聚合物特性拓展

《聚合物特性拓展》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、结晶性聚合物与无定形聚合物的区别（发布时间：2008-8-710:56:58点击：983）结晶性聚合物内部大部分大分子分子排列很规则，如：PEPPPOMNylon等模塑条件及后处理对聚合物的结晶度有很大影响。无定形聚合物分子排列与结晶体相比不规则，分子链也随机排列，如:ABSPSPVCPMMAPC及K料等等。结晶性聚合物的典型特点:a.熔融需要的热量较高，源于其结构的规则化，因此，每磅料所需的热量比无定型聚合物高。b.收缩率大，因为结晶体的规则结构使其占据较少的空间，明显的体积减小表现在发生变化的开端及结晶度，数量的变化上。c.易发生翘曲,由于其易受模塑条件影响的特点d.明显的结晶熔融点（

2、Tm）e.无明显的玻璃态转变点仃g）f.结晶体导热性几乎是非晶体的两倍，所以啤件内部热量的传导结晶体聚合物较无定型聚合物容易得多。无定型聚合物的典型特点:a.熔融需要的潜热较低b•收缩率小c.发生翘曲少d.无明显的结晶熔融点仃m）e.明显的玻璃态转变点（Tg）f.导热率低晶体与非晶体之间最大的区别就是有固定的熔点，严格来说所有的塑料都是非晶体，但是结晶性塑料的结晶度要比无定形塑料高，所以在凝固的过程中出现了一些与晶体相似的特征，无定形塑料相对而言只不过结晶度略低罢了.正文非晶高聚物在升温或降温过程中可以在流动态■橡胶态■玻璃态之间进行转变和松弛，此时在动态力学性能上（如耗能切变模量、耗能拉

3、伸模量、力学损耗）会出现粘弹内耗峰；当主链中或侧基上有极性基团时，则在动态介电性能上（如介电损耗）会岀现介电内耗峰；在温度坐标上多个内耗峰便可构成内耗谱。典型的粘弹和介电内耗谱如图所示。图中分为四个区域（不包括化学转变）。非晶高聚物的转变和松弛玻璃化转变或CX松弛即橡胶态与玻璃态之间的转变（图中第in区）,是由较长链段运动的冻结或解冻所引起的，每个链段约包括10-20个链节。运动冻结时的玻璃化温度以Tg表示。玻璃化转变的内耗峰比其他的都高大，故可作为主转变,以与其他次转变相区别，并可将Tg作为参比温度。当结晶性高聚物的熔体冷却时，长程分子链段运动被冻结住，即能形成玻璃态,这种玻璃态在X射线

4、衍射图上不显示长程有序，因此不是结晶。某一给定高聚物的分子量较小时，Tg值依赖于分子量,若分子量高到某一限值时，Tg值即趋于恒定，故这种转变或松弛是链段运动而不是整链运动。对结构不同的高聚物，决定Tg值高低的主要因素是链间的作用力和主链的柔曲性。作用力大或链僵硬，都能使Tg增高。交联使Tg增高，增塑剂使Tg降低,无规共聚物的Tg在其相应的均聚物的Tg之间。所测得的Tg的高低还依赖于测试频率，这是松弛的特征,而不是热力学上的二级转变。高分子链完全停止运动时的温度称为T2,其值比Tg要低50°C左右。Tg值为180~450K时,活化能为80~500干焦/摩尔。许多高聚物在玻璃化温度时具有一些共

5、同的特征，如处于等粘度状态（粘度为1010-1012泊），等自由体积状态（如Aa-Tg«0.113,式中Aa为液态的与玻璃态的热膨胀系数之差）,以及等爛、等热焙、等扩散状态等等。这方面的硏究发展了相应的玻璃化转变理论，如自由体积理论、热力学理论、圆珠■弹簧模型分子理论等。在玻璃态中发生的次转变和松弛在TvTg的温区中（图中第□、I区），按温度下降顺序可称为P、丫、&£等松弛。其运动单元比主转变的为小，对内耗峰的贡献也低,活化能也依次降低。液态中的转变20世纪70年代中期，在T>Tg的温区中（图中第IV区），还发现从某一种液态转变为另一种液态的转变，其温度用T11表示，这是由颇长的链段乃至整

6、个链的运动所引起的，是流动的前奏，T11（K）与Tg（K）之比值在1.1-1.2之间。1•交联度在支化的高分子中，支链之间没有化学键的结合。在理论上它们结构上仍近似与线型高分子：可以溶解和熔融。但当同一或不同高分子的侧链之间形成化学键连接后，高分子形成类似网络状的结构。网络的大小取决于高分子支链之间以化学键交联的数量。高分子可以通过交联形成超分子的独立网络。两个独立互穿的网络叫做互穿网络，非交联的高分子与交联的网络互穿称为半互穿网络。高分子交联后，分子的旋转和运动受到极大的限制，并由此提高高分子聚合物在宏观上的强度和刚度。此外，交联的高分子材料还拥有〃记忆"效应。当含有足够高交联程度的聚合

7、物受拉伸长时，交联的链段阻止链间的滑移，链段仅能伸直；但当外力去除后，链段回复至原位。硫化橡胶是高分子交联后性质变化并具有"记忆"效应的一个直观的例子。高分子的交联程度用交联度表示。交联度通常被定义为：相临两个交联点的平均相对分子量。2.交联度的试验分析方法2.1溶胀平衡法交联聚合物因其内部的网络在溶剂中不能溶解，但能产生一定程度的溶胀，溶胀程度取决于网络的交联程度。溶剂分子进入高分子聚合物交联而成的三维网络时,将引起三