《流变行为的特征》PPT课件

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1、1流变学概论§1.1高聚物流变行为的特征高聚物形态具有多样性和多元性；高聚物形态对温度有依赖性；高聚物形态对时间有依赖性。FIF2F3高聚物形态具有多样性和多元性；高聚物形态对温度有依赖性；高聚物形态对时间有依赖性。FI经典的力学状态物质状态理想固体理想流体刚性固体（RigidSolids）弹性固体（ElasticSolids）非粘流体（Inviscidfluids）粘性流体（viscousFluids）理想气体理想固体（IdealSolids）刚性固体（RigidSolids）又称绝对刚体、欧几里德刚体。在欧

2、几里德几何(EuclideanGeometry)和固体力学中，认为理想刚性体不发生形变。例如：金刚石IcanmovetheworldifIwereprovidedarightleverage.——Archimedes(2)ElasticSolids(弹性固体)δ=E⋅ε“Thepowerofanyspringisinthesameproportionwiththetensionthereof,i.e.thestressisproportionaltothestrain”.-RobertHooke(1678)固体

3、在小应力,小应变下符合虎克定律理想流体（IdealFluids）(1)完全流体（非粘性流体，帕斯卡流体）例如：液氦“Pressureinliquidisthesameinalldirections”-Pascal(1663)(2)粘性流体（牛顿流体）Theresistancewhicharisesfromthelackofslipperinessriginatinginthefluidisproportionaltothevelocitybywhichthepartsofthefluidareseparated

4、fromeachother.-Sir.IssacNewton,1687服从牛顿定律：超导体和超流体液态He-4在-271℃以下（低于2.2K）时，它会开始出现一些很奇特的行为――液态氦几乎可以毫无阻力地通过细管，甚至可以爬上管壁，溢出管外。当温度下降到4.2K，水银的电阻完全消失，这种现象称为超导电性，此温度称为临界温度。高聚物的状态常见气态：无液态固态熔体溶体悬浮体分散体高聚物均质态取向态多相态高聚物高聚物结构的多样性、多元性聚合物的结构与性能1大分子链的形状线型（linear）：如HDPE支化（branch

5、ing）：如LDPE网状（network）：如硫化橡胶线型、支化、网状分子的性能差别线型分子：可溶，可熔，易于加工，可重复应用，一些合成纤维，“热塑性”塑料（PVC，PS等属此类）支化分子：一般也可溶，但结晶度、密度、强度均比线型差网状分子：不溶，不熔，耐热，耐溶剂等性能好，但加工只能在形成网状结构之前，一旦交联为网状，便无法再加工，“热固性”塑料（酚醛、脲醛属此类）聚集态分子的聚集态结构：平衡态时分子与分子之间的几何排列。物质内部的质点（分子、原子、离子）在空间的排列情况可分为：近程有序远程有序小分子的聚集态

6、结构小分子的三个基本相态：晶态——固体物质内部的质点既近程有序，又远程有序（三维）。液态——物质质点只是近程有序，而远程无序。气态——分子间的几何排列既近程无序，又远程无序。高聚物的聚集态结构晶态结构（crystallinestructure）非晶态结构（non-crystallinestructure）取向结构（orientedstructure）织态结构（texturestructure）液态高聚物熔体溶液悬浮体分散体高聚物的溶解无定形高聚物交联高聚物结晶型高聚物溶胀溶解只能溶胀破坏晶格溶解溶胀凝胶和冻胶凝

7、胶高分子链之间的化学链形成的交联结构的溶胀体。加热不能熔融。例如：豆腐，水凝胶冻胶由范德华力交联形成的，加热或机械搅拌能破坏交联，使冻胶溶解。例如：冷凝的淀粉糊、动物胶悬浮体悬浮体连续相分散相常见：油漆、油墨、纸浆、水泥浆、涂料和污水等。低分子物质，有机物或低分子量的高聚物球状颗粒的固态粒子分散体分散质分散剂能分散分散质的物质被分散的物质分散体分类塑性溶胶塑性或有机凝胶有机溶胶2高聚物的分子运动聚合物的结构与性能PMMA：室温下坚如玻璃，俗称有机玻璃，但在100℃左右成为柔软的弹性体橡胶：室温下是柔软的弹性体，

8、但在100℃左右为坚硬的玻璃体运动单元多重性运动单元可以是侧基、支链、链节、链段、分子运动形式可以是振动、转动、平动（平移）高聚物运动单元的多重性（1）取决于结构（2）也与外界条件（温度）有关链段把高分子链想象为一根摆动着的绳子，它是有许多可动的段落连接而成的，由前面所讲的分析可推想，当i足够大时，链中第i+1个键上的原子在空间可取的位置已与第一个键完全无关了。所以长链可以看作是由许多