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第五章 聚合物基本的物理/化学性能

第五章 聚合物基本的物理/化学性能
1、聚合物(polymer)=poly+mers  希腊语

2、热塑性(thermoplastic)和热固性(thermosets)聚合物;无定形(amorphous)和半结晶性(semicrystalline)聚合物;

3、均聚物(homopolymer)、共聚物(copolymer)、无规共聚物(random copolymer)、交替共聚物(alternating copolymer)、嵌段共聚物(block copolymer)、低聚物(oligomeric)

4、脆性(brittle)聚合物-高杨氏模量,低低断裂伸长率,断裂应变能密度小;

弹性体(elastomer)-低杨氏模量,高低断裂伸长率,断裂应变能密度较高;

介于两者之间-杨氏模量较高、低断裂伸长率居中,断裂应变能密度高(适合于胶粘剂

5、非热固性的高分子量聚合物在高温下是弹性体,低温下是脆性体,在中间温度下则能显示出韧性或皮革特性。而且,在单一温度和高应变速率下聚合物也能表现出如同低温下的性能(脆性);在单一温度和低应变速率下,高分子聚合物也能表现出如同高温下的性能(弹性)。聚合物这种特性就是众所周知的时温等效性(time-temperature equivalency);

6、表征聚合物分子量的是分布(distribution):数均分子量倾向于接近分子量分布曲线的最大值;重均分子量这倾向于分布曲线高分子量一侧。多分散系数(polydispersity)等于重均分子量比上数均分子量,是用于描述分布宽度的参数,polydispersity大意味着分子量分布宽,polydispersity小意味着分子量分布窄。

7、缠结分子量(entanglement molecular weight)-可通过测定聚合物融体粘度随平均分子量的变化而等到。斜率突变-斜率值约为3.4。热塑性材料一般被描述成能在一定程度上相互移动的长链分子,而热固性材料则被认为是分子量无穷大的分子。热固性聚合物的特性分子量是交联点间分子量(molecular weight between crosslinks),交联点就是指两个聚合物分子链间的连接点。

8、熔点Tm,沸点Tbp,玻璃化转变温度Tg(glass transition temperature α转变)是指聚合物的物理性能由玻璃态转变为韧性或皮革态材料的温度,它一般与聚合物主链开始发生长程移动相对应。测量方法有:动态力学分析DMA、差示扫描量热法DSC、随温度变化的折射率转变法、测定其温度变化时的应力-应变曲线。实质上所有的聚合物都有相似的玻璃化模量,大约300MPa。对于许多胶粘剂材料,将Tg与Tm(或热固性材料的分解温度)温度范围内的连接性能最大化往往是胶粘剂配方设计师们的目标;

9、动态力学谱图法(dynamic mechanical spectroscopy)是一种通过施加正弦应力而测定聚合物粘弹性的方法。在引用玻璃化转变温度的同时,告知测定时的频率是非常重要的,黏弹性材料的这种特性就叫做时温等效性(time-temperature superposition)

10、叠合曲线(master curve);移动因子(shift factor);叠合曲线是贮存模量或其它模量对数随转换因子变化的函数曲线,转换因子可以通过移动因子乘上频率而得到。移动因子对标准温度Ts的WLF(Williams-Landel-Ferry)方程,也可将标准温度Ts替换为玻璃化转变温度Tg。

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