1、5-高聚物的力学性能高聚物的力学性能(上上)解析解析,FFFF0l00lll lliildl0tgr 0VV0AFAF0AFs00llAFE纵向单位宽度的增加横向单向单位宽度的llmmtgAFrGs0VPVPB0ED1GJ1B1乙丙橡胶：CH2CH2CHCH2CH3CH2CHCH2CHC丙烯睛丙烯酸酯胶：CNOROCH2CH2SSSSOCH2OSiCH3CH3gT形变形变时间时间交联高聚物交联高聚物理想弹性体理想弹性体理想粘性体理想粘性体线性高聚物线性高聚物Gt当聚合物受力时，以上三种形变同时发生当聚合物受力时，以上三种形变同时发生 1 2+3t2t1t 1 2 3t0t 形变随时间增加而形变
2、随时间增加而增大，蠕变不能完增大，蠕变不能完全回复全回复形变随时间增加而形变随时间增加而增大，趋于某一值，增大，趋于某一值，蠕变可以完全回复蠕变可以完全回复思考题思考题:1.1.交联聚合物的蠕变曲线交联聚合物的蠕变曲线?2.2.雨衣在墙上为什么越来越长雨衣在墙上为什么越来越长?(?(增塑增塑PVC)PVC)1 1PVC的的Tg=80,加入增塑剂后加入增塑剂后,玻璃化温度大大下降玻璃化温度大大下降,成为软成为软PVC做雨衣做雨衣,此时处于高弹态此时处于高弹态,很容易产生蠕变很容易产生蠕变.t图图7 7te0gTT gTT gT交联聚合物交联聚合物线形聚合物线形聚合物不能产生质心位移，应力只能松弛
3、到平衡值高分子链的构象重排和分子链滑移是导致材料蠕变和应力松弛的根本原因。)(t)(t)(t)(t32gT内耗的情况可以从橡胶拉伸内耗的情况可以从橡胶拉伸回缩的应力应变曲线上看出回缩的应力应变曲线上看出1 0 20回缩回缩拉伸拉伸硫化橡胶拉伸硫化橡胶拉伸回缩应力应变曲线回缩应力应变曲线拉伸曲线下面积为外力对橡胶所作的拉伸功拉伸曲线下面积为外力对橡胶所作的拉伸功回缩曲线下面积为橡胶对外力所作的回缩功回缩曲线下面积为橡胶对外力所作的回缩功面积之差面积之差损耗的功损耗的功滞后环面积越大滞后环面积越大,损耗越大损耗越大.通常用通常用Tan 表示内耗的大小表示内耗的大小.（2）损耗功 2000,:ttt
4、tsintcost-Wdddtdtdt 滞后圈的大小恰好是单位体积的橡胶在每一个拉伸 压缩循环中所损耗的功 数学上有00sinW 又称为力学损耗角又称为力学损耗角,常用常用tantan 表示内耗的大小表示内耗的大小（3）内耗的影响因素内耗的影响因素链刚性内耗大链刚性内耗大,链柔性内耗小链柔性内耗小.顺丁橡胶顺丁橡胶:内耗小内耗小,链上无取代基链上无取代基,链段运动的内摩擦链段运动的内摩擦阻力小阻力小.做轮胎做轮胎丁苯丁苯,丁腈橡胶丁腈橡胶:内耗大内耗大,丁苯有一个苯环丁苯有一个苯环,丁腈有一个丁腈有一个-CN,极性较大极性较大,链段运动时内摩擦阻力很大链段运动时内摩擦阻力很大(吸收冲击吸收冲击
5、能量很大能量很大,回弹性差回弹性差)如吸音和消震的材料如吸音和消震的材料.a.a.结构因素结构因素:a.a.结构因素结构因素 b.b.温度温度 c.tanc.tan 与与 关系关系 b.b.温度温度:tan TTTTg：形变主要是键长键角改变引起的形变主要是键长键角改变引起的形变速度很快形变速度很快,几乎跟的上应力的变化几乎跟的上应力的变化,很很小小,内耗小内耗小.T Tg：链段开始运动链段开始运动,体系粘度很大体系粘度很大,链链段运动受的内摩擦阻力很大段运动受的内摩擦阻力很大,高弹形变明显高弹形变明显落后于应力的变化落后于应力的变化,较大较大,内耗较大内耗较大.TTg：链段运动能力增大链段运
6、动能力增大,变小内耗变小变小内耗变小.因此在玻璃化转变区出现一个内耗极大值因此在玻璃化转变区出现一个内耗极大值.TTf:粘流态粘流态,分子间产生滑移内耗大分子间产生滑移内耗大.TgT c.tan 与与 关系关系:1.1.频率很低频率很低,链段运动跟的上链段运动跟的上外力的变化外力的变化,内耗小内耗小,表现出橡表现出橡胶的高弹性胶的高弹性.2.2.频率很高频率很高,链段运动完全跟链段运动完全跟不上外力的变化不上外力的变化,内耗小内耗小,高聚高聚物呈刚性物呈刚性,玻璃态的力学性质玻璃态的力学性质.3.3.外力跟不上外力的比变化外力跟不上外力的比变化,将在某一频率出现最大值将在某一频率出现最大值,表表现出粘弹性现出粘弹性tanlog橡胶态橡胶态粘弹区粘弹区玻璃态玻璃态tg2121 0001231231ttetEETTSSTTTTTTT12logSTSC TTCTT17.44log51.6STSTTTT8.86log101.6STSTTTT2020/11/591谢谢观赏！
