高分子材料材料的結(jié)構(gòu)

1、高分子結(jié)構(gòu)高分子結(jié)構(gòu)v 由于高分子的分子鏈很龐大且組成可能不均一，由于高分子的分子鏈很龐大且組成可能不均一，所以高分子的結(jié)構(gòu)很復(fù)雜的。整個高分子結(jié)構(gòu)是由所以高分子的結(jié)構(gòu)很復(fù)雜的。整個高分子結(jié)構(gòu)是由四個不同層次組成四個不同層次組成，分別稱為，分別稱為一級結(jié)構(gòu)一級結(jié)構(gòu)和和高級結(jié)構(gòu)高級結(jié)構(gòu)(包括二級、三級和四級結(jié)構(gòu)包括二級、三級和四級結(jié)構(gòu))。v一級結(jié)構(gòu)一級結(jié)構(gòu) 高分子鏈的一級結(jié)構(gòu)指單個大分子內(nèi)與基本結(jié)高分子鏈的一級結(jié)構(gòu)指單個大分子內(nèi)與基本結(jié)構(gòu)單元有關(guān)的結(jié)構(gòu)。包括結(jié)構(gòu)單元的構(gòu)單元有關(guān)的結(jié)構(gòu)。包括結(jié)構(gòu)單元的化學(xué)組成、鍵化學(xué)組成、鍵接方式、構(gòu)型、支化、交聯(lián)、共聚物的結(jié)構(gòu)接方式、構(gòu)型、支化、交聯(lián)、共聚物的結(jié)

2、構(gòu)。v1鍵接方式鍵接方式 單烯類單體聚合時可能出現(xiàn)兩種鍵接方式，一種是頭單烯類單體聚合時可能出現(xiàn)兩種鍵接方式，一種是頭-尾鍵接，一種是頭尾鍵接，一種是頭-頭頭(或尾或尾-尾尾)鍵接。由于位阻效應(yīng)和端基鍵接。由于位阻效應(yīng)和端基活性物中的共振穩(wěn)定性兩方面原因，一般聚合物以活性物中的共振穩(wěn)定性兩方面原因，一般聚合物以頭頭-尾鍵尾鍵接占大多數(shù)接占大多數(shù)。v2構(gòu)型構(gòu)型 構(gòu)型構(gòu)型是指分子中由化學(xué)鍵所固定的原子在空間的排列。這是指分子中由化學(xué)鍵所固定的原子在空間的排列。這種排列是穩(wěn)定的，種排列是穩(wěn)定的，要改變構(gòu)型，必須經(jīng)過化學(xué)鍵的斷裂和重要改變構(gòu)型，必須經(jīng)過化學(xué)鍵的斷裂和重組組，有兩類構(gòu)型不同的異構(gòu)體，即，

3、有兩類構(gòu)型不同的異構(gòu)體，即旋光異構(gòu)體旋光異構(gòu)體和和幾何異構(gòu)體幾何異構(gòu)體。v（1）旋光異構(gòu)：碳原子的四個價鍵形成正四面體結(jié)構(gòu)，鍵角）旋光異構(gòu)：碳原子的四個價鍵形成正四面體結(jié)構(gòu)，鍵角都是都是10928（圖）。（圖）。當(dāng)四個取代基團或原子都不一樣即不當(dāng)四個取代基團或原子都不一樣即不對稱時就產(chǎn)生旋光異構(gòu)體對稱時就產(chǎn)生旋光異構(gòu)體，這樣的中心碳原子叫，這樣的中心碳原子叫不對稱碳原不對稱碳原子子。比如丙氨酸有兩種旋光異構(gòu)體，它們互為鏡影結(jié)構(gòu)，就。比如丙氨酸有兩種旋光異構(gòu)體，它們互為鏡影結(jié)構(gòu)，就如同左手和右手互為鏡影而不能實際重合一樣如同左手和右手互為鏡影而不能實際重合一樣(圖圖)。 v 結(jié)構(gòu)單元為結(jié)構(gòu)單元為

4、 型單烯類高分子中，每一個型單烯類高分子中，每一個 結(jié)構(gòu)單元有一個不對稱碳原子，因而每一個鏈節(jié)就有結(jié)構(gòu)單元有一個不對稱碳原子，因而每一個鏈節(jié)就有d型和型和l型兩種旋光異構(gòu)體。若將型兩種旋光異構(gòu)體。若將cc鏈放在一個平面上，則不對鏈放在一個平面上，則不對稱碳原子上的稱碳原子上的r和和h分別處于平面的上或下側(cè)。當(dāng)取代基全分別處于平面的上或下側(cè)。當(dāng)取代基全部處于平面的一側(cè)，即序列為部處于平面的一側(cè)，即序列為dddddd(或或llllll)時稱為時稱為全同全同(或等規(guī)或等規(guī))立構(gòu)立構(gòu)。當(dāng)取代基相間地分布于平面上下兩側(cè)，。當(dāng)取代基相間地分布于平面上下兩側(cè)，即序列為即序列為dldldl時稱為時稱為間同間同

5、(或間規(guī)或間規(guī))立構(gòu)立構(gòu)。而不規(guī)則分布。而不規(guī)則分布時稱為時稱為無規(guī)立構(gòu)無規(guī)立構(gòu)。下圖是三類不同旋光異構(gòu)體的示意圖。下圖是三類不同旋光異構(gòu)體的示意圖。v（2）幾何異構(gòu)：烯類高分子主鏈上）幾何異構(gòu)：烯類高分子主鏈上存在雙鍵存在雙鍵。由于。由于取代基取代基不能繞雙鍵旋轉(zhuǎn)不能繞雙鍵旋轉(zhuǎn)，因而內(nèi)，因而內(nèi)雙鍵上的基團在雙鍵兩側(cè)排列的方雙鍵上的基團在雙鍵兩側(cè)排列的方式不同式不同而有而有順式構(gòu)型和反式構(gòu)型順式構(gòu)型和反式構(gòu)型之分，稱為幾何異構(gòu)體。之分，稱為幾何異構(gòu)體。 以聚以聚1,4-丁二烯為例，有順丁二烯為例，有順1,4和反和反1,4兩種幾何異構(gòu)體。兩種幾何異構(gòu)體。v反式結(jié)構(gòu)重復(fù)周期為反式結(jié)構(gòu)重復(fù)周期為0.

6、51nm（下圖（下圖b），），比較規(guī)整，易于結(jié)比較規(guī)整，易于結(jié)晶，在室溫下是彈性很差的塑料；晶，在室溫下是彈性很差的塑料；v順式結(jié)構(gòu)重復(fù)周期為順式結(jié)構(gòu)重復(fù)周期為0.91nm（下圖（下圖a），），不易于結(jié)晶，是室不易于結(jié)晶，是室溫下彈性很好的橡膠。溫下彈性很好的橡膠。v類似地聚類似地聚1,4-異戊二烯也只有順式才能成為橡膠異戊二烯也只有順式才能成為橡膠(即天然橡即天然橡膠膠)。v3分子構(gòu)造分子構(gòu)造 分子構(gòu)造指的是高分子鏈的幾何形狀。一般高分子鏈分子構(gòu)造指的是高分子鏈的幾何形狀。一般高分子鏈為線形，也有支化或交聯(lián)結(jié)構(gòu)為線形，也有支化或交聯(lián)結(jié)構(gòu)(如下圖如下圖)。v線形高分子線形高分子的分子間沒有化學(xué)

7、鍵結(jié)合，在受熱或受力時可以的分子間沒有化學(xué)鍵結(jié)合，在受熱或受力時可以互相移動，因而線形高分子在適當(dāng)溶劑中的溶解，加熱時可互相移動，因而線形高分子在適當(dāng)溶劑中的溶解，加熱時可以熔融，易于加工成形。以熔融，易于加工成形。v交聯(lián)高分子交聯(lián)高分子的分子間通過支鏈聯(lián)結(jié)起來成為了一個三維空間的分子間通過支鏈聯(lián)結(jié)起來成為了一個三維空間網(wǎng)狀大分子。高分子鏈不能動彈。因而不溶解也不熔融，當(dāng)網(wǎng)狀大分子。高分子鏈不能動彈。因而不溶解也不熔融，當(dāng)交聯(lián)度不大時只能在溶劑中溶脹。交聯(lián)度不大時只能在溶劑中溶脹。v支化高分子支化高分子的性質(zhì)介于線形高分子和交聯(lián)的性質(zhì)介于線形高分子和交聯(lián)(網(wǎng)狀網(wǎng)狀)高分子之間，高分子之間，取決

8、于支化程度。取決于支化程度。v例如：低密度聚乙烯是支化高分子，例如：低密度聚乙烯是支化高分子， 橡膠是輕度交聯(lián)的高分子。橡膠是輕度交聯(lián)的高分子。 熱固性塑料是交聯(lián)高分子，熱固性塑料是交聯(lián)高分子，v4共聚物的序列結(jié)構(gòu)共聚物的序列結(jié)構(gòu) 高分子如果只由一種單體反應(yīng)而成，稱為均聚物，如高分子如果只由一種單體反應(yīng)而成，稱為均聚物，如果由兩種以上單體合成，則稱為共聚物。以、兩種單體果由兩種以上單體合成，則稱為共聚物。以、兩種單體的二元共聚物為例，有的二元共聚物為例，有無規(guī)共聚物、交替共聚物、嵌段共聚無規(guī)共聚物、交替共聚物、嵌段共聚物物和和接枝共聚物接枝共聚物四類。四類。共聚物的性質(zhì)一般是均聚物的綜合，共聚

9、物的性質(zhì)一般是均聚物的綜合， 例：例：abs。具有堅韌、質(zhì)硬、剛性好的特點。具有堅韌、質(zhì)硬、剛性好的特點。a丙烯腈；丙烯腈；b丁二烯；丁二烯；s苯乙烯。苯乙烯。v共聚物的性質(zhì)也可與原均聚物有很大差別，共聚物的性質(zhì)也可與原均聚物有很大差別， 例：聚乙烯和聚丙烯都是塑料，但乙丙無規(guī)共聚物卻是橡例：聚乙烯和聚丙烯都是塑料，但乙丙無規(guī)共聚物卻是橡膠膠(稱乙丙橡膠稱乙丙橡膠)，這是因為共聚物破壞了結(jié)晶性。，這是因為共聚物破壞了結(jié)晶性。v二級結(jié)構(gòu)二級結(jié)構(gòu) 二級結(jié)構(gòu)指的是若干鏈節(jié)組成的二級結(jié)構(gòu)指的是若干鏈節(jié)組成的一段鏈或整根分子鏈一段鏈或整根分子鏈的排列形狀的排列形狀。高分子鏈由于。高分子鏈由于單鍵內(nèi)旋轉(zhuǎn)單

10、鍵內(nèi)旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的分子在空間而產(chǎn)生的分子在空間的不同形態(tài)稱為的不同形態(tài)稱為構(gòu)象構(gòu)象，屬二級結(jié)構(gòu)。構(gòu)象與構(gòu)型的根本區(qū)別，屬二級結(jié)構(gòu)。構(gòu)象與構(gòu)型的根本區(qū)別在于，在于，構(gòu)象通過單鍵內(nèi)旋轉(zhuǎn)可以改變，而構(gòu)型無法通過內(nèi)旋構(gòu)象通過單鍵內(nèi)旋轉(zhuǎn)可以改變，而構(gòu)型無法通過內(nèi)旋轉(zhuǎn)改變。轉(zhuǎn)改變。v 高分子鏈有高分子鏈有五種基本構(gòu)象五種基本構(gòu)象，即無規(guī)線團、伸直鏈、折疊鏈、螺旋鏈和鋸，即無規(guī)線團、伸直鏈、折疊鏈、螺旋鏈和鋸齒形鏈。齒形鏈。無規(guī)線團無規(guī)線團是線形高分子在溶液和熔體中的主要形態(tài)是線形高分子在溶液和熔體中的主要形態(tài)。這種形態(tài)。這種形態(tài)可以想象為煮熟的面條或可以想象為煮熟的面條或一團亂毛線一團亂毛線。v其中鋸齒形鏈

11、指的是更細節(jié)的形狀，由碳鏈形成的鋸齒形狀可以組成伸其中鋸齒形鏈指的是更細節(jié)的形狀，由碳鏈形成的鋸齒形狀可以組成伸直鏈，也可以組成折疊鏈，因而有時也不把鋸齒形鏈看成一種單獨的構(gòu)直鏈，也可以組成折疊鏈，因而有時也不把鋸齒形鏈看成一種單獨的構(gòu)象。象。v三級結(jié)構(gòu)和四級結(jié)構(gòu)三級結(jié)構(gòu)和四級結(jié)構(gòu) 三級結(jié)構(gòu)指在單個大分子二級結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，許多這樣三級結(jié)構(gòu)指在單個大分子二級結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，許多這樣的大分子聚集在一起而成的結(jié)構(gòu)，也叫的大分子聚集在一起而成的結(jié)構(gòu)，也叫聚集態(tài)結(jié)構(gòu)或超分子聚集態(tài)結(jié)構(gòu)或超分子結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)。三級結(jié)構(gòu)包括。三級結(jié)構(gòu)包括結(jié)晶結(jié)構(gòu)、非晶結(jié)構(gòu)、液晶結(jié)構(gòu)結(jié)晶結(jié)構(gòu)、非晶結(jié)構(gòu)、液晶結(jié)構(gòu)和和取向取向結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)等。等。

12、v三級結(jié)構(gòu)中最重要的是三級結(jié)構(gòu)中最重要的是結(jié)晶結(jié)構(gòu)結(jié)晶結(jié)構(gòu)。低分子化合物的結(jié)晶結(jié)構(gòu)。低分子化合物的結(jié)晶結(jié)構(gòu)通常是完善的，結(jié)晶中分子有序排列。但高分子結(jié)晶結(jié)構(gòu)通通常是完善的，結(jié)晶中分子有序排列。但高分子結(jié)晶結(jié)構(gòu)通常是不完善的，常是不完善的，有晶區(qū)也有非晶區(qū)有晶區(qū)也有非晶區(qū)。一根高分子鏈同時穿過一根高分子鏈同時穿過晶區(qū)與非晶區(qū)晶區(qū)與非晶區(qū)(如下圖如下圖)。也就是說，結(jié)晶高分子不能。也就是說，結(jié)晶高分子不能100%結(jié)晶，其中總是存在非晶部分，所以只能算半結(jié)晶高分子。結(jié)晶，其中總是存在非晶部分，所以只能算半結(jié)晶高分子。v晶區(qū)與非晶區(qū)兩者的比例顯著地影響著材料的性質(zhì)晶區(qū)與非晶區(qū)兩者的比例顯著地影響著材料

13、的性質(zhì)。纖維的。纖維的晶區(qū)較多，橡膠的非晶區(qū)較多，塑料居中。結(jié)果是纖維的力晶區(qū)較多，橡膠的非晶區(qū)較多，塑料居中。結(jié)果是纖維的力學(xué)強度較大，橡膠較小，塑料居中。學(xué)強度較大，橡膠較小，塑料居中。v 四級結(jié)構(gòu)是指高分子在材料中的四級結(jié)構(gòu)是指高分子在材料中的堆砌方式堆砌方式。在高分子加工。在高分子加工成材料時往往還在其中添加填料、助劑、顏料等外加成份。成材料時往往還在其中添加填料、助劑、顏料等外加成份。v有時用兩種或兩種以上高分子混合有時用兩種或兩種以上高分子混合(稱為共混稱為共混)改性。這就形改性。這就形成更為復(fù)雜的結(jié)構(gòu)問題。這一層次的結(jié)構(gòu)又稱為成更為復(fù)雜的結(jié)構(gòu)問題。這一層次的結(jié)構(gòu)又稱為織態(tài)結(jié)構(gòu)。織

14、態(tài)結(jié)構(gòu)。大分子鏈的柔順性大分子鏈的柔順性v柔順性：大分子由于構(gòu)象的變化（擴張伸長卷曲收縮）獲柔順性：大分子由于構(gòu)象的變化（擴張伸長卷曲收縮）獲得不同卷曲程度的特性。得不同卷曲程度的特性。v 由于一個鍵的轉(zhuǎn)動受到相鄰鍵牽制，所以大分子鏈的由于一個鍵的轉(zhuǎn)動受到相鄰鍵牽制，所以大分子鏈的運動不會是單鍵或鏈節(jié)，也不是整個大分子，而是以鏈節(jié)運動不會是單鍵或鏈節(jié)，也不是整個大分子，而是以鏈節(jié)組成的鏈段為運動單元（組成的鏈段為運動單元（鏈段鏈段是大分子鏈中能夠獨立運動是大分子鏈中能夠獨立運動的最小單元）。的最小單元）。影響大分子鏈柔順性的因素：影響大分子鏈柔順性的因素：1.主鏈結(jié)構(gòu)：主鏈結(jié)構(gòu)：v主鏈結(jié)構(gòu)對大

15、分子鏈柔順性的影響最為重要。主鏈結(jié)構(gòu)對大分子鏈柔順性的影響最為重要。 例如，在常見的三大類主鏈結(jié)構(gòu)中，例如，在常見的三大類主鏈結(jié)構(gòu)中， siosio 的柔順性最好，的柔順性最好， coco次之，次之， cccc最差。最差。v主鏈中含有孤立雙鍵時，大分子鏈柔順性較好。主鏈中含有孤立雙鍵時，大分子鏈柔順性較好。 例如，順丁橡膠例如，順丁橡膠ch2chchch2n 較聚乙烯塑較聚乙烯塑料料 ch2ch2n柔順性較好。柔順性較好。 2.取代基的特性對大分子鏈柔順性的影響較大。取代基的特性對大分子鏈柔順性的影響較大。 v a) 取代基的極性：在高分子鏈中引進極性取代基，將增加大分子鏈取代基的極性：在高分

16、子鏈中引進極性取代基，將增加大分子鏈間的相互作用。取代基的極性越強，柔順性越差。例如，間的相互作用。取代基的極性越強，柔順性越差。例如， ch2chn ch2chn ch2chn cn cl ch3 vb)取代基的體積：取代基的體積越大，柔順性越差。取代基的體積：取代基的體積越大，柔順性越差。 ch2chn ch2chn ch2ch2n c6h5 ch3 vc)取代基的排布方式：取代基排布緊密、分布的對稱性差，大分子鏈取代基的排布方式：取代基排布緊密、分布的對稱性差，大分子鏈柔順性越差。柔順性越差。3. 大分子鏈間化學(xué)鍵的交聯(lián)密度。交聯(lián)密度越高，則柔順性大分子鏈間化學(xué)鍵的交聯(lián)密度。交聯(lián)密度越高

17、，則柔順性越差。越差。4. 溫度溫度 溫度溫度 熱運動能充分，便于內(nèi)旋轉(zhuǎn)熱運動能充分，便于內(nèi)旋轉(zhuǎn),柔順性越好。柔順性越好。 溫度溫度 內(nèi)旋轉(zhuǎn)凍結(jié)，柔順性越差。內(nèi)旋轉(zhuǎn)凍結(jié)，柔順性越差。影響聚合物結(jié)晶的因素影響聚合物結(jié)晶的因素1.大分子鏈的結(jié)構(gòu)。大分子鏈的結(jié)構(gòu)。v結(jié)構(gòu)簡單，對稱性好的大分子鏈容易結(jié)晶。例如：聚乙烯、結(jié)構(gòu)簡單，對稱性好的大分子鏈容易結(jié)晶。例如：聚乙烯、聚四氟乙烯結(jié)構(gòu)對稱，易結(jié)晶。相對而言，氯化聚乙烯由于聚四氟乙烯結(jié)構(gòu)對稱，易結(jié)晶。相對而言，氯化聚乙烯由于大分子鏈的對稱性被打亂，結(jié)晶能力降低。大分子鏈的對稱性被打亂，結(jié)晶能力降低。v等規(guī)高聚物結(jié)晶能力強。等規(guī)高聚物結(jié)晶能力強。v縮聚物都

18、能結(jié)晶?？s聚物都能結(jié)晶。2.溫度溫度 溫度是影響聚合物結(jié)晶的最主要的外界因素。溫度決溫度是影響聚合物結(jié)晶的最主要的外界因素。溫度決定晶核生成速率和結(jié)晶成長速率的大小。當(dāng)這兩個速率都定晶核生成速率和結(jié)晶成長速率的大小。當(dāng)這兩個速率都較大且配合適當(dāng)時，結(jié)晶速率才能達到最大值，高聚物才較大且配合適當(dāng)時，結(jié)晶速率才能達到最大值，高聚物才容易結(jié)晶。例如容易結(jié)晶。例如,天然橡膠的最佳結(jié)晶溫度為天然橡膠的最佳結(jié)晶溫度為20左右。左右。 3.應(yīng)力應(yīng)力 應(yīng)力可使大分子鏈按力的方向取向排列，增加有序度，應(yīng)力可使大分子鏈按力的方向取向排列，增加有序度，有利于結(jié)晶。例：滌綸在有利于結(jié)晶。例：滌綸在80100條件下結(jié)晶

19、緩慢，對條件下結(jié)晶緩慢，對其進行拉伸，其結(jié)晶速率可提高其進行拉伸，其結(jié)晶速率可提高1000倍。倍。非晶態(tài)高分子化合物力學(xué)性能v非晶態(tài)高分子化合物中，由于長分子鏈及其柔順性非晶態(tài)高分子化合物中，由于長分子鏈及其柔順性的不同，常具有的不同，常具有三種力學(xué)性能不同的狀態(tài)三種力學(xué)性能不同的狀態(tài)：玻璃態(tài)、玻璃態(tài)、高彈態(tài)、粘流態(tài)高彈態(tài)、粘流態(tài)。v由于這三種狀態(tài)是在不同的溫度范圍內(nèi)由于這三種狀態(tài)是在不同的溫度范圍內(nèi)出現(xiàn)，因而也稱為出現(xiàn)，因而也稱為熱熱- -機械狀態(tài)機械狀態(tài)。 1.玻璃態(tài) v當(dāng)溫度較低時，高分子化合物的分子熱運動的能量很小，所當(dāng)溫度較低時，高分子化合物的分子熱運動的能量很小，所有分子間的有分子

20、間的運動和鏈段的運動都停止了，整個物質(zhì)表現(xiàn)為非運動和鏈段的運動都停止了，整個物質(zhì)表現(xiàn)為非晶態(tài)的固體，和無機玻璃一樣晶態(tài)的固體，和無機玻璃一樣，所以，所以叫玻璃態(tài)叫玻璃態(tài)。這時分子的。這時分子的排列呈近程有序遠程無序的狀態(tài)。排列呈近程有序遠程無序的狀態(tài)。 v使聚合物保持玻璃態(tài)的上限溫度稱為使聚合物保持玻璃態(tài)的上限溫度稱為玻璃化轉(zhuǎn)變溫度玻璃化轉(zhuǎn)變溫度( (t tg g) )。例如：塑料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度例如：塑料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度( (t tg g) )高于室溫，所以塑料是常高于室溫，所以塑料是常溫下呈玻璃態(tài)的非晶態(tài)高聚物。換句話說，玻璃態(tài)是塑料的溫下呈玻璃態(tài)的非晶態(tài)高聚物。換句話說，玻璃態(tài)是塑料的使

21、用狀態(tài)，使用狀態(tài)，凡室溫下處于玻璃態(tài)的聚合物都可用作塑料凡室溫下處于玻璃態(tài)的聚合物都可用作塑料。 v玻璃態(tài)高聚物處于低于玻璃態(tài)高聚物處于低于t tg g的某一溫度時，分子振動也被的某一溫度時，分子振動也被“凍凍結(jié)結(jié)”，這時加以外力，會出現(xiàn)不能拉伸的，這時加以外力，會出現(xiàn)不能拉伸的脆性現(xiàn)象脆性現(xiàn)象，這個溫，這個溫度為度為脆化溫度脆化溫度(t(tb b) )。 2.高彈態(tài) v當(dāng)溫度升高到玻璃化轉(zhuǎn)變溫度當(dāng)溫度升高到玻璃化轉(zhuǎn)變溫度t tg g以上以上( (在在t tg g和和t tf f之間之間) )時，分時，分子熱運動的能量增高，鏈段能運動，但大分子鏈仍被凍結(jié)，子熱運動的能量增高，鏈段能運動，但大分

22、子鏈仍被凍結(jié)，聚合物聚合物受到外力作用時，由于鏈段能自由運動，產(chǎn)生的變形受到外力作用時，由于鏈段能自由運動，產(chǎn)生的變形較大，彈性模量較小，外力除去后又會逐步恢復(fù)原狀，并且較大，彈性模量較小，外力除去后又會逐步恢復(fù)原狀，并且變形是可逆的變形是可逆的，這種狀態(tài)，這種狀態(tài)稱為高彈態(tài)稱為高彈態(tài)。v例如：許多橡膠能近乎完全可恢復(fù)地被拉伸到例如：許多橡膠能近乎完全可恢復(fù)地被拉伸到500500甚至更甚至更多。使聚合物保持高彈態(tài)的上限溫度，稱為多。使聚合物保持高彈態(tài)的上限溫度，稱為粘流溫度粘流溫度( (t tf f）。高彈態(tài)是橡膠的使用狀態(tài)，凡室溫下處于高彈態(tài)的聚合物均高彈態(tài)是橡膠的使用狀態(tài)，凡室溫下處于高彈

23、態(tài)的聚合物均可用作橡膠可用作橡膠，因此，高彈態(tài)也叫橡膠態(tài)。，因此，高彈態(tài)也叫橡膠態(tài)。 3.粘流態(tài) v溫度繼續(xù)上升到粘流溫度溫度繼續(xù)上升到粘流溫度t tf f以上，以上，分子動能增加到整個分子分子動能增加到整個分子鏈都可以移動鏈都可以移動的時候，整個體系成為可以流動的粘稠液體，的時候，整個體系成為可以流動的粘稠液體，這時的狀態(tài)這時的狀態(tài)稱為粘流態(tài)稱為粘流態(tài)。這時給以外力，分子間產(chǎn)生滑動而。這時給以外力，分子間產(chǎn)生滑動而變形。變形。除去外力后，不能恢復(fù)原狀除去外力后，不能恢復(fù)原狀，這種變形稱為，這種變形稱為核性流動核性流動變形或塑性變形變形或塑性變形。如果將溫度降低到。如果將溫度降低到t tf f以下，形狀就被固定以下，形狀就被固定下來；利用高聚物的這種特性，進行某些下來；利用高聚物的這種特性，進行某些高聚物的加工塑造高聚物的加工塑造成型成型。完全晶態(tài)高分子化合物力學(xué)性能v完全結(jié)晶的聚合物的溫完全結(jié)晶的聚合物的溫度度- -形變曲線有所不同，形變曲線有所不同，在在熔點熔點t tm m以前不出現(xiàn)高以前不出現(xiàn)高彈態(tài)，而是保持結(jié)晶態(tài)彈態(tài)，而是保持結(jié)晶態(tài)；當(dāng)溫度升高到熔點以上當(dāng)溫度升高到熔點以上時，若分子量足夠大，時，若分子量足夠大，則出現(xiàn)高彈態(tài)，若分子則出現(xiàn)高彈態(tài)，若分子量很小，則直接進入粘量很小，則直接進入粘流態(tài)。流態(tài)。 v在室溫下