高分子材料的主要性能特点 从结构出发加以解释
发布网友
发布时间：2022-04-26 17:25
共5个回答
热心网友
时间：2023-10-17 04:42
玻璃化转变是非晶态高分子材料固有的性质，是高分子运动形式转变的宏观体现，它直接影响到材料的使用性能和工艺性能，因此长期以来它都是高分子物理研究的主要内容。由于高分子结构要比低分子结构复杂，其分子运动也就更为复杂和多样化。根据高分子的运动力一式不同，绝大多数聚合物材料通常可处于以下三种物理状态(或称力学状态):玻璃态、高弹态和粘流态。而玻璃化转变则是高弹态和玻璃态之间的转变，从分子结构上讲，玻璃化转变温度是高聚物无定形部分从冻结状态到解冻状态的一种松弛现象，而不象相转变那样有相变热，所以它是一种二级相变(高分子动态力学中称主转变)。在玻璃化转变温度以下，高聚物处于玻璃态，分子链和链段都不能运动，只是构成分子的原子(或基团)在其平衡位置作振动;而在玻璃化转变温度时分子链虽不能移动，但是链段开始运动，表现出高弹性质，温度再升高，就使整个分子链运动而表现出粘流性质。玻璃化转变温度(Tg)是非晶态聚合物的一个重要的物理性质，也是凝聚态物理基础理论中的一个重要问题和难题，是涉及动力学和热力学的众多前沿问题.玻璃转变的理论一直在不断的发展和更新。
热心网友
时间：2023-10-17 04:43
热心网友
时间：2023-10-17 04:43
热心网友
时间：2023-10-17 04:44
聚合物材料通常是指那些由简单大分子有机化合物组成的材料，它可以人工合成，也可以从天然产物中转化而来.这些大分子是由若干个排列有序的单体重复单元组成(单体，希腊语中意为一个单元)，故也称之为聚合物。一个大分子包含的单体重复单元数目非常庞大，以至于减少或增加一两个单体结构单元对聚合物的特性并没有什么影响。商品化的聚合物大分子大都是由1000个以上的单体重复单元构成，其分子量大致在104-107可mot之间。聚合物分子由同一种单体重复单元构成时被称为均聚物，由两种或两种以上不同的单休重复单元构成时被称为共聚物.大分子一词指的是单体通过共价键结合而成的一种结构形体，而聚合物则是指各种合成材料(聚合物在希腊语中意为许多单元). 在形成大分子时，单体被直观地描述为呈线型或链状排列，从而引申出了大分子链的概念。这种结构形式使分子链中每一个独立单元的运动可以传递到相邻单元线型大分子倾向于形成无规卷曲状态，不过这种卷曲状态的形成往往受到其他大分子的干扰.在有规线型结构的大分子主链上可能会有个别原子被取代基所取代，这些取代基通常是由一些化学性质与单体不同的原子或分子构成的.，由此形成了一种不同于主链的新结构。如果取代基的结构与主链完全相同，则称作支链。取代基有时使得大分子主链和网络结构较为刚硬，有时则使其变得较为疏松而柔韧。 . 大分子内部各个原子之间的结合是通过化学键实现的，而大分子之间则可以通过物理作用或化学作用相互交联在一起。化学交联的大分子，例如热固性聚合物材料，通常被称为交联大分子。
聚合物内部大分子之间除了化学交联以外，各个大分子链段之间也会产生物理交联作用，从而形成更加完整的网络结构。当然，单个大分子易于形成卷曲状态并相互穿插，这就会产生大分子链的缠绕结构.相互缠绕也是大分子的一种聚集方式，只是这种物理交联作用对分子运动的约束相对比较弱.
大分子内部化学交联的键合力比物理交联作用高出1000倍以上。物理交联化学交联的明显差别是聚合物材料在经受热、溶剂或机械力作用时，物理交联作用是可逆的，而化学交联则是不可逆的。如果只是消除了物理交联作用，材料仍然会保持其固有的化学特性。
大分子内部各个原子之间的结合是通过化学键实现的，而大分子之间则可以通过物理作用或化学作用相互交联在一起。化学交联的大分子，例如热固性聚合物材料，通常被称为交联大分子。
聚合物内部大分子之间除了化学交联以外，各个大分子链段之间也会产生物理交联作用，从而形成更加完整的网络结构。当然，单个大分子易于形成卷曲状态并相互穿插，这就会产生大分子链的缠绕结构.相互缠绕也是大分子的一种聚集方式，只是这种物理交联作用对分子运动的约束相对比较弱.
大分子内部化学交联的键合力比物理交联作用高出1000倍以上。物理交联化学交联的明显差别是聚合物材料在经受热、溶剂或机械力作用时，物理交联作用是可逆的，而化学交联则是不可逆的。如果只是消除了物理交联作用，材料仍然会保持其固有的化学特性。聚合物大分子链的化学和物理结构如图2. 1
所示。
2C4}伙} 4) 61}1
践型支化交联绷烧
图2.1线型、支化、交联和缠绕大分子链的示意图
描述大分子链状结构的基本思想是将单个原子设想成球形，而两个相同原子之间的距离则相当于该球形原子的直径。这种球形原子的半径叫做范德华半径由于存在着化学内聚力而引起的强相互吸引作用，这些球形原子之间会发生相互重叠.
聚乙烯的化学结构是所有塑料中最简单的结构形式之一。图2.2 (a)给出了高密度聚乙烯(PE HD)的大分子链模型，该图描述了连接在主链碳原子(黑色)上的氢原子(白色)的排列状态.当然，实际的聚乙烯分子链长度大约是图中所示尺寸的十倍.
在不受其他分子干扰的情况下，自由大分子通常呈高度卷曲的状态，如图2.2(c)所示，而不是以伸展形式排列。至于聚乙烯大分子中各原子的三维空间排列，可用图2.2 (b的分子模型加以描述.
分类：根据结构的不同，可以分为热塑性塑料，热固性塑料，橡胶，热塑性弹性体
参考资料：tpexj博客
热心网友
时间：2023-10-17 04:44
自己反省
