高分子物理各大影响因素合集.合集.pptx

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• 侧基 • 取代基极性增加，分子柔顺性下降。
• 取代基在高分子链上分布的密度增大，则柔性下降。
• 取代基在主链上的分布如果有对称性，则比不对称性 的柔性好。
• 非极性侧基的体积越大，内旋转位阻越大，柔顺性越 差。
• 链的长短 • 分子链较短，内旋转产生的构象数少，柔性差，刚
性大。
• 分子链较长，主链所含的单键数目多，因内旋转而 产生的构象数目多，柔顺性好。
物可使其Tg大幅度上升。 • 交联的影响：随着化学交联点密度的增加，链柔顺性也
减小，Tg ↑ 。 • 增塑剂：极性和非极性增塑剂均可使高聚物Tg下降。 • 共聚：共聚物的Tg通常是介于单体单元均聚物的Tg之间，
并与共聚方法、共聚单体性质及单体的配比有关。 • 共混：共混的相容性通常以其Tg的情况来表征。相容性
• 流体静压力：当高聚物受流体静压力作用时，内部的自 由体积将被压缩，链段活动受限制，柔性减小， Tg ↑ ；静压力越大， Tg ↑越高。
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影响Tf的因素
• 分子结构：柔性好，Tf低；柔性差， Tf高。 • 分子量：分子量越大，运动时内摩擦阻力
越大，位移运动不易进行，Tf越大，这对成 型加工是不利的。
• 空间位阻效应
• 刚性的大侧基，会使单键的内旋转受阻， Tg ↑ • 季碳原子上一个甲基作不对称取代，空间位阻将增大， Tg ↑ • 长而柔的侧链反而会使Tg ↓ 。
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• 分子量：随着 M ↑ ，Tg ↑ ；分子量超过某一 限度后，M对 Tg的影响就不明显了。
• 分子间作用力 • 氢键：分子间氢键可使Tg显著提高。 • 金属离子：聚合物合成中加入金属离子形成含离子聚合
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• 分子间作用力
• 氢键使分子链不能旋转，可大大增加分子链的刚性。如蛋 白质、纤维素、尼龙等。
• 结晶降低聚合物的柔顺性，如聚乙烯由于结晶，不是橡胶 而是塑料。
• 交联使柔顺性大大降低，如橡胶含硫30％以上是硬橡皮， 没有弹性。
• 分子链的规整性：分子结构愈规整，则结晶能力愈强， 而高分子一旦结晶，则柔顺性大大降低。
• 应力：应力能使分子链沿外力方向有序排列，可提高结晶速度。 • 分子量：在相同条件下，一般分子量低结晶速度快。 • 杂质：杂质影响较复杂，有的可阻碍结晶的进行，有的则能加速结晶（成核剂）。 • 溶剂：有的溶剂能明显地促进高聚物结晶，例如水能促进尼龙和聚酯的结晶。
• 总之，结晶能力越强，结晶速度也越大。
反之则较高。 • 支化：短支链多，流动性好，粘度低；长支链多，形成缠结，粘度提高。 • 配合剂：填充补强材料使体系粘度上升；软化增塑材料使体系粘度下降。 • 共混：加入第二组分，可降低熔体粘度，改善加工性能。 • 凡能使玻璃化温度升高的因素，往往使粘度提高。
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影响内耗的因素
投入到液氮中也仍能结晶。 • 无规共聚通常使结晶能力下降。 • 分子间氢键使结晶能力上升，如尼龙。 • 支化越多，结晶下降；交联越多，结晶也下降。
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聚合物结晶速率的影响因素
• 分子链结构：凡分子结构对称、规整性好、柔性好、分子间作用力强的聚合物易 结晶，结晶速率也快。
• 温度：温度对结晶速度的影响极大，温度较高，结晶速率小；随着温度下降，结 晶速率增加；温度再进一步降低，结晶速率又下降；当T<Tg时，则不能结晶。
• 温度：温度上升，柔顺性增加。
• 外力：外力作用时间长，柔性容易显示；相反则表现 僵硬。
• 溶剂：溶解性好，则分子链充分舒展，柔性好。
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影响高分子结晶能力的因素
• 链的对称性升高，结晶能力升高，如PTFE。 • 链的空间立构规整性上升，结晶能力提高，如全同PP、
间同PMMA。 • 链柔顺性好，结晶能力强，如聚乙烯即使从熔融态直接
• 外力：外力越大， Tf越低，外力作用时间 越长， Tf越低，反之则越大。
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影响高分子液体剪切粘度的因素
• 实验条件和生产工艺条件 • 温度升高，粘度随温度升高以指数形式降低。 • 切变速率：对柔性链，提高切变速率，熔体黏度降低。 • 切应力：对柔性链，提高切应力，熔体粘度降低。 • 压力：压力增大，自由体积减小，粘度增加。 • 大分子结构参数 • 分子结构：分子链刚性越大，分子间力越大，粘度也很大。 • 分子量：分子量增大，材料粘度迅速升高。 • 分子量分布：分布宽，则小分子部分充当增塑剂，高聚物柔软，粘度较低；
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提高聚合物熔点的措施
• 主链上引入极性基团 • 侧链上引入极性基团 • 使高分子链间形成氢键 • 主链上引入共轭双键，氢键或环状结构。 • 侧链上引入庞大而刚性的侧基，用定向聚合方
法使侧基规则排列后解结晶。
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玻璃化转变温度的影响因素
• 主链结构
• 主链饱和，分子链上没有极性或具有位阻大的取代基团存在， Tg较 低。
影响高分子链的柔顺性的因素
• 主链结构
• 主链完全由C-C键组成的碳链高分子都具有较大的柔 性。如PE，PP。
• 当主链中含O，N，Si等杂原子时，柔顺性较好。 • 当主链中引入不能内旋转的芳环、芳杂环等环状结构，
柔顺性下降。 • 当主链中由共轭双键组成时，柔顺性差，是刚性链。
如聚乙炔、聚苯。
• 当主链中含孤立双键时，柔顺性好。如聚丁二烯、聚 异戊二烯是橡胶。
极好则共混物的Tg只有一个；相容性较好，出现相互靠 近的二个Tg；相容性差，仍保持原来物质的二个Tg。
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• 升温速度：升温速度快，Tg高，升温速度慢， Tg低； 降温速度快， Tg高，降温速度慢，Tg 低 。
• 外力：单向的外力促使链段运动，因而使Tg降低。外力 越大，降低越多。
• 作用时间：外力作用时间短、频率大，聚合物形变跟不 上环境条件的变化，使测得的Tg 偏高。
• 主链上含有孤立双键，链也较柔顺，Tg较低。如天然橡胶、顺丁橡胶。 • 主链上有芳环、芳杂环,Tg较高，如聚碳酸酯。
• 侧基或侧链
• 侧基在高分子链上的分布不对称，则侧基极性 ↑，Tg ↑。 • 侧基能形成氢键，也使 Tg ↑。 • 极性侧基在高分子链上分布对称，则极性基的静电场相互抵消，高聚
物有较大的柔性，Tg 较低。