聚合物的其他性能ppt课件.ppt

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1、10OtherPropertiesofPolymers高分子的其他性能电、光、热PolymerPhysics高分子物理110.1ElectricalPropertiesofPolymers高分子的电学性能210.1.1Introduction概述高分子的电学性能，指高分子在电场作用下所表现出来的各种物理现象弱电场中的导电性Electricconductivity交变电场中的介电性Dielectricproperty强电场中的击穿Dielectricbreakdown高分子表面的静电现象Staticelect

2、ricity3Heeger、MacDiarmid(美)、白川英树(日)2000化学奖导电高分子研究，聚乙炔掺杂后，电导率从3.2x10-6Ω-1cm-1增加到38Ω-1cm-1，提高了1000万倍（接近铝、铜）提出孤子概念AlanJ.Heeger1936AlanG.MacDiarmidb.1936b.1927HidekiShirakawa10.1.2ElectricConductivity导电性4半导体导体超导体绝缘体聚苯乙烯聚四氟乙烯酞菁铜聚乙烯咔唑聚乙炔硅锗汞铜银掺杂聚乙炔1m1各种材料的电导率

3、电阻电流电压电导电导率面积厚度10.1.2ElectricConductivity导电性1071051020108聚乙烯5材料表面与内部的导电性不同常用表面电阻率s、体积电阻率v表示导电性表面电阻电极间距电极长度体积电阻试样厚度电极面积m体积电阻率表面电阻率表面电阻测试装置：刀形电极示意图blUIs10.1.2ElectricConductivity导电性SurfaceResistanceandBulkResistance表面电阻和体积电阻6根据电导理论，决定电导的主要参数，是载流子的数目、迁

4、移率载流子，可以是电子、空穴，也可以是正、负离子高聚物一般都是电绝缘体高聚物本身没有自由载流子是共价键连接起来的长链分子，既没有自由电子，也没有自由离子高分子链间堆砌靠的是范德华力，分子间距离较大，电子云交叠很差，即使分子内有载流子，也很难从一分子传递到另一分子ElectricConductivityofPolymers高分子的导电性10.1.2ElectricConductivity导电性7FactorsInfluencingElectricConductivityofPolymers高分子的导电性的影响

5、因素10.1.2ElectricConductivity导电性分子结构饱和的非极性高聚物，电绝缘性最好极性高聚物，电绝缘性稍差(极性基团可发生微弱的本征解离，提供本征导电离子)共轭结构高分子，具有一定的导电性(电子可从一个C＝C键转移到另一个C＝C键)聚集态结构结晶和取向，使分子堆砌紧密，自由体积减小，离子迁移率下降以离子电导方式的高聚物，其电导率随结晶度或取向度增加而下降分子紧密堆砌，有利于分子间电子的传递以电子电导方式的高聚物，其电导率随结晶度或取向度的增加而增加杂质，使绝缘高聚物的绝缘性能下降导电填

6、料的加入，会较大程度地提高高聚物的导电性810.1.3DielectricProperties介电性能2个衡量指标介电常数：表征电介质储存电能的能力介电损耗：表征电介质通过发热耗散电能的多少高聚物作为绝缘材料、或电容器的介电材料使用时，介电性是非常重要的性能指电场作用下，高聚物储蓄和损耗电能的性质9不论极性还是非极性高聚物，一般情况下呈电中性电场作用下，高聚物会极化电子极化：电子倾向于正极，原子核倾向于负极，使分子电荷分布发生变化，产生偶极矩。较弱原子极化：分子中各原子发生相对位移，导致原子极化。大小仅有电

7、子极化的1/10取向极化：极性分子，原来无规排列的分子沿电场方向规则排列，产生永久偶极PolarizedPhenomena极化现象+-+-+-+-+-+-+l+-+-+l++++++______+l+l+l+l+l+l+l+l电场强度极化率偶极矩Deybe10.1.3DielectricProperties介电性能高聚物的极性，通常用链节的偶极矩来表示根据链节的偶极矩，可将高聚物分为4类非极性高聚物：=0D，如聚乙烯、聚四氟乙烯、聚丁二烯弱极性高聚物：=0~0.5D，如聚苯乙烯、聚异丁烯、聚异戊二烯极

8、性高聚物：=0.5~0.7D，如聚氯乙烯、聚酰胺、聚甲基丙烯酸甲酯强极性高聚物：>0.7D，如聚酯、聚乙烯醇、聚丙烯腈、酚醛树脂10DielectricConstant介电常数在真空中的两块电极板上施加电压U，两个电极板上产生电荷Q0，则真空电容器的电容为若两电极板间充满电介质，电介质在电场作用下极化，将在两电极板上产生感应电荷Q’，使电极板上电荷增大为Q0+Q’。电容为介电常数，定义为充满电介质时电容/真