高分子物理考研筆記

1、高分子物理考研輔導(dǎo)課何平笙主講部分一、 高聚物的結(jié)構(gòu)與性能結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系的三個層次:1. 化學(xué)結(jié)構(gòu)和材料性能間的關(guān)系(分子運動 ;2. 制品結(jié)構(gòu)和制品性能間的關(guān)系(流變學(xué)、聚集態(tài)結(jié)構(gòu) ;3. 激發(fā)態(tài)(電子結(jié)構(gòu)與功能間的關(guān)系(凝聚態(tài)物理知識 。二、 教學(xué)主線1. 內(nèi)旋轉(zhuǎn) 增加“柔性”這一結(jié)構(gòu)參數(shù)。(1 單個大分子鏈就具有高彈性 宏觀上橡膠高彈性。 橡膠高彈性的特點:a. 可逆彈性形變特別大;b. 彈性模量特別小;c. 溫度依賴關(guān)系與其它材料相反橡膠高彈模量隨溫度升高而升高;d. 快速拉伸時放熱,而其它材料溫度下降本質(zhì):橡膠彈性是熵彈性。解釋的理論:a. 熱力學(xué)理論;b. 交聯(lián)統(tǒng)計理論。W 212

2、(32W G =+應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系 剪切模量楊氏模量 (2 另幾個相關(guān)量:a. 強度; b. 耐熱性; c. 玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。玻璃化轉(zhuǎn)變:定義:見課本高聚物的力學(xué)性能意義:工業(yè)上:塑料的使用上限、橡膠的使用下限。學(xué)科上:現(xiàn)象:(體積、熱力學(xué)、力學(xué)、電磁等各方面理論:a. 等粘態(tài)理論;b. 等自由體積理論;c. 熱力學(xué)理論。WLF 方程: 17.44( lg 51.6g T g T T a T T =+影響因素、改變手段:a. 增塑(等自由體積理論的解釋 ;b. 共聚(Golden -Taylor 公式 ;c. 改變分子量。測定方法(至少了解 5個,不同測定方法結(jié)果不能比較2. 結(jié)晶形態(tài)。實驗事實:

3、a. 單鏈單晶;b. 極稀溶液:得單層聚合物片晶;c. 稀溶液:多層單晶、片晶;d. 濃溶液 /熔體:球晶;e. 應(yīng)力作用結(jié)晶:串晶;f. 高壓下:伸直鏈晶體;g. 固態(tài)晶相聚合:宏觀單晶體(雙炔類化合物:12R C C C C C C R 結(jié)晶 冷拉、細頸、取向 取向度測定。 結(jié)構(gòu)模型(4個結(jié)晶度 (測定方法及它們之間的不同點 (結(jié)晶度分布非晶:形態(tài):玻璃態(tài)、橡膠態(tài)、結(jié)晶聚合物中非晶部分、結(jié)晶熔融態(tài)、單晶玻璃態(tài)描述的模型:無規(guī)線團模型(Flory 折疊鏈櫻束模型(Yeh 凝聚纏結(jié)(錢人元3. 分子運動。特點: (1 運動單元多重性; (2 運動的溫度依賴性; (3 運動的時間依賴性。 熱力學(xué)

4、 力學(xué) 電磁學(xué)各類分 子運動 研究方法4. 粘彈性。(1 內(nèi)部時間尺度(松弛時間弛豫時間 :1G =(2 外部表現(xiàn):蠕變 0=, ? d dt = 應(yīng)力松弛 ? d dt= , 0= 動態(tài)力學(xué)行為力學(xué)行為 波耳茲曼疊加原理 松弛時間譜(3 時溫疊加、轉(zhuǎn)換: 簡化實驗總曲線位移因子 T WLF 方程5. 高分子溶液。 溶解過程: 先溶脹,再溶解溶度參數(shù)相近原則 混合熵 Flory 似晶格理論混合熱 混合自由能 相平衡 相分離 溶脹6. 分子量和分子量分布。各種平均分子量測定方法和應(yīng)用范圍 分子量分布三、 高聚物和小粉子化合物的區(qū)別。1. 柔性、鏈段;2. 特有的高彈性;3. 顯著的粘彈性、力學(xué)行為歷史效應(yīng);4. 鏈段運動和玻璃化轉(zhuǎn)變;5. WLF 方程;6. 大尺寸取向、小尺寸解取向;7. 折疊鏈晶體、伸直鏈晶體;8. 單鏈凝聚態(tài);9. 溶液的特殊性;10. 平均分子量、分子量分布;11. 高分子之間相互作用;12. 銀紋;13. 彈性液體。四、 考題類型。1. 高分子理論特有的概念名詞(沒有全局性的名詞 (柔性、鏈段、 GPC 、蠕變、應(yīng)力松弛、動態(tài)粘度、 Cole -Cole 圓、銀紋、歷史效應(yīng)、時溫等效疊加、位移因子、普適校正 曲線、特性粘數(shù)、拉伸粘度、應(yīng)變軟化、 Considere 作圖、儲能函數(shù)、自由體積、順反異 構(gòu)、溶脹、擠出脹大、溶度