基本概念或名词解释

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基本概念或名词解释 第一章 碳链高分子: 主链上只有C原子 杂链高分子: 主链上除了C原子外,还有O、N、S等原子 元素高分子:主链由硅、磷、硼、铝、钛、砷、锑等元素 无机高分子:大分子主链不含碳,也不含有机取代基 支化 交联 构型: 是指分子中由化学键所固定的原子在空间的排列。 全同立构: 取代基全部处于主链平面的一侧或者说高分子全部由一种旋光异构单元键接而成 间同立构: 两种旋光异构单元交替键接而成。分子链结构规整,可结晶。 无规立构: 两种旋光异构单元完全无规键接而成。分子链结构不规整,不能结晶。 顺式异构体: 反式异构体 旋光异构体 几何异构体 内旋转: i. 键长、键角的改变,随分子的振动产生,这种运动不会影响分子链的形状 ii. C-C单键的旋转,可完成任意构象的转换 构象: 由于单键的内旋转而产生的分子中原子在空间的排布,或分子在空间的不同形态 柔顺性: 高分子链能够通过内旋转作用改变其构象的性质, 不同构象间变换的难易就是分子链的柔顺性 均方末端距: 线形高分子链的一端至另一端的直线距离 均方回转半径: 分子链中每个元素与分子链质心距离的均方值 自由结合链: 键长固定,键角任意,自由内旋 自由旋转链: 键长和键角固定,自由内旋 等效自由结合链: 实际高分子链不是自由连接链,但可以将其视作Z个长度为b的等效链段组成,链段之间自由连接,且无轨取向,称为等效自由连接链 高斯链: 末端距的分布符合高斯分布函数的链 无扰尺寸:用无扰均方末端距与相对分子质量比值的平方根来表征分子链的相对柔性、

第二章 内聚能:为克服分子间作用力,1摩尔的凝聚体汽化时所需要的能量E 内聚能密度:单位体积凝聚体汽化时所需要的能量 单晶:短程有序性和长程有序性贯穿整块晶体的晶体 球晶:在不存在应力或流动的情况下,当结晶性的高聚物从浓溶液中析出,或从熔体冷却结晶时,都倾向于生成圆球状结晶,称为球晶 取向:在外力作用下,分子链或链段、晶片、晶带等沿外力方向择优排列的结构。 液晶:是一种在一定温度范围内呈现既不同于固态、液态,又不同于气态的特殊物质态,它既具有各向异性的晶体所特有的双折射性,又具有液体的流动性。 结晶度:用来表示聚合物中结晶区域所占的比例,可以是质量百分数,也可以是提及百分数。 第三章 溶胀:溶剂分子与网链的混合过程 溶度参数:内聚能密度的平方根 理想溶液:溶液中溶质分子间、溶剂分子间、溶质和溶剂分子间的相互作用是相等的。溶解过程中没有体积变化,也无热量变化 过量化学位 相互作用参数(Huggins参数): 是表征溶剂分子与高分子相互作用程度(溶剂化程度)大小的量,是一个无因次量,数值在-1~1之间,高分子与溶剂的相互作用越强, 越小 θ状态:当T=θ。此时的高分子溶液,在宏观上看热力学性质遵从理想溶液,但是微观状态仍然是非理想的,因为混合热和混合熵均不为零,只是两者的效应刚好抵消。这一条件称为θ条件或θ状态。此时用的溶剂称为θ溶剂,此时的温度称为θ温度,此时高分子处于无扰状态。 θ温度:θ温度是分子量趋于无穷大时聚合物的临界共溶温度 渗透压:等于单位体积溶剂的化学势 第二维利系数: 无扰均方末端距:  在良溶剂中, ,A2<0,T>θ,u>0:说明高分子链段与溶剂的相互作用

能大于链段与链段之间的相互作用能,高分子链段被溶剂化而扩张,使高分子链段不能彼此接近,高分子链处于伸展状态;  在θ溶剂中, , A2<0, T=θ, u=0:说明高分子链段与链段之间的

相互作用能等于链段与溶剂之间的相互作用能,链段与链段之间可以与溶剂分子一样相互接近,互相贯穿,高分子链处于无扰状态(θ状态);  在劣(不良)溶剂中, , A2<0, T

间的相互作用力较大时,链段之间相互接触后的体积小于它们各自的体积和,高分子链处于收缩状态。  |δ1-δ2|<1.7,大概可以溶解;|δ1-δ2|>2.0,大概不溶解

 溶剂化作用:广义的酸碱相互作用或亲电子体(电子接受体)与亲核体(电子给予体)的相互作用。

1 第四章 多分散性:高聚物分子量的不均一性称为分子量的多分散性 数均分子量 重均分子量 粘均分子量 多分散系数 特性粘数 相对粘度 增比粘度 比浓粘度 比浓对数粘度 分级 淋出体积: 排斥体积:是一个统计概念,相当于在空间中一个高分子线团排斥其他线团的有效体积 普适校正曲线:以lg(*η+M)对Ve作图,所得为普适校正曲线 增塑:高聚物中加入高沸点,低挥发性,并能与高聚物相混容的小分子物质而改变其力学性质的行为 冻胶:是由范德华力交联形成的,加热可以拆散这种范氏力的交联使冻胶溶解 凝胶:是交联聚合物的溶胀体,它不溶不熔(链间有化学键交联),并有高弹性

第五章 玻璃化温度: 发生玻璃化转变的温度叫做玻璃化温度(某些液体在温度迅速下降时被固化成为玻璃态而不发生结晶作用,这就叫做玻璃化转变) 自由体积:物质中未被分子占据的以空穴形式存在的体积。 均相成核: n=生长维数+1 异相成核: n=生长维数

Avrami方程: Avrami指数: Avrami指数n的物理意义是结晶的维数. n=生长的空间维数+成核的时间维数

半结晶时间 熔点: 熔融过程结束时的温度 熔限: 与小分子晶体不同,聚合物熔融过程有一温度范围 松弛时间 τ :用来描述分子运动快慢的物理量, τ越大,过程进行地越慢。 松弛过程 : 在一定的温度和外场下,聚合物从一种平衡状态,通过高分子的热运动过渡到新的平衡态,这个过程是一个速度过程,通常是慢慢完成的,该过程称为 松弛过程 松弛时间谱:实际上每种高聚物的松弛时间不是单一数值, 运动单元大小不同,松弛

)exp(1)(nvcvcktXX时间长短也不同,短的可以几秒钟,长的可达几天甚至几年。松弛时间的分布很宽,在一定范围内,可以认为是一个连续的分布,称为“松弛时间谱” 生产尼龙网丝时,为增加透明度,快速冷却使球晶足够小,用水作冷却剂时解决不了透明度的问题。后来在结构分析中发现尼龙丝的丝芯是透明的(说明冷却速度已经足够了),但丝的表面有一层大球晶,影响了透明度,将水冷改为油冷后问题就解决了,这正说明水促进了表面尼龙的结晶。 等规PP是容易结晶的聚合物,要得到透明薄膜,要求聚合物结晶颗粒尺寸要小于入射光在介质中的波长,否则颗粒太大,在介质中入射光要散射,导致浑浊,使透明度下降.在生产中,一方面我们加入成核剂,使晶核数目增加,晶粒变小,另一方面可采用将熔融的PP急速冷却(淬火)使形成的许多晶核保持在较小的尺寸范围,不再增长,这样就得到了高透明的PP制品。 出现熔限(边熔融,边升温)的原因: 结晶聚合物中存在完善程度不同的晶体,不完善的晶体在较低温度下熔融,较完善的晶体在较高的温度下熔融。 如果以缓慢的速度升温,不完善的晶体在低温被破坏后可以生成较完善的晶体,即提供了再结晶的机会,导致熔限变窄,熔点升高。

第六章 熵弹性: 橡胶弹性是由熵变引起的,在外力作用下,橡胶分子链由卷曲状态变为伸展状态,熵减小,分子间引力平衡被破坏,当外力移去后,由于热运动,分子链自发地趋向熵增大的状态,分子链由伸展再回复卷曲状态,因而形变可逆。(内能在高弹性形变中不起主要作用) 热弹效应: 在形变极小时,也会出现应力随温度升高而减小的现象; 橡胶:施加外力时发生大的形变,外力除去后形变可以恢复的弹性材料

第七章, 应力 应变 模量 泊松比 理想弹性: 应力与应变呈线性关系(虎克定律) 理想粘性: 应力与应变速率呈线性关系(牛顿定律) 粘弹性: 介于理想粘流体和理想弹性体之间 力学松弛: 聚合物力学性质随时间而变化的现象统称为 蠕变:* 在恒定温度下施加一定的恒定外力(拉力,压力,扭力等),材料的形变随时间而逐渐增大的力学现象。 应力松弛:在恒定温度下保持一定的恒定应变时,材料的应力随时间而逐渐减小的力学现象。 滞后:聚合物在交变(周期性变化)应力作用下,形变落后于应力变化的现象 力学损耗:由于力学滞后而使机械功转换成热的现象,称为力学损耗或内耗 时温等效原理:升高温度和延长观察时间对于分子运动是等效的,对聚合物的粘弹行为也是等效的 第八章 应变软化 应变硬化 强迫高弹形变 脆化温度 应力集中 剪切带 细颈 银纹:聚合物在张应力作用下,于材料某些薄弱地方出现因应力集中而产生局部的塑性形变和取向,以至于在材料表面或内部出现垂直于应力方向的微细凹槽或“裂纹”的现象 脆性断裂 韧性断裂 拉伸强度 弯曲强度 冲击强度 第九章 剪切应力 剪切速率 粘度:切粘度:液体内部反抗流动的内摩擦力(单位速度梯度时单位面积上所受的切应力) 流动曲线 牛顿流体:流动行为服从牛顿定律的液体,即η为常数. 切应力与剪切速率成线性关系

假塑性流体: 切力变稀体: 应力低于线性关系. η随 的↗而↙, 膨胀性流体: 切力变稠体. 应力高于线性关系 . η随 的↗而↗ 宾汉流体: 应力高于临界值(临界流动应力)后与剪切速率呈线性关系 表观粘度 零切粘度 无穷切粘度(极限粘度) 熔融指数 粘流活化能 爬杆效应 挤出胀大现象



dt

d

