《高分子物理》复习提纲.doc

1、1高分子物理复习提纲绪言一、高分子科学的发展 1920 年德国 Staudinger 提出高分子长链结构的概念。 此前 1839 年美国人 Goodyear 发明了天然橡胶的硫化。1855 年英国人 Parks 制得赛璐璐塑料（硝化纤维+ 樟脑） 。1883 年法国人 de Chardonnet 发明了人造丝。 H. Staudinger（德国）：把“ 高分子”这个概念引进科学领域，并确立了高分子溶液的粘度与分子量之间的关系（1953 年诺贝尔奖） K.Ziegler （德国）, G.Natta （意大利）：乙烯、丙烯配位聚合 （1963 年诺贝尔奖） P. J. Flory (美国) ：聚合

2、反应原理、高分子物理性质与结构的关系（1974 年诺贝尔奖） 。 H. Shirakawa 白川英树(日本), Alan G. MacDiarmid (美国), Alan J. Heeger (美国)：对导电聚合物的发现和发展（2000 年诺贝尔奖） 。 de Gennes(法国)：软物质、普适性、标度、魔梯。 我国高分子领域的中科院院士：王葆仁、冯新德、何炳林、钱保功、钱人元、于同隐、徐僖、王佛松、程镕时、黄葆同、卓仁禧、沈家骢、林尚安、沈之荃、白春礼、周其凤、杨玉良、曹镛等。二、高分子物理的教学内容高分子物理揭示高分子材料结构与性能之间的内在联系及其基本规律。高分子结构是高分子性能的基础，

3、性能是高分子结构的反映，高分子的分子运动是联系结构与性能的桥梁。高分子的结构：包括高分子链的结构和凝聚态结构，链段、柔顺性、球晶、片晶、分子量和分子量分布、 溶液概念。高分子材料的性能：力学性能、热、电、光、磁等性能。力学性能包括拉伸性能、冲击性能等、强度、模量、银纹、剪切带等概念。高分子的分子运动：玻璃化转变、粘弹性、熵弹性、结晶动力学、结晶热力学、熔点、流变性能、粘度、非牛顿流体。 原理与方程：WLF 方程、Avrami 方程、橡胶状态方程、Boltzmann 叠加原理等等。三、高聚物结构的特点：高分子的链式结构：高分子是由很大数目（103105 数量级）的结构单元组成的。高分子链的柔顺性

4、：高分子链的内旋转，产生非常多的构象，可以使主链弯曲而具有柔性。高分子结构具有多分散性，不均一性。高分子凝聚态结构的复杂性：晶态、非晶态，球晶、串晶、单晶、伸直链晶等。四、高分子材料的性能特点：质量轻、相对密度小。LDPE （0.91） ，PTFE（2.2） 良好的电性能和绝缘性能。 优良的隔热保温性能，绝热材料。 良好的化学稳定性，耐化学溶剂。 良好的耐磨、耐疲劳性质。橡胶是轮胎不可替代的材料。良好的自润滑性，用于轴承、齿轮。 良好的透光率。树脂基光盘，树脂镜片。 宽范围内的力学可选择性。原料来源广泛、加工成型方便、适宜大批量生产、成本低。 漂亮美观的装饰性。可任意着色、表面修饰。五、高分子

5、材料的主要应用： 高分子材料遍及各行各业，各个领域：包装、农林牧渔、建筑、电子电气，交通运输、家庭日用、机械、化工、纺织、医疗卫生、玩具、文教办公、家具等等。六、如何学好高分子物理？六、如何学好高分子物理？注重培养自学能力，独立思考，在课堂上和课外能够认真看书。高分子物理内容多、概念多、头绪多、关系多、数学推导多。紧紧抓住高聚物结构与性能关系这一主线，将分子运动作为联系结构与性能关系的桥梁，把零散的知识融合成一体。第 1 章 高分子链的结构一、概念：构型与构象、链段、均方末端距、等规立构与无规立构、顺反异构、链的柔顺性、高斯链、无扰尺寸二、知识点：1.1 组成与构造2 高分子结构分为高分子链结

6、构和与高分子聚集态结构。 高分子链的结构指高分子的结构和形态。包括：化学组成、构造、构型、共聚物的序列结构，为近程结构或一级结构。分子的大小与形态，为远程结构或二级结构，如伸直链、折叠链、钜齿链，螺旋链、无规线团。 高分子聚集态结构（三级结构）是指高分子链之间的几何排列和堆砌状态。包括晶态结构、非晶态结构、取向态结构、液晶态结构以及织态结构。 高分子链结构决定的聚合物的基本性能特点，凝聚态结构与材料的性能有着直接关系。1、第二页的表 1-1，一些常见高分子的化学结构、缩写和俗称。2、构型（configurafiom ）指分子中由化学键所固定的原子在空间的几何排列。这种排列是稳定的，要改变构型必

7、须经过化学键的断裂和重组。旋光异构几何异构和链接异构。 旋光异构：全同立构(或等规立构 )、间同立构(或间规立构) 、无规立构。由于内消旋或外消旋作用，即使等规度很好的高分子也没有旋光性。一般自由基聚合只能得到无规立构聚合物。只有用特殊催化剂如 Ziegler-Natta 催化剂进行配位聚合得到有规立构聚合物。例如：全同 PS 的结晶 Tm=240；无规 PS 为不结晶，软化温度 Tb=80。全同或间同的聚丙烯，结构比较规整，容易结晶，可纺丝做成纤维，而无规聚丙烯却是一种橡胶状的弹性体。几何异构(顺反异构) 例如：用钴、镍和钛催化系统可制得顺式构型含量大于 94%的聚丁二烯称作顺丁橡胶。分子链

8、与分子链之间的距离较大，不易结晶，在室温下是 一种弹性很好的橡胶。用钒或醇烯催化剂所制得的聚丁二烯，主要为反式构型，分子链的结构比较规整，容易结晶，在室温下是弹性很差的塑料。又如：1.4、-顺式异戊二烯 98%的天然橡胶 Tm=28，Tg= 73，柔软弹性好。反式异戊二烯（古塔波胶）Tm=65、56,Tg=53，室温硬韧。 键接异构：对单烯类单体 CH2=CHR 聚合有头一头，头一尾，尾一尾键合。对双烯类聚合物的键接结构更为复杂，异戊二烯（聚氯丁二烯）有 1,2 加成、3,4 加成和 1,4 加成（顺反） 。1,2 加成：键接异构3,4 加成：键接异构1,4 加成：顺反异构和键接异构3、分子构

9、造是指高分子的各种形状。图 1.3 线形、支化、梳形、星形、交联网络、树枝状。例如：碳纤维：聚丙烯腈高温环化制得“梯形”高分子，耐高温。交联高分子如硫化橡胶（图 1-4） 、交联聚乙烯、热固性塑料等。线形、支化与交联：线形高聚物可在溶剂中溶解，加热可熔融，易加工成型；链的支化破坏了分子的规整性，使其密度、结晶度、熔点、硬度等都比线型高聚物低，支化高分子能溶解在某些溶剂中；而交联高分子在任何溶剂中都不能溶解（可溶胀） ，受热不熔融。低密度聚乙烯 LDPE（高压法） ，由于支化破坏了分子的规整性，使其结晶度大大降低，用于软塑料、薄膜；高密度聚乙烯HDPE（低压法）是线型分子，易于结晶，故在密度、熔

10、点、结晶度和硬度方面都高于前者，用于硬塑料、管棒材。交联聚乙烯（辐射） ，热缩材料。橡胶一定要经过硫化变成交联结构后才能使用。未经硫化的橡胶，分子之间容易滑动，受力后会产生永久变形，不能回复原状，因此没有使用价值。经硫化的橡胶，分子之间不能滑移，才有可逆的弹性变形。4、共聚物的序列结构：a、无规高分子 b、交替高分子 c、嵌段高分子 d、接枝高分子例如：ABS 塑料：大多数是由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯组成的三元接枝共聚物。兼有三种组分的特性，丙烯腈 PAN 组分耐化学腐蚀性，提高制品拉伸强度和硬度；丁二烯 PB 组分呈橡胶弹性，改善冲击强度；苯乙烯组分利于高温流动性，便于加工。ABS 为质硬、耐

11、腐蚀、坚韧、抗冲击的性能优良的热塑性塑料。高抗冲聚苯乙烯 HIPS 塑料：少量聚丁二烯接技到 PS 基体上。具有“海岛结构”（55 页图 2-59，基体是塑料，分散相是橡胶） ，增韧机理（198 页橡胶粒子和剪切带控制和终止银纹发展，使银纹不至形成裂纹。 ）SBS 树脂是用阴离子聚合法制得的苯乙烯和丁二烯的三嵌段共聚物。其分子链的中段是聚丁二烯，两端是聚苯乙烯，SBS 具有两相结构，橡胶相 PB 连续相，为柔性链段的软区，PS 形成微区分散在橡胶相中， PS 具有刚性链段的硬区，起物理交联作用。SBS 是一种热塑性弹性体，在常温为橡胶高弹性、高温下又能塑化成型的高分子材料。它是不需要硫化的橡胶

12、，被认为橡胶界有史以来最大的革命。BSB 是不是一种热塑性弹性体？SIS 和 ISI 类似。1.2 构象1、构象（conformation）由于单键的内旋转而产生的分子中原子在空间位置上的变化。3 C-C 单键可以内旋转，产生不同构象，含 n 个 C 的主链有 3n-3 个构象，为天文数字。 高分子链的柔顺性是高分子链能够改变构象的性质。单键的内旋转是导致高分子链呈蜷曲构象的原因，也是高分子链的柔顺性的原因。 高分子链的分子结构不同，取代基的大小和极性不同，内旋转位垒不同，其柔顺性不同。2、链段：高分子链中的单键旋转时互相牵制，一个键转动，要带动附近一段链一起运动，这样每个键不成为一个独立运动

13、单元。我们把由若干个键组成的一段链作为一个独立动动的单元，称为“链段” 。它是高分子物理学中的一个重要概念。提升：高分子的链段之间可以自由旋转，无规取向。链段是高分子链中能够独立运动的最小单位。3、高分子链的柔顺性分子结构对链的柔顺性的影响a、主链结构： 主链全由单键组成的，一般柔性较好，如 PE，PP，乙丙橡胶等。柔顺性：SiOCO CC，原因：氧原子周围无原子，内旋转容易。Si-O-键长长，键角大，内旋转容易。如硅橡胶。 由于芳杂环不能内旋转，所以主链中含有芳杂环结构的高分子链柔顺性较差差，如 PPO。 主链含有孤立双键，柔顺性较好。原因双键邻近的单键的内旋转位垒减小，双键旁的单键内旋转容

14、易，可作为橡胶；但共轭双键的高分子链不能内旋转，聚苯、聚乙炔是刚性分子。b、取代基侧其极性：极性强，作用力大，内旋转困难，柔顺性差。如：PANPVCPP非极性：体积大小，空间位阻愈大，柔顺性差。如：PSPVC聚 1,2-二氯乙烯。取代基分布：聚偏氯乙烯PVC ，前者对称，分子偶极矩小，内旋转容易。c、支化、交联：支链长，柔顺性下降。交联，含硫 2%3%橡胶，柔顺性影响不大，含硫 30%以上影响链柔顺性。d、分子间作用力：分子间作用力大，柔顺性差：氢键（刚性） 400 焦/厘米 3 的高聚物由于分子链上有强极性基团，或者分子链间能形成氢键，分子间作用力大，可做纤维材料或工程塑料；CED 在 30

15、0400 焦/厘米 3 之间的高聚物分子间力适中，适合作塑料使用。2.1、晶态结构1、 基本概念（1）布拉格方程：2dsin=n （2）晶胞，晶系，空间格子，晶面，晶面指数（Miller 指数）2、聚合物的晶体结构：研究手段广角 X 射线衍射（WAXD） ，偏光显微镜（PLM） ，电子显微镜（TEM 、SEM） ，电子衍射（ED ） 、原子力显微镜（AFM ） 、小角X 射线衍射（SAXD）等。3、聚合物的结晶形态：（1）单晶（single crystal）在极稀(浓度约 0.01%)的聚合物溶液中，极缓慢冷却时生成具有规则外形的、在电镜下可观察到的片晶，并呈现出单晶特有的电子衍射图。聚合物单

16、晶的横向尺寸几微米到几十微米，厚度 10nm 左右。单晶中高分子链规则地近邻折叠，形成片晶。（2）球晶（spherulite ）球晶是聚合结晶的一种常见的特征形式。当结晶聚合物从浓溶液析出或从熔体冷结晶时，在不存在应力或流动的情况下形成球晶。外形呈圆球形，直径 0.5100 微米数量级。在正交偏光显微镜下可呈现特有的黑十字消光图像和消光同心环现象。 黑十字消光图像是聚合物球晶的双折射性质是对称性反映。 消光同心环是由于片晶的协同扭曲造成的。 球晶的生长过程（图 2-19） ，晶核开始，片晶辐射生长，球状多晶聚集体。 实际意义：球晶的大小影响聚合物的力学性能，影响透明性。33 页第一段。（3）其

17、他结晶形态：a 树枝状晶 b 纤维状晶、串晶 c 柱晶 d 伸直链晶体。4、晶态聚合物的结构模型5、结晶度（1） 结晶度的计算：密度法、X 射线衍射法、量热法（DSC） 。 结晶度对聚合物性能的影响：结晶聚合物通常不透明。结晶度的提高，拉伸强度增加，而伸长率及冲击强度趋于降低；相对密度、熔点、硬度等物理性能也有提高。冲击强度不仅与结晶度有关，还与球晶的尺寸大小有关，球晶尺寸较小有利于材料的冲击强度的提高。聚合物的结晶度较高时，在 Tg 以上仍不软化，其最高使用温度可提高到接近材料的熔点。晶体中分子链的紧密堆砌，提高了材料的耐溶剂性；但是，对于纤维材料来说，结晶度过高是不利于它的染色性。因此结晶

18、度的高低要根据材料使用的要求来适当控制。（2） 广角 X 射线衍射法（WAXD）可以测定晶粒尺寸 Scherrer 公式。（3） SAXD 方法测长周期 和片晶厚度2.2 非晶态结构： 非晶态聚合物包括：玻璃态、高弹态和熔体。5 非晶态聚合物完全不结晶的聚合物，包括：A.链结构的规整性差，不能结晶。如无规立构聚合物，无规 PS、无规 PMMA。B.链结构具有一定的规整性，可以结晶，单结晶速度十分缓慢，以至于在溶体在通常的冷却速度下得不到可观的结晶，呈现玻璃态结构。如聚碳酸酯等。C.链结构虽然具有规整性，常温下呈现高弹态，低温时才形成结晶，例如顺式聚丁二烯。1.无规线团模型Flory; 2.折叠

19、链缨状胶束粒子模型 两相球粒模型 Yeh（华人叶叔菌）2.3 液晶态结构： 晶型：向列相 N 相、近晶（S A） 、近晶（S C） 、胆甾相 Ch、盘状液晶相。 液晶态的表征：（1）偏光显微镜（PLM）：纹影是向列相液晶的典型织构。 （2）热分析（DSC）多峰（3）X 射线衍射 应用：液晶纺丝解决是高浓度必然高粘度的问题，得到高强度高提量的纤维。2.4 聚合物的取向结构 在某些外场作用下，大分子链、链段或微晶可以沿着外场方向择优有序排列，称为取向结构。如：双轴拉伸和吹塑的薄膜、纤维材料、如挤出的管材等。取向结构对材料的力学、光学、热性能影响显著。取向单元：链段，整链取向，微晶取向。 取向度 f

20、= ，f=1 完全取向，f=0 无规取向2.5 高分子合金的形态结构 高分子合金(polymer blend)又称多组分聚合物，该体系是二种或多种聚合物组分形成的混合物。制造方法：化学共混（接枝共聚，嵌段共聚）和物理共混（机械共混和溶液共混） 高分子合金体系：塑料连续相，橡胶分散相，目的增韧，如 EPDM 酸性 PP。塑料分散相，橡胶连续相；目的增强橡胶；如少量 PS 和丁苯橡胶。两种塑料共混，如 PPO+PS 改善 PC 的应力开裂。两种橡胶共混：降低成本改善流动性。 高分子的相容性包含两层意思：a.指热力学上的互溶性，即指链段水平或分子水平上的相容；b.指热力学意义上的混溶性，即混合程度的

21、问题。GHTS0 ，故 dQ ，该运动单元基本上来不及跟随交变的外力而发生运动 E与 w 无关，1E和 lg 几乎为零（表现刚性玻璃表） 。当 wb m 很大2、格里菲思(Griffith)残弹性断裂理论：断裂产生新的表面，所需表面能是由材料内部的弹性储能减小来补偿的。裂缝附近集中了大量弹性储能，裂缝处先行断裂。裂缝与稳定性条件：16裂缝扩展功 时（裂缝的表面功抵抗裂缝扩展） 。A格里菲思能量数据方程裂缝扩展临界应力 c 正比 、反比于 ；c 时，裂缝稳定安全。Ersa临界强度因子 KIC= c（a） 218.2.4 影响聚合物强度的因素与增强：1、内因（结构因素）与外因（温度与拉伸速率）取决

22、于化学键力和分子链间作用力，氢键 芳杂环，支化程度，交联程度，分子光结晶度，球晶形态，取向，应力集中镇加剂 低温和高应变速率下，易发生脆性断裂。2、增强途径与机理活性填料：粉状：炭黑补强橡胶“表面效应” 。纤维“复合作用”液晶原位复合增强8.2.5 聚合物的冲击强度和增韧1、冲击强度： i 是衡量材料韧性的指标；定义试样冲击载荷下折断时单位截面积所吸收的能量。与试样形状和试验方法有关。测试：摆捶式、落垂式，高速拉伸。简支梁、悬臂梁式，ASTM 带缺口 kJ/m2，无缺口 kJ/m；GB 都是 kJ/m22、增韧途径与机理银纹机理：银纹剪切带机理：HIPS 外力作用下引发大量银仪、剪切带、吸收能

23、量。橡胶粒未知剪切带控制和终止银纹发展，使银纹不至形成裂纹。刚性粒子增韧机理：超细 CaCO3(110mm)的加入，使基体在逝裂过程发生剪切屈服，吸收大量塑性形变能，促进基体脆韧转变。3、影响聚合物冲击强度的因素（1）高分子的结构a、极性、氢键 ，拉伸强度提高，但冲击强度b、支化程度，拉伸强度降低，冲击强度，如 LDPE 的冲击强度大于 HDPE。c、适度交联，拉伸冲击强度者提高。d、结晶度冲击强度，球面大，冲击强度 e、双轴取向，冲击强度（2）温度外力作用影响：T冲击强度增加。2.6 疲劳：是材料或构件在周期应力作用下断裂或失效的现象。其型的疲劳曲线 SN 曲线：S 是 max ，N 是材料

24、破坏时的应力循环次数（疲劳寿命）第 9 章 聚合物的流变性一、概念：牛顿流体与非牛顿流体、假塑性流体、宾汉流体、表观粘度、粘流活化能、韦森堡效应（包轴效应） 、巴拉斯效应（挤出物胀大现象） 、不稳定流动、第一法向应力差二、知识点：聚合物流变学：为高分子成型加工奠定理论基础，绝大数高分子成型加工都是熔融态加工的，如挤出，注射，吹塑等。高分子熔融时；外力作用发生粘性流动，形变随时间发展，不可塑的粘性流动。同时表现出可逆的弹性形变。弹性形变及其后的松驰影响制品的外观，尺寸稳定性。聚合物的流动并不是高分子链之间的简单滑移，而是运动单元依次跃迁的结果。9.1 牛顿流体和非牛顿流体1、牛顿流体：剪切形变

25、，剪切应力 ，切变速率 速度精度dyxAF )s( )(1-dyvtxydtr牛顿流动定律： 牛顿流体：水、甘油、高分子稀溶液。17粘度 ：反映液体流动阻力，单位 PaS2、非牛顿流体：宾汉流体：需要最小切应力。如油漆、沥青。假塑性流体：切力变稀，大多数聚合物熔体。膨胀性流体：切力变稠，胶乳、悬浮体系等。非牛顿流体定义表现粘度 a表现粘度随时间变化：触变体： 随 t 而增加而减小；内部物理结构的破坏；胶冻，油漆、有炭黑的橡胶。触凝体： 随 t 而增加而增大；某种结构的形成。 （饱和聚酯少见）9.1.3 聚合物的粘性流动：幂律方程：K n n=1 牛顿流体流体 n1 膨胀性流体普适流动曲线（图

26、9-7）实际聚合物熔体分三个区域：第一牛顿区：零切粘度；假塑性区：随 增大而减小；第二牛顿区：极限粘度。缠结理论解释：缠结破坏、形成的过程。塑料工业上：熔解指数：标准化熔解指数代中测定，一定温度，一定负荷（2160g） ，从标准毛细管中流出，单位时间(10min)，流出的聚合物质量（克数） ；PE：190，2160g 的熔解指数 MI1902160。MI 越大，流动性越好。注射级 MI 大，挤出 MI 小，吹塑之间。橡胶工业门尼粘度：一定温度 100一定转子转速下，测未硫化胶对转子转动的阻力。门尼粘度越小，流动性越好。9.2 聚合物熔体的切粘度9.2.1 测定方法1、落球粘度计： 测低切变速率

27、下零切粘度 0。2、毛细管粘度计：广泛，范围 26416/mNs，3、旋转粘度计：固简、锥板、平行板式，测转矩值 M 和角频率 计算 9.2.2 影响切粘度的因素、分子结构： Mc：临界分子量：（发生缠结的最小分子量）MMc ，不发生缠结。M Mc，发生缠结。成型加工考虑，好的流动性（充模好，表面光洁）降低分子量，增加流动性，但影响机械强度：所以：在加工时适当调节分子量大小，薄膜加工采用尽可能提高分子量。天然橡胶：Mw：20 万，维修 210 万，塑料之间（不是绝对的）成型方法：注射：分子量低，挤出：分子量高；吹塑之间。分子量分布：分子量分布宽的试样对 敏感性大。塑料：分布宽些容易挤出，流动性

28、好，但分布太宽会使性能下降。橡胶：分布宽，低分子量，滑动性好，增塑作用，高分子是保证一定力学性能。分子量的支化：短支链多： 低，流动性好，橡胶加入支化的橡胶改善加工流动性。长支链多：形成缠结， 增加。熔体结构：例子：pp，熔解附近， 突然增加一个数量极。2、共混：lg= 1lg+ 2lg 2加入第二级称降低熔体粘度，改善加工性能（提高产品质量）例子：pps/ps PVC丙烯酸3、温度、切应力、切变速率和液压力（1）温度（控制加工温度是调节聚合物流动性的重要手段）TTg 100 时，Arrhenius 方程 Ae RTE/E ：粘流活化能；E 随 恒 定时 ，增 加 而 增 加 ， 但 cMlg

29、=lnA+ ETRE作 图 可 求， 1lga、刚性分子，分子间作用力大，E 大，温敏性，粘度对温度敏感，如 PC、PMMA ，50， 下降一个数量级。加工过程采用提高温 Tg 的方法来调节流动性。b、柔性分子：E 小， 对 T 不敏感。加工过程，不能单靠提高温度而要改变切变速率来改善流动性（温度过高，polymer 可降解，限低制品质量。18注：Tg 时高分子链的均方末端距与均方旋转半径和 状态下 h0 和 S0 的比值。 43. 第二维利系数：高分子链段与链段之间以及高分子与溶剂分子之间相互作用的一种量度。 44. 松弛过程：在一定的外界条件下，高聚物从一种平衡状态通过分子热运动，达到与外

30、界条件相适应的新的平衡态，由于分子运动时运动单元所受到的摩擦力一般很大，此过程通常是缓慢完成的，称为松弛过程。 45. 分配系数：GPC 中，孔体积 Vi 可以被溶质分子进入的部分与 Vi 之比。 46. 粘流温度：高弹态与粘流态之间的转变温度。 47. 普弹性：（即虎克型弹性）：形变与受力的大小成正比，当外力除去后形变能立刻回复。 48. 玻璃态：非晶态高聚物处于具有普弹性的状态。 49. 软化点：塑料的最高使用温度。 50. 马丁耐热温度：指升温速度为每小时 50 摄氏度的情况下，标准试条受弯曲应力 50Kg/cm2 时，试条弯曲使指示器下降 6mm 的温度。 51. 热变形温度：指升温速

31、度为每小时 2/min，加 18.5Kg/cm2 或 4.6Kg/cm2 的负荷在塑料表面上（试样长 120mm，22宽 15mm） ，使它产生弯曲变形，当试样中点弯曲挠度达到 0.21mm 时的温度。 52. 剪切变稠：胀塑性流体的粘度随剪切速率的增加而升高。 53. 剪切变稀：假塑性流体的粘度随剪切速率的增加而减少。 54. 触变性（摇溶性）流体：在恒定剪切速率下粘度随时间增加而降低的液体 55. 反触变性（摇凝性）流体：在恒定剪切速率下粘度随时间增加而升高的液体 56. 剪切流动：速度梯度的方向与流动方向相垂直。 57. 拉伸流动：速度梯度的方向与流动方向相一致。 58. 挤出胀大（离模

32、膨胀，巴拉斯效应）：当高聚物熔体从小孔，毛细管或狭缝挤出时，挤出物的直径或厚度会明显地大于模口的尺寸的现象 59. 挤出胀大比 ：挤出物的最大直径与口模直径的比值。 60. 应变：当材料受到外力作用时，而所处的条件不能产生惯性移动时，它的几何形状和尺寸将发生变化，这种变化称为应变。 61. 应力：单位面积上的附加应力。 62. 机械强度：材料抵抗外力破坏的能力。 63. 拉伸强度：在规定的试验温度，湿度和试验速度下，在标准试样上沿轴向施加载荷，直到试样被拉断为止，断裂前试样承受的最大载荷 P 与试样的断裂横截面积之比。 64. 弯曲强度（挠曲强度）：在规定试验条件下，对标准试样施加静弯曲力矩，

33、直到试样折断为止取试验过程中的最大载荷 P，按下式计算弯曲强度： 65. 冲击强度 ：试样受冲击载荷而折断时单位截面积所吸收的能量。 66. 硬度：衡量材料表面抵抗机械压力的能力的一种指标。 67. 临界伸长率：产生裂纹的最低的伸长率。 68. 临界应力：产生裂纹的最低的拉伸应力。 69. 热弹效应：橡胶被拉伸时会发热，回缩时会吸热，而且伸长时的热效应会随伸长率而增加。 70. 热弹转变现象：当伸长率小于 10时，F 对 T 的曲线斜率会变成负值的现象。 71. 橡胶的极限性质：指极限强度，最大伸长率和断裂行为。 72. 力学松弛：高聚物的力学性质随时间变化而变化。 73. 极化强度：单位体积

34、内分子偏极距的矢量和。 74. 介电损耗：电介质在交变电场中，由于消耗一部分电能，使介质本身发热的现象。 75. 高弹性：在高弹态下，聚合物的变形是外力作用促使高聚物主链发生内旋转的过程，它所需的外力显然比高聚物在玻璃态时变形（改变化学键的键长和键角）所需要的外力要小的多，而形变量却要大的多，这种力学性质称为高弹性。 76. 取向：在外场作用下，分子链，链段及结晶高聚物的晶片，晶带将沿着外场方向排列，这一过程称为取向。 77. 普弹形变：当高分子受到外力作用时，分子链内部键长和键角立刻发生变化，这种形变量是很小的，称为普弹形变。 78. 高弹形变：分子链通过链段运动逐渐伸展的过程，形变量比普弹

35、形变要大的多，且形变与时间成指数关系。 79. 粘性流动：分子间没有化学键的线形高聚物，则还会产生分子相对滑移，称为粘性流动。 80. 永久变形：由于粘性流动是不能回复的，因此对线形高聚物来说，当外力除去后总会留下一部分不能回复的形变，称为永久变形 81. 次级松弛：在 Tg（非晶和低结晶聚合物）或 Tm（高结晶聚合物）以下，小尺寸运动单元从运动到冻结或从冻结到运动的变化过程称为次级松弛。 82. Boltzmann 叠加原理：高聚物的力学松弛行为表现为历史上各松弛过程的线性加和 83. 热致型液晶：靠升高温度，在某一温度范围内形成液晶态的物质。 84. 溶致型液晶：靠溶剂溶解分散，在一定浓度

36、范围成为液晶态物质。 85. 条件：可以通过选择溶剂和温度以满足过量化学位为 0 的条件。 状态下所用的溶剂称为 溶剂， 状态下所处的温度称为 温度。 86. 高分子的聚集态结构：指高分子链之间的排列和堆砌结构，也称超分子结构。 87. 高斯链：因为等效自由结合链的链段分布符合高斯分布函数，故这种链称高斯链。 88. 蠕虫状链：是自由旋转链当键长无限分割，而且 角无限缩小的一种极限情况。 2389. 持续长度：无限长的自由旋转链在第一键的方向上投影的平均值。 90. 热塑性：一般是线形或支链形聚合物具有可反复加热软化或熔化成型的性质。 91. 热固性：是指线形聚合物在加热或外加交联剂存在发生交

37、联反应形成不熔不溶交联聚合物的性质。 92. 序列结构：是聚合物分子链中结构单元的链接顺序，有头头，尾尾，头尾。 93. 增塑剂：添加到线型高聚物中使其塑性增大的物质。 94. 亚浓溶液：当稀溶液的浓度增大到某种程度后，高分子线团相互穿插交叠，整个溶液中的链段分布趋于均一，称为亚浓溶液。 95. 内聚能：为克服分子间作用力，把 1mol 液体或固体移至分子间的引力范围之外所需的能量。 96. CED：（内聚能密度）单位体积的内聚能。 97. 外增塑：利用增塑剂破坏高分子链间的作用力，使链段运动得以实现的过程（即物理增塑） 98. 内增塑：在分子链上引入其它取代基或短的链段，使结晶破坏，分子链变

38、柔，易于活动。 （即化学增塑） 99. 高聚物增韧： 100. 等效自由连接链：将含有 n 个键长为 l、键角 固定、旋转不自由的键组成的链视为一个含有 Z 个长度为 b 的链段组成的可以自由旋转的链，称为等效自由连接链。 101. 取向：在某种外力的作用下，分子链或者其他结构单元沿着外力作用方向择优排列的结构。 102. 温度：在某一温度下聚合物溶于某一溶剂中，其分子链段间的相互吸引力与溶剂化以及排斥体积效应所表现出的相斥力相等，无远程相互作用，高分子处于无扰状态，排斥体积为 0，该溶液的行为符合理想溶液行为，此时溶剂的过量化学位为 0，溶液为 溶液，此时的温度称为 温度。 103. 等效自

39、由结合链：由若干个化学键组成的一段链可作为一个能独立运动的单元，称为链段，令链段与链段自由结合，并且无规取向，称为等效自由结合链。 104. 取向度：是材料取向程度的衡量指标，一般可用取向函数 F 来表示 F= 式中 q 为分子链主轴与取向方向间的夹角。 105. 次级松弛：在 Tg（非晶和低结晶聚合物）或 Tm（高结晶聚合物）以下，小尺寸运动单元从运动到冻结或从冻结到运动的变化过程称为次级松弛。 106 非牛顿性指数：幂律公式 中的 n 是表征流体偏离牛顿流动的程度的指数，称为非牛顿指数。 107 Boltzmann 叠加原理：高聚物的力学松弛行为表现为历史上各松弛过程的线性加和。 108

40、键接异构大分子链结构单元的键接顺序不同所引起的异构体。 109. 双轴取向取向单元沿两个相互垂直方向的取向，其面积增大，厚度减小。 110. 脆性断裂屈服前的断裂，拉伸中试片均匀形变，断面较平整。 111. 力学状态高聚物的力学性质随温度变化的特征状态； 112 银纹质（体）联系起两银文面的束状或高度取向的聚合物。 113. 零切黏度 剪切速率趋向于零时的熔体黏度，即流动曲线的初始斜率。 114.宾汉流体: 剪切应力与剪切速率呈线性关系，但只有当剪应力大于屈服剪应力时才开始流动。流体在静止时存在凝胶结构。115. 应力松弛：在恒定温度和形变保持不变的情况下，聚合物内部的应力随时间的增加而逐渐衰

41、减的现象。 116. 氢键:是极性很强的 XH 键上的氢原子，与另外一个键上电负性很大的原子 Y 的孤对电子相互吸引而形成的一种键。 117. 等规聚合物：指全同立构和间同的高聚物。 118. 等规度：高聚物中含有全同立构和间同立构总的百分数。 119. 聚合物的粘弹性：聚合物的形变和发展具有时间依赖性，这种性质介于理想弹性体和理想粘性体之间，称为粘弹性。 120.玻璃化温度：玻璃态与高弹态之间的转变即玻璃化转变，所对应的转变温度。 121 脆点（化）温度：当温度低于某个温度 Tb 时，玻璃态高聚物不能发展强迫高弹形变，而必定发生脆性断裂，这个温度称为脆化温度。 122.溶解度参数：通常将内聚

42、能密度的平方根定义为溶解度参数 d，溶质和溶剂的溶解度参数愈接近，两者愈能相互溶解。 123 柔顺性：高分子链能够不断改变其构象的性质或高分子能够卷曲成无规线团的能力。 124.泊松比：材料横向单位宽度的减少与纵向单位长度的增加之比值。 24125.表观粘度：与牛顿粘度定义相类比，将非牛顿流体的粘度定义为剪切应力与剪切速率之比，其值称为表观粘度，即。 12 6 链段：把由若干个键组成的一段链作为一个独立运动的单元，称为链段。 127 构型：构型是对分子中的最近邻原子间的相对位置的表征，也就是指分子汇总由化学键所固定的原子在空间的几何排列。 128 构象：由于单键内旋转而产生的分子在空间的不同形

43、态。 129 熔限：结晶高聚物有一个较宽的熔融温度范围，这个温度范围就叫熔限。 130 熔点：高聚物结晶部分完全熔化的温度。 131 剪切粘度：液体内部反抗在切应力作用系发生薄层流动的内摩擦力，称为剪切粘度。 132 高聚物的屈服：聚合物在外力作用下产生的塑性变形。 133.时温等效原理：升高温度和延长时间对分子运动及高聚物的粘弹行为是等效的，可用一个转换因子 T 将某一温度下测定的力学数据变成另一温度下的力学数据。 134 高聚物的熔点：比容温度曲线上熔融终点处对应的温度为高聚物的熔点。 135 特性粘度：高分子在 c0 时，单位浓度的增加对溶液的增比浓度或相对粘度对数的贡献。其数值不随溶液

44、浓度的大小而变化，但随浓度的表示方法而异。 136 滞后现象：高聚物在交变应力作用下，形变落后于应力变化的现象。 137 内耗：如果形变的变化落后于应力的变化，发生之后现象，则每一循环变化中就要消耗功，称为内耗。 138 内聚能密度：定义克服分子间作用力，1mol 的凝聚体汽化时所需的能量为内聚能密度，表征分子间作用力的强弱。139.溶剂化作用：又称广义酸碱作用，是指溶质和溶剂分子间的作用力大于溶质分子间的作用力，而使溶质分子彼此分离而溶解于溶剂中。 140.强迫高弹形变：玻璃态高聚物在的外力作用下发生的大形变，其本质跟橡胶的高弹形变一样，但表现的形式却有差别，为了与普通的高弹形变区别开来，通

45、常称为强迫高弹形变。本质相同：都是链段运动 不同：强迫高弹形变外力除去不能自动回复，需要加热，受外力要大的多，发生在 TbTg 之间。橡胶的高弹形变 141 非均相成核：即异相成核，以外来的杂质，未完全熔融的残余结晶聚合物，分散的小颗粒固体或容器的壁为中心，吸附熔体中的高分子链作有序排列而形成的晶核。 142 均相成核：由熔体中的高分子链段靠热运动形成有序排列的链束的晶核。 143. 溶剂：在某一温度下聚合物溶于某一溶剂中，其分子链段间的相互吸引力与溶剂化以及排斥体积效应所表现出的相斥力相等，无远程相互作用，高分子处于无扰状态，排斥体积为 0，该溶液的行为符合理想溶液行为，此时溶剂的过量化学位

46、为 0，此时的溶液称为 溶液。 144.熔融指数：在一定温度下，熔融状态的高聚物在一定负荷下，十分钟内从规定直径和长度的标准毛细管中流出的重量。 145 增塑作用：添加增塑剂使高聚物分子链易于运动。 146.溶度参数：通常将内聚能密度的平方根定义为溶解度参数 d，溶质和溶剂的溶解度参数愈接近，两者愈能相互溶解。 147 冷拉：结晶高聚物和玻璃态聚合物的拉伸过程都经历弹性变形，屈服，发展大形变以及应变硬化等阶段，拉伸的后阶段都呈现强烈的各向异性，断裂前的大形变在室温下都不能自发回复，而加热后却都能回复原状，因而本质上两种拉伸过程造成的大形变都是高弹形变，通常把它们统称为冷拉。 148 假塑性流体

47、：流变行为与时间无关，粘度随剪切速率的增加而减小的流体。 34 蠕变：就是指在一定的温度和较小的恒定外力作用下，材料的形变随时间的增加而逐渐增大的现象。 149 旋光异构：两种有机物构成互为镜影的异构体，表现出不同的旋光性，称为旋光异构。 150 结晶聚合物的熔点：结晶部分完全熔化的温度。 151 高分子液晶：某些物质的结晶变热熔融或被溶剂溶解之后，虽然失去固体物质的刚性，而获得液态物质的流动性，却仍然部分地保存着晶态物质分子的有序排列，从而在物理性质上呈现处各向异性，形成一种兼有晶体核液体的部分性质的过渡状态，这种中间状态称为液晶态，处于这种状态的物质称为液晶。152 Huggins 参数：

48、反映高分子与溶剂混合时相互作用能的变化。 153 相对分子质量分布宽度指数：是指试样各个分子量与平均分子量之间的差值的平方平均值。 154. 高弹形变：分子链通过链段运动逐渐伸展的过程，形变量比普弹形变要大的多，且形变与时间成指数关系。 25155 力学损耗：如果形变的变化落后于应力的变化，发生之后现象，则每一循环变化中就要消耗功，称为力学损耗. 156 高聚物的多分散性：高聚物的多分散性有相对分子量的多分散性和分子结构的多分散性。相对分子量的多分散性是指聚合物是相对分子质量不等的同系物混合物其相对分子量或聚合度是一平均值，这种相对分子质量的不均一性称为相对分子量的多分散性。分子结构的多分散性： 157. 溶胀现象：溶剂渗入高聚物内部，使高聚物体积膨胀的现象。 158.溶解：高分子均匀分散在溶剂中形成完全溶解的分子分散的均匀体系。