影响
邻苯二甲酸二辛酯对PVC Tg的影响
增塑剂含量 /% 0
Tg / ℃ 78
10
20 30
50
29 3
40
45
-16
-30
橡胶代 用品
PVC 采用酯类低分子化合物增塑机理：
屏蔽作用 增塑剂上的极性基团与PVC上的 －Cl相互吸引，减少了分子链间 －Cl－Cl－相互作用
升温速度 外力
围压力
测量频率
动态测定值高于静态测定结果
聚氯醚的玻璃化温度Tg
测量方法 介电性能 动态力学 频率/Hz Tg/ ℃ 1000 32 89 25 慢拉伸 3 15 膨胀计法 10-2 7