高分子物理作业-2-
答案
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聚合物的力学状态及转变解说名词：1〕聚合物的力学状态及转变因为高分子链之间的作使劲大于主链的价键力，所以聚合物只拥有固态和液态力学状态。跟着温度的高升，分子热运动能量逐渐增添，当抵达某一温度时，即可发生两相间的转变。2〕废弛过程与废弛时间废弛过程：在必定温度和外场〔力场、电场、磁场等〕作用下，聚合物由一种均衡态经过分子运动过渡到另一种与外界条件相适应的、新的均衡态，这个过程是一个速度过程。废弛时间是用来描述废弛快慢的物理理。在高聚物的废弛曲线上，x(t)变到等于xo的1/e倍时所需要的时间，即废弛时间。3〕自由体积与等自由体积状态分子中未被占有的体积为自由体积；在玻璃态下，因为链段运动被冻结晶，自由体积也被冻结，并保持一恒定值，自由体积“孔穴〞的大小及其散布也将根本上保持固定。所以，对任何高聚物，玻璃温度就是自由体积抵达某一临界值的温度，在这临界值以下，已经没有足够的窨进展分子链的构象调整了。所以高聚物的玻璃态可视为等自由体积状态。4〕玻璃态与皮革态当非晶态高聚物在较低的温度下遇到外力时，因为链段运动被冻结，只好使主链的键长和键角有细小的改变，所以从宏观上来说，高聚物受力变形是很小的，形变与受力和大小成正比，当外力除掉后形变能立刻答复。这类力学性质称为普弹性，非晶态高聚物处于拥有普弹性的状态，称为玻璃态；局部结晶聚合物，存在玻璃化转变与高弹态，但因为晶区链段不可以运动，此时玻璃化转变不再拥有很大弹性的高弹态，而表现为拥有必定高弹性、韧而硬的皮革态，即皮革态。试定性地绘出以下聚合物的形变—温度曲线〔画在一张图上〕低分子玻璃态物质线性非晶态聚合物〔M1〕线性非晶态聚合物〔M2,M21,>MM21〕M2晶态聚合物〔M1〕15)晶态聚合物〔22112〕M,M21,>MMM交联聚合物〔交联度较小〕交联聚合物〔交联度较大〕变低分子玻璃态形M1M2轻度交联M2M1高度交联TgTfTm温度Tf'结晶聚合物交联线性非晶态聚合物判断以下聚合物〔写出分子式〕的Tg的上下，论述其原由：聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚苯、聚二甲基硅氧烷聚氯乙烯、聚氯丁二烯、聚偏二氯乙烯、顺式1，4聚丁二烯聚乙烯、聚异丁烯、聚苯乙烯、聚乙烯基咔锉聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚丙烯腈聚甲基乙烯基醚、聚乙基乙烯基醚、聚正丙基乙烯基醚、聚正丁基乙烯基醚聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚苯、聚二甲基硅氧烷CH2CH2聚乙烯nOOCCOCH2CH2On聚对苯二甲酸乙二酯聚苯nCH3SiO聚二甲基硅氧烷nCH3聚二甲基硅氧烷<聚乙烯<聚对苯二甲酸乙二酯<聚苯原由：当主链中引入苯基、联苯基、萘基和均苯甲酸二酰胺基等芳杂环以一，链上能够内旋转的单键比率相对减少，分子链的刚性增大，所以有益于玻璃化温度的进步。22)聚氯乙烯、聚氯丁二烯、聚偏二氯乙烯、顺式1，4聚丁二烯ClCHCH2聚氯乙烯nClCH2CCHCH2聚氯丁二烯nClCCH2聚偏二氯乙烯ClnCH2CHCHCH顺式1，4聚丁二烯2顺式1,4聚丁二烯<聚氯丁二烯<聚偏二氯乙烯<聚氯乙烯原由：主链中含有孤立双键的高分子链都比较柔顺，所以玻璃化温度较低。聚乙烯、聚异丁烯、聚苯乙烯CH3聚异丁烯CH2CnCH3CHCH2n聚苯乙烯CH2CH2聚乙烯nCH2CH聚乙烯基咔锉nN聚异丁烯<聚乙烯<聚苯乙烯<聚乙烯基咔唑原由：主链中含有孤立双键的高分子链都比较柔顺，所以玻璃化温度较低。当主链中引入苯基、联苯基、萘基和均苯甲酸二酰胺基等芳杂环，链上能够内旋转的单键比率相对减少，分子链的刚性增大，所以有益于玻璃化温度的进步。聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚丙烯腈CH2CH2聚乙烯nCH2CH聚丙烯nCH33CH2CH聚丙烯腈nCNClCHCH2聚氯乙烯n聚乙烯<聚丙烯<聚氯乙烯<聚丙烯腈原由：旁侧基团的极性，对分子链的内旋转和分子间的相互作用都会产生很大的影响。侧基的极性越强，玻璃化温度越高。聚甲基乙烯基醚、聚乙基乙烯基醚、聚正丙基乙烯基醚、聚正丁基乙烯基醚CH2CH聚甲基乙烯基醚nOCH3CH2CH聚乙基乙烯基醚nOCH2CH3CH2CH聚正丙基乙烯基醚nOCH2CH2CH3CH2CH聚正丁基乙烯基醚nOCH2CH2CH2CH3聚正丁基乙烯基醚<聚正丙基乙烯基醚<聚乙基乙烯基醚<聚甲基乙烯基醚原由：主链由单键组成的高聚物，引入没有极性的侧基代替时，其玻璃化温度更低。主链中的饱和单键，芳杂环，孤立双键等，都直接影响高聚物的玻璃化温度。侧基的极性，体积，对称性和几何异构都影响高聚物的玻璃化温度。以及其共聚种类，分子量，交联，小分子的增添剂，外界条件与其分子结构的多维性都影响其玻璃化温度。判断以下聚合物〔写出分子式〕Tm的上下，论述其原由：1)PA-66、PA-610、PA-1010NH(CH2)6NHCO(CH2)4CO尼龙66NH(CH2)6NHCO(CH2)8CO尼龙610NH(CH2)10NHCO(CH2)8CO尼龙1010PA-1010
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