華南理工大學(xué)考研課件-高分子物理-高聚物的力學(xué)性質(zhì)

1、第二節(jié)第二節(jié) 高聚物的玻璃化轉(zhuǎn)換高聚物的玻璃化轉(zhuǎn)換(zhunhun)精品資料一、玻璃化轉(zhuǎn)變的現(xiàn)象一、玻璃化轉(zhuǎn)變的現(xiàn)象(xinxing)二、玻璃化轉(zhuǎn)變的測(cè)定二、玻璃化轉(zhuǎn)變的測(cè)定三、玻璃化轉(zhuǎn)變理論三、玻璃化轉(zhuǎn)變理論四、影響玻璃化轉(zhuǎn)變的因素四、影響玻璃化轉(zhuǎn)變的因素精品資料線(xiàn)性非晶態(tài)高聚物的力學(xué)線(xiàn)性非晶態(tài)高聚物的力學(xué)(l xu)狀狀態(tài)態(tài)形變溫度形變溫度(wnd)曲線(xiàn)（等速升溫，恒定作用力下）曲線(xiàn)（等速升溫，恒定作用力下）T 玻璃態(tài)玻璃態(tài)高彈態(tài)高彈態(tài)黏流態(tài)黏流態(tài)玻璃態(tài)玻璃態(tài)和高彈和高彈態(tài)間的態(tài)間的轉(zhuǎn)變轉(zhuǎn)變（皮革（皮革態(tài)）態(tài)）黏流態(tài)黏流態(tài)和高彈和高彈態(tài)間的態(tài)間的轉(zhuǎn)變轉(zhuǎn)變（似橡（似橡膠流動(dòng)膠流動(dòng)態(tài)）態(tài)）Tg

2、TfTd精品資料一、玻璃化轉(zhuǎn)變一、玻璃化轉(zhuǎn)變(zhunbin)的現(xiàn)象的現(xiàn)象堅(jiān)硬堅(jiān)硬(jinyng)的固體的固體 柔軟的彈性體柔軟的彈性體塑料塑料 纖維纖維橡膠橡膠力學(xué)性能的突變：力學(xué)性能的突變：模量模量 改變?nèi)剿膫€(gè)數(shù)量級(jí)改變?nèi)剿膫€(gè)數(shù)量級(jí)運(yùn)動(dòng)單元、運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)單元、運(yùn)動(dòng)模式的巨大差異模式的巨大差異Tg測(cè)定的測(cè)定的基礎(chǔ)基礎(chǔ)精品資料一、玻璃化轉(zhuǎn)變的現(xiàn)象一、玻璃化轉(zhuǎn)變的現(xiàn)象(xinxing)二、玻璃化轉(zhuǎn)變的測(cè)定二、玻璃化轉(zhuǎn)變的測(cè)定三、玻璃化轉(zhuǎn)變理論三、玻璃化轉(zhuǎn)變理論四、影響玻璃化轉(zhuǎn)變的因素四、影響玻璃化轉(zhuǎn)變的因素精品資料二、玻璃化轉(zhuǎn)變二、玻璃化轉(zhuǎn)變(zhunbin)的測(cè)定的測(cè)定1 利用體積（比容）隨溫

3、度的變化利用體積（比容）隨溫度的變化2 利用熱力學(xué)性質(zhì)利用熱力學(xué)性質(zhì)(xngzh)的變化的變化3 力學(xué)性質(zhì)力學(xué)性質(zhì)(xngzh)的變化的變化精品資料膨脹膨脹(png zhng)計(jì)法測(cè)定高聚物的計(jì)法測(cè)定高聚物的Tg原理原理(yunl)：聚合物在玻璃態(tài)時(shí)的體積膨脹率不如高：聚合物在玻璃態(tài)時(shí)的體積膨脹率不如高彈態(tài)時(shí)大。彈態(tài)時(shí)大。Tg比比容容T膨脹計(jì)法測(cè)定裝置膨脹計(jì)法測(cè)定裝置水銀或與所測(cè)高聚物不相容的高沸點(diǎn)液體水銀或與所測(cè)高聚物不相容的高沸點(diǎn)液體12 /min精品資料二、玻璃化轉(zhuǎn)變二、玻璃化轉(zhuǎn)變(zhunbin)的測(cè)定的測(cè)定1 利用利用(lyng)體積（比容）隨溫度的變化體積（比容）隨溫度的變化2 利

4、用利用(lyng)熱力學(xué)性質(zhì)的變化熱力學(xué)性質(zhì)的變化3 力學(xué)性質(zhì)的變化力學(xué)性質(zhì)的變化DSC DTA高聚物焓變高聚物焓變T高聚物體積高聚物體積/比容比容T高聚物熱容（比熱）高聚物熱容（比熱）高聚物體膨脹系數(shù)高聚物體膨脹系數(shù) 精品資料DSC測(cè)定測(cè)定(cdng)高聚物的熱性能高聚物的熱性能原理：在等速升溫的條件原理：在等速升溫的條件(tiojin)下，連續(xù)測(cè)定被測(cè)試樣與下，連續(xù)測(cè)定被測(cè)試樣與某種熱惰性物質(zhì)（某種熱惰性物質(zhì)（Al2O3）溫度差保持為零所需的熱量對(duì)溫）溫度差保持為零所需的熱量對(duì)溫度的依賴(lài)關(guān)系。利用基線(xiàn)的突變測(cè)定。度的依賴(lài)關(guān)系。利用基線(xiàn)的突變測(cè)定。dH/dtTTg精品資料二、玻璃化轉(zhuǎn)變二、玻

5、璃化轉(zhuǎn)變(zhunbin)的的測(cè)定測(cè)定1 利用體積利用體積(tj)（比容）隨溫度的變化（比容）隨溫度的變化2 利用熱力學(xué)性質(zhì)的變化利用熱力學(xué)性質(zhì)的變化3 力學(xué)性質(zhì)的變化力學(xué)性質(zhì)的變化強(qiáng)迫振動(dòng)非共振法強(qiáng)迫振動(dòng)非共振法 T曲線(xiàn)曲線(xiàn) E T 曲線(xiàn)曲線(xiàn)熱機(jī)械曲線(xiàn)法（熱機(jī)械曲線(xiàn)法（TG）（靜態(tài)）（靜態(tài)）（動(dòng)態(tài)粘彈譜）（動(dòng)態(tài)粘彈譜）精品資料強(qiáng)迫振動(dòng)非共振強(qiáng)迫振動(dòng)非共振(gngzhn)法（動(dòng)態(tài)粘彈譜）法（動(dòng)態(tài)粘彈譜）DMA 試樣（薄膜或纖維狀）在恒定的預(yù)加張力下由驅(qū)動(dòng)試樣（薄膜或纖維狀）在恒定的預(yù)加張力下由驅(qū)動(dòng)器施加一固定頻率的正弦伸縮振動(dòng)，應(yīng)力傳感器和位移器施加一固定頻率的正弦伸縮振動(dòng)，應(yīng)力傳感器和位移傳

6、感器分別檢測(cè)同樣振動(dòng)頻率的應(yīng)力和應(yīng)變信號(hào)（正傳感器分別檢測(cè)同樣振動(dòng)頻率的應(yīng)力和應(yīng)變信號(hào)（正弦）弦） ，并給出相應(yīng)，并給出相應(yīng)(xingyng)的力學(xué)損耗角正切值、貯的力學(xué)損耗角正切值、貯存模量存模量E和損耗模量和損耗模量E。在等速升溫條件下，獲得各參。在等速升溫條件下，獲得各參數(shù)隨數(shù)隨T的變化曲線(xiàn)譜圖。的變化曲線(xiàn)譜圖。原理：原理：精品資料線(xiàn)型無(wú)定型聚合物的動(dòng)態(tài)線(xiàn)型無(wú)定型聚合物的動(dòng)態(tài)(dngti)力學(xué)譜力學(xué)譜TTg內(nèi)內(nèi)耗耗(niho)正正切切角角tgLDPEHDPE精品資料軟化軟化(runhu)溫度的測(cè)定溫度的測(cè)定實(shí)際應(yīng)用實(shí)際應(yīng)用(yngyng)中塑料等使用的上限溫度。中塑料等使用的上限溫度。

7、非晶高聚物非晶高聚物結(jié)晶高聚物結(jié)晶度足夠大結(jié)晶高聚物結(jié)晶度足夠大Ts TgTs Tm測(cè)試指標(biāo)：測(cè)試指標(biāo)：馬丁耐熱溫度馬丁耐熱溫度熱變形溫度熱變形溫度維卡軟化點(diǎn)維卡軟化點(diǎn)精品資料軟化軟化(runhu)溫度的測(cè)定溫度的測(cè)定指升溫速度為指升溫速度為120 /h的條件下，標(biāo)準(zhǔn)樣條的條件下，標(biāo)準(zhǔn)樣條受彎曲應(yīng)力為受彎曲應(yīng)力為18.5kg/cm2或或4.6 5kg/cm2時(shí)，時(shí)，試樣彎曲變形撓度達(dá)到試樣彎曲變形撓度達(dá)到(d do)0.21mm時(shí)的時(shí)的溫度。溫度。馬丁耐熱溫度馬丁耐熱溫度指升溫速度為指升溫速度為50 /h50 /h的條件下，標(biāo)準(zhǔn)樣條受彎曲應(yīng)力的條件下，標(biāo)準(zhǔn)樣條受彎曲應(yīng)力為為50kg/cm50k

8、g/cm2 2時(shí)，試樣彎曲使指示器下降時(shí)，試樣彎曲使指示器下降6mm6mm的溫度。的溫度。熱變形溫度熱變形溫度維卡軟化點(diǎn)維卡軟化點(diǎn)熱塑性塑料軟化點(diǎn)（維卡）是聚合物耐熱性指標(biāo)之一，是指熱塑性塑料軟化點(diǎn)（維卡）是聚合物耐熱性指標(biāo)之一，是指規(guī)定條件下一定負(fù)荷壓針頭刺入試樣規(guī)定條件下一定負(fù)荷壓針頭刺入試樣1mm1mm深時(shí)的溫度，但它深時(shí)的溫度，但它并不能代表材料的使用溫度。并不能代表材料的使用溫度。 精品資料HDT、Vicat Point 測(cè)試測(cè)試(csh)裝置裝置(HDT 3 VICAT P/N 6911.000 測(cè)試測(cè)試(csh)儀儀 )精品資料一、玻璃化轉(zhuǎn)變的現(xiàn)象一、玻璃化轉(zhuǎn)變的現(xiàn)象(xinxi

9、ng)二、玻璃化轉(zhuǎn)變的測(cè)定二、玻璃化轉(zhuǎn)變的測(cè)定三、玻璃化轉(zhuǎn)變理論三、玻璃化轉(zhuǎn)變理論四、影響玻璃化轉(zhuǎn)變的因素四、影響玻璃化轉(zhuǎn)變的因素精品資料三、玻璃化轉(zhuǎn)變?nèi)?、玻璃化轉(zhuǎn)變(zhunbin)理論理論自由自由(zyu)體積理論體積理論熱力學(xué)理論熱力學(xué)理論動(dòng)力學(xué)理論動(dòng)力學(xué)理論精品資料玻璃化轉(zhuǎn)變自由體積玻璃化轉(zhuǎn)變自由體積(tj)理論理論 Fox 和和Flory 分子占據(jù)的體積（已占體積）分子占據(jù)的體積（已占體積） 未被占據(jù)的自由體積，該部分未被占據(jù)的自由體積，該部分(b fen)體積以孔穴的形式分散于整個(gè)物質(zhì)之中。體積以孔穴的形式分散于整個(gè)物質(zhì)之中。液體和固體的體積由兩部分組成液體和固體的體積由兩部分組成

10、Tg鏈段運(yùn)動(dòng)被凍結(jié)、鏈段運(yùn)動(dòng)被凍結(jié)、自由體積被凍結(jié)并自由體積被凍結(jié)并維持一恒定值維持一恒定值玻璃態(tài)玻璃態(tài)自由體積達(dá)到某一臨界值的溫度，自由體積達(dá)到某一臨界值的溫度，在該溫度下，已沒(méi)有足夠的空間進(jìn)在該溫度下，已沒(méi)有足夠的空間進(jìn)行分子鏈構(gòu)象的調(diào)整行分子鏈構(gòu)象的調(diào)整分子振動(dòng)幅度增加，分子振動(dòng)幅度增加，鍵長(zhǎng)變化，自由體鍵長(zhǎng)變化，自由體積本身膨脹積本身膨脹等自由體積狀態(tài)等自由體積狀態(tài)精品資料WLF方程方程(fngchng)： （M. L. Williams, R.F. Landel &J.D.Ferry)(6 .51)(44.17)()(loggggTTTTTT發(fā)生玻璃化轉(zhuǎn)變時(shí)高聚物的自由體積發(fā)生玻璃化

11、轉(zhuǎn)變時(shí)高聚物的自由體積(tj)分?jǐn)?shù)均為分?jǐn)?shù)均為2.5高聚物粘彈性研究的一個(gè)重要方程高聚物粘彈性研究的一個(gè)重要方程精品資料一、玻璃化轉(zhuǎn)變的現(xiàn)象一、玻璃化轉(zhuǎn)變的現(xiàn)象二、玻璃化轉(zhuǎn)變的測(cè)定二、玻璃化轉(zhuǎn)變的測(cè)定三、玻璃化轉(zhuǎn)變理論三、玻璃化轉(zhuǎn)變理論(lln)四、影響玻璃化轉(zhuǎn)變的因素四、影響玻璃化轉(zhuǎn)變的因素Tg 非晶態(tài)高聚物的最高使用非晶態(tài)高聚物的最高使用(shyng)溫度溫度 橡膠材料的最低使用橡膠材料的最低使用(shyng)溫溫度度材料改性及材料改性及其控制其控制精品資料四、影響玻璃化轉(zhuǎn)變四、影響玻璃化轉(zhuǎn)變(zhunbin)的的因素因素1 化學(xué)化學(xué)(huxu)結(jié)構(gòu)的影響結(jié)構(gòu)的影響2 共聚共聚3 交聯(lián)交聯(lián)

12、4 分子量分子量5 增塑劑增塑劑or稀釋劑稀釋劑6 外界條件外界條件主鏈結(jié)構(gòu)主鏈結(jié)構(gòu)(本身柔順性）本身柔順性）側(cè)基或側(cè)鏈結(jié)構(gòu)（鏈間相互作用）側(cè)基或側(cè)鏈結(jié)構(gòu)（鏈間相互作用）精品資料化學(xué)化學(xué)(huxu)結(jié)構(gòu)對(duì)玻璃化轉(zhuǎn)變的影響結(jié)構(gòu)對(duì)玻璃化轉(zhuǎn)變的影響（與分子鏈柔順性的影響相一致）（與分子鏈柔順性的影響相一致）1 主鏈結(jié)構(gòu)主鏈結(jié)構(gòu)(jigu)聚乙烯聚乙烯(-68） 聚甲醛（聚甲醛（-83 ) 聚二甲基硅氧烷（聚二甲基硅氧烷（123 ）飽和高聚物主飽和高聚物主鏈的單鍵：鏈的單鍵：主鏈中引入芳香環(huán)或芳雜環(huán)主鏈中引入芳香環(huán)或芳雜環(huán)主鏈中引入孤立雙鍵主鏈中引入孤立雙鍵 NR共軛二烯烴的聚合物共軛二烯烴的聚合物T

13、g 增加增加Tg 減小減小T g 順順 T g 反反精品資料化學(xué)結(jié)構(gòu)對(duì)玻璃化轉(zhuǎn)變的影響化學(xué)結(jié)構(gòu)對(duì)玻璃化轉(zhuǎn)變的影響（與分子（與分子(fnz)鏈柔順性的影響相一致）鏈柔順性的影響相一致）2 側(cè)基或側(cè)鏈側(cè)基或側(cè)鏈極性越大，極性越大， Tg 越高越高不對(duì)稱(chēng)不對(duì)稱(chēng)(duchn)分布的極性側(cè)基分布的極性側(cè)基精品資料烯類(lèi)高聚物的烯類(lèi)高聚物的Tg與其取代與其取代(qdi)基極性的關(guān)基極性的關(guān)系系聚乙烯聚乙烯(y x)（線(xiàn)性）（線(xiàn)性）聚丙烯聚丙烯聚甲氧乙烯聚甲氧乙烯(y x)聚丙烯酸甲酯聚丙烯酸甲酯聚氯乙烯聚氯乙烯(y x)聚丙烯酸聚丙烯酸聚丙烯腈聚丙烯腈聚甲基丙烯酸聚甲基丙烯酸側(cè)基側(cè)基HCH3OCH3OCOC

14、H3 ClCOOHCNCH3, COOCH3Tg / -68-10-201587106104120分子間氫鍵分子間氫鍵精品資料化學(xué)結(jié)構(gòu)對(duì)玻璃化轉(zhuǎn)變化學(xué)結(jié)構(gòu)對(duì)玻璃化轉(zhuǎn)變(zhunbin)的影的影響響（與分子鏈柔順性的影響相一致）（與分子鏈柔順性的影響相一致）2 側(cè)基或側(cè)鏈側(cè)基或側(cè)鏈極性越大，極性越大， Tg 越高越高極性取代基越多，極性取代基越多，Tg 增加增加(zngji)，后到一定程度減小，后到一定程度減小不對(duì)稱(chēng)分布的極性側(cè)基不對(duì)稱(chēng)分布的極性側(cè)基（分子間引力和斥力的平衡）（分子間引力和斥力的平衡）氯化聚氯乙烯氯化聚氯乙烯Tg與含氯量的關(guān)系與含氯量的關(guān)系含氯量含氯量/% 61.9 62.3 6

15、3.0 63.8 64.4 66.8CTg / 75 76 80 81 72 70精品資料化學(xué)結(jié)構(gòu)對(duì)玻璃化轉(zhuǎn)變化學(xué)結(jié)構(gòu)對(duì)玻璃化轉(zhuǎn)變(zhunbin)的影的影響響（與分子鏈柔順性的影響相一致）（與分子鏈柔順性的影響相一致）2 側(cè)基或側(cè)鏈側(cè)基或側(cè)鏈極性越大，極性越大， Tg 越高越高極性取代極性取代(qdi)基越多，基越多，Tg 增加，后到一定程度減小增加，后到一定程度減小不對(duì)稱(chēng)分布的極性側(cè)基不對(duì)稱(chēng)分布的極性側(cè)基形成氫鍵，高分子鏈相互作用增加，形成氫鍵，高分子鏈相互作用增加，Tg增加增加對(duì)稱(chēng)分布的極性側(cè)基對(duì)稱(chēng)分布的極性側(cè)基極性基的靜電場(chǎng)抵消，極性基的靜電場(chǎng)抵消，Tg 減小減小聚氯乙烯聚氯乙烯 Tg

16、： 87聚偏氯乙烯聚偏氯乙烯Tg： 17精品資料化學(xué)結(jié)構(gòu)對(duì)玻璃化轉(zhuǎn)變的影響化學(xué)結(jié)構(gòu)對(duì)玻璃化轉(zhuǎn)變的影響（與分子（與分子(fnz)鏈柔順性的影響相一致）鏈柔順性的影響相一致）2 側(cè)基或側(cè)鏈側(cè)基或側(cè)鏈極性越大，極性越大， Tg 越高越高極性取代極性取代(qdi)基越多，基越多，Tg 增加，后到一定程度減小增加，后到一定程度減小不對(duì)稱(chēng)分布的極性側(cè)基不對(duì)稱(chēng)分布的極性側(cè)基形成氫鍵，高分子鏈相互作用增加，形成氫鍵，高分子鏈相互作用增加，Tg增加增加對(duì)稱(chēng)分布的極性側(cè)基對(duì)稱(chēng)分布的極性側(cè)基極性基的靜電場(chǎng)抵消，極性基的靜電場(chǎng)抵消，Tg 減小減小剛性的大體積側(cè)基剛性的大體積側(cè)基分子內(nèi)旋轉(zhuǎn)位阻增加，分子內(nèi)旋轉(zhuǎn)位阻增加，

17、Tg增加增加聚乙烯聚乙烯 Tg： -68聚苯乙烯聚苯乙烯Tg： 100聚丙烯酸甲酯聚丙烯酸甲酯 Tg： 3聚甲基丙烯酸甲酯聚甲基丙烯酸甲酯Tg： 115精品資料化學(xué)化學(xué)(huxu)結(jié)構(gòu)對(duì)玻璃化轉(zhuǎn)變的影響結(jié)構(gòu)對(duì)玻璃化轉(zhuǎn)變的影響（與分子鏈柔順性的影響相一致）（與分子鏈柔順性的影響相一致）2 側(cè)基或側(cè)鏈側(cè)基或側(cè)鏈極性越大，極性越大， Tg 越高越高極性取代基越多，極性取代基越多，Tg 增加，后到一定增加，后到一定(ydng)程度減小程度減小不對(duì)稱(chēng)分布的極性側(cè)基不對(duì)稱(chēng)分布的極性側(cè)基形成氫鍵，高分子鏈相互作用增加，形成氫鍵，高分子鏈相互作用增加，Tg增加增加對(duì)稱(chēng)分布的極性側(cè)基對(duì)稱(chēng)分布的極性側(cè)基極性基的靜

18、電場(chǎng)抵消，極性基的靜電場(chǎng)抵消，Tg 減小減小剛性的大體積側(cè)基剛性的大體積側(cè)基分子內(nèi)旋轉(zhuǎn)位阻增加，分子內(nèi)旋轉(zhuǎn)位阻增加，Tg增加增加長(zhǎng)、柔側(cè)鏈長(zhǎng)、柔側(cè)鏈內(nèi)增塑，內(nèi)增塑，Tg降低降低聚烷基丙烯酸酯聚烷基丙烯酸酯H CH3 C2H5 C3H7 C5H11 C12H23 3 105 65 35 -5 -65精品資料化學(xué)化學(xué)(huxu)結(jié)構(gòu)對(duì)玻璃化轉(zhuǎn)變的影響結(jié)構(gòu)對(duì)玻璃化轉(zhuǎn)變的影響（與分子鏈柔順性的影響相一致）（與分子鏈柔順性的影響相一致）2 側(cè)基或側(cè)鏈側(cè)基或側(cè)鏈極性越大，極性越大， Tg 越高越高極性取代基越多，極性取代基越多，Tg 增加，后到一定增加，后到一定(ydng)程度減小程度減小不對(duì)稱(chēng)分布的極性

19、側(cè)基不對(duì)稱(chēng)分布的極性側(cè)基形成氫鍵，高分子鏈相互作用增加，形成氫鍵，高分子鏈相互作用增加，Tg增加增加對(duì)稱(chēng)分布的極性側(cè)基對(duì)稱(chēng)分布的極性側(cè)基極性基的靜電場(chǎng)抵消，極性基的靜電場(chǎng)抵消，Tg 減小減小剛性的大體積側(cè)基剛性的大體積側(cè)基分子內(nèi)旋轉(zhuǎn)位阻增加，分子內(nèi)旋轉(zhuǎn)位阻增加，Tg增加增加長(zhǎng)、柔側(cè)鏈長(zhǎng)、柔側(cè)鏈內(nèi)增塑，內(nèi)增塑，Tg降低降低對(duì)稱(chēng)分布的非極性基團(tuán)對(duì)稱(chēng)分布的非極性基團(tuán)分子鏈間距離增加，分子鏈間距離增加，Tg減小減小聚丙烯聚丙烯 Tg： -10聚異丁烯聚異丁烯Tg： -70精品資料影響影響(yngxing)玻璃化轉(zhuǎn)變的因素玻璃化轉(zhuǎn)變的因素1 化學(xué)結(jié)構(gòu)的影響化學(xué)結(jié)構(gòu)的影響2 共聚共聚(gngj)3 交聯(lián)交

20、聯(lián)4 分子量分子量5 增塑劑增塑劑or稀釋劑稀釋劑6 外界條件外界條件無(wú)規(guī)共聚無(wú)規(guī)共聚交替共聚交替共聚嵌段和接枝共聚嵌段和接枝共聚精品資料共聚共聚(gngj)對(duì)玻璃化轉(zhuǎn)變的影響對(duì)玻璃化轉(zhuǎn)變的影響無(wú)規(guī)共聚無(wú)規(guī)共聚(gngj)Tg 介于兩種共聚組分單體的均聚物的介于兩種共聚組分單體的均聚物的Tg之之間，隨共聚組成的變化線(xiàn)性或非線(xiàn)性的間，隨共聚組成的變化線(xiàn)性或非線(xiàn)性的變化變化Gordon Taylor公式公式2211222111WWTWTWTgggWi 兩成分的重量分?jǐn)?shù)兩成分的重量分?jǐn)?shù)Tgi 兩種成分的均聚物的玻璃化溫度兩種成分的均聚物的玻璃化溫度 均聚物的玻璃態(tài)和高彈態(tài)的體膨脹系數(shù)之差均聚物的玻璃

21、態(tài)和高彈態(tài)的體膨脹系數(shù)之差精品資料共聚對(duì)玻璃化轉(zhuǎn)變共聚對(duì)玻璃化轉(zhuǎn)變(zhunbin)的影響的影響共聚偏離線(xiàn)性方程共聚偏離線(xiàn)性方程(xin xn fn chn)的情況：的情況：1 當(dāng)兩種單體的性質(zhì)相近時(shí)，共聚物的當(dāng)兩種單體的性質(zhì)相近時(shí)，共聚物的Tg與與組成的重量分?jǐn)?shù)呈直線(xiàn)關(guān)系組成的重量分?jǐn)?shù)呈直線(xiàn)關(guān)系2 當(dāng)兩種單體的性質(zhì)相差較大時(shí)，由于共聚當(dāng)兩種單體的性質(zhì)相差較大時(shí)，由于共聚分子的堆砌密度降低，分子鏈的活動(dòng)性增加，分子的堆砌密度降低，分子鏈的活動(dòng)性增加，共聚共聚Tg低于線(xiàn)性估計(jì)值低于線(xiàn)性估計(jì)值苯乙烯丁二烯共聚物苯乙烯丁二烯共聚物苯乙烯丙烯酸甲酯共聚物苯乙烯丙烯酸甲酯共聚物3 當(dāng)兩種單體性質(zhì)相差較大

22、時(shí)，其共聚當(dāng)兩種單體性質(zhì)相差較大時(shí)，其共聚Tg較兩種均聚物的較兩種均聚物的Tg都低都低4 當(dāng)共聚單體能引入氫鍵和極性基團(tuán)的相當(dāng)共聚單體能引入氫鍵和極性基團(tuán)的相互作用，共聚物分子的堆砌密度大于均聚互作用，共聚物分子的堆砌密度大于均聚物，共聚物，共聚Tg高于線(xiàn)性估計(jì)值高于線(xiàn)性估計(jì)值苯乙烯丙烯酸正丁酯苯乙烯丙烯酸正丁酯丙烯腈甲基丙烯酸甲酯丙烯腈甲基丙烯酸甲酯偏氯乙烯丙烯酸甲酯偏氯乙烯丙烯酸甲酯甲基丙烯酸甲酯甲基丙烯酸甲酯甲基丙烯酸甲酯甲基丙烯酸甲酯二甲基硅氧烷二苯基硅氧烷二甲基硅氧烷二苯基硅氧烷精品資料影響玻璃化轉(zhuǎn)變影響玻璃化轉(zhuǎn)變(zhunbin)的因素的因素1 化學(xué)結(jié)構(gòu)的影響化學(xué)結(jié)構(gòu)的影響2 共聚

23、共聚3 交聯(lián)交聯(lián)4 分子量分子量5 增塑劑增塑劑or稀釋劑稀釋劑6 外界外界(wiji)條件條件無(wú)規(guī)共聚無(wú)規(guī)共聚交替共聚交替共聚嵌段和接枝共聚嵌段和接枝共聚精品資料共聚對(duì)玻璃化轉(zhuǎn)變共聚對(duì)玻璃化轉(zhuǎn)變(zhunbin)的因素的因素交替交替(jiot)共聚共聚單一單一TgAB作為一個(gè)結(jié)構(gòu)單元而存在作為一個(gè)結(jié)構(gòu)單元而存在精品資料影響影響(yngxing)玻璃化轉(zhuǎn)變的因素玻璃化轉(zhuǎn)變的因素1 化學(xué)結(jié)構(gòu)的影響化學(xué)結(jié)構(gòu)的影響2 共聚共聚3 交聯(lián)交聯(lián)4 分子量分子量5 增塑劑增塑劑or稀釋劑稀釋劑6 外界外界(wiji)條件條件無(wú)規(guī)共聚無(wú)規(guī)共聚交替共聚交替共聚嵌段和接枝共聚嵌段和接枝共聚精品資料共聚共聚(gng

24、j)對(duì)玻璃化轉(zhuǎn)變的影響對(duì)玻璃化轉(zhuǎn)變的影響嵌段和接枝共聚嵌段和接枝共聚(gngj)相混溶相混溶不相混溶不相混溶單一單一Tg兩個(gè)兩個(gè)Tg，且接近單一均聚物，且接近單一均聚物精品資料影響影響(yngxing)玻璃化轉(zhuǎn)變的因素玻璃化轉(zhuǎn)變的因素1 化學(xué)結(jié)構(gòu)的影響化學(xué)結(jié)構(gòu)的影響2 共聚共聚(gngj)3 交聯(lián)交聯(lián)4 分子量分子量5 增塑劑增塑劑or稀釋劑稀釋劑6 外界條件外界條件精品資料交聯(lián)對(duì)玻璃化轉(zhuǎn)變交聯(lián)對(duì)玻璃化轉(zhuǎn)變(zhunbin)的影的影響響輕度交聯(lián)輕度交聯(lián) 中等中等(zhngdng)交交聯(lián)聯(lián) 高度交聯(lián)高度交聯(lián)交聯(lián)點(diǎn)不限制鏈段的運(yùn)動(dòng)交聯(lián)點(diǎn)不限制鏈段的運(yùn)動(dòng)鏈段的活動(dòng)性減小鏈段的活動(dòng)性減小鏈段活動(dòng)被嚴(yán)重

25、抑制鏈段活動(dòng)被嚴(yán)重抑制Tg影響小影響小Tg增加增加Tg超過(guò)超過(guò)TfxxggxKTT交聯(lián)密度交聯(lián)密度單位體積的交聯(lián)鍵數(shù)目或每百個(gè)原子中所含有的交聯(lián)鍵的數(shù)目。單位體積的交聯(lián)鍵數(shù)目或每百個(gè)原子中所含有的交聯(lián)鍵的數(shù)目。精品資料橡膠橡膠(xingjio)交聯(lián)度對(duì)高聚物交聯(lián)度對(duì)高聚物Tg的影響的影響S 用量/%00.251020Tg / -65-64-40-24精品資料影響玻璃化轉(zhuǎn)變影響玻璃化轉(zhuǎn)變(zhunbin)的因素的因素1 化學(xué)結(jié)構(gòu)的影響化學(xué)結(jié)構(gòu)的影響2 共聚共聚(gngj)3 交聯(lián)交聯(lián)4 分子量分子量5 增塑劑增塑劑or稀釋劑稀釋劑6 外界條件外界條件精品資料分子量對(duì)玻璃化轉(zhuǎn)變分子量對(duì)玻璃化轉(zhuǎn)變(

26、zhunbin)的的影響影響分子量分子量Tg鏈端鏈段活動(dòng)能力鏈端鏈段活動(dòng)能力nggMKTT)(K 高聚物的特征高聚物的特征(tzhng)常數(shù)常數(shù)精品資料影響影響(yngxing)玻璃化轉(zhuǎn)變的因素玻璃化轉(zhuǎn)變的因素1 化學(xué)結(jié)構(gòu)的影響化學(xué)結(jié)構(gòu)的影響2 共聚共聚3 交聯(lián)交聯(lián)4 分子量分子量5 增塑劑增塑劑or稀釋劑稀釋劑6 外界外界(wiji)條件條件精品資料增塑劑對(duì)玻璃化轉(zhuǎn)變?cè)鏊軇?duì)玻璃化轉(zhuǎn)變(zhunbin)的的影響影響鄰苯二甲酸二辛酯對(duì)鄰苯二甲酸二辛酯對(duì)PVC Tg的影響的影響(yngxing)增塑劑含量 /%Tg / 0781050202930340-1645-30橡膠代橡膠代用品用品精品資料

27、PVC 采用采用(ciyng)酯類(lèi)低分子化合物增塑機(jī)理：酯類(lèi)低分子化合物增塑機(jī)理：增塑劑上的極性基團(tuán)與增塑劑上的極性基團(tuán)與PVC上的上的Cl相相互互(xingh)吸引，減少了分子鏈間吸引，減少了分子鏈間ClCl相互相互(xingh)作用作用屏蔽作用屏蔽作用活動(dòng)空間提高活動(dòng)空間提高低分子物質(zhì)活動(dòng)容易低分子物質(zhì)活動(dòng)容易鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二辛酯、癸二甲酸二辛酯、磷酸三苯酯、磷酸三甲鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二辛酯、癸二甲酸二辛酯、磷酸三苯酯、磷酸三甲酚酯、烷基硫酸苯酯等酚酯、烷基硫酸苯酯等精品資料共聚共聚(gngj)和增塑對(duì)高聚物和增塑對(duì)高聚物Tg和和Tm的的影響影響共聚共聚(gngj)單體或增塑劑的含單體或增塑劑的含量量/ %T /TmTg共聚物共聚物共聚物共聚物高聚物增塑劑高聚物增塑劑高聚物增塑劑高聚