分子运动的温度依赖性 从活化能的角度来看分子运动 由侧基或主链局部运动引起的松弛过程 松弛时间与温度的关系符合Eyring关于速度过程的一般理论 =1,ea一一侧基、主链局部运动。 式中t,是一个常数,R为气体常数,T是温度,△E是松弛过程所需要的活化能 该数值可以求得,就是在不同的温度下测定过程的松弛时间,作ln1/T的图, 由直线的斜率△E/R就可以求得 由上式可看出, 若T低,运动单元的x长在较长的时间内观察到松弛现象 若T高,运动单元的x短在较短的时间内观察到松弛现象
分子运动的温度依赖性 由侧基或主链局部运动引起的松弛过程 由上式可看出, 若T 低,运动单元的 长 在较长的时间内观察到松弛现象 若T 高,运动单元的 短 在较短的时间内观察到松弛现象 从活化能的角度来看分子运动 由直线的斜率△E/R 就可以求 。 得 该数值可以求得,就是在不同的温度下测定过程的松弛时间,作 ~ 的图, 式中 ,是一个常数, 为气体常数, 是温度, 是松弛过程所需要的活化能, = --侧基、主链局部运动。 松弛时间与温度的关系符合 关于速度过程的一般理论 T R T E e RT E ln 1 Eyring 0 0
分子运动的温度依赖性 由链段引起的玻璃化转变过程 上式不再适用,可以用WLF半经验关系描述: CT-T,) n C2+(T-T) 某一个参考温度T下的松弛时间, C,C,是经验常数
分子运动的温度依赖性 上式不再适用,可以用WLF半经验关系描述: ( ) ( ) , 是经验常数 某一个参考温度 下的松弛时间, 1 2 0 2 1 0 ln C C T C T T C T T s s s + − − = − 由链段引起的玻璃化转变过程
粘弹行为的五个区域 Strain Modulus A B C D E 玻璃态 高弹态 粘流态 g Temperature Tr Strain-temperature Modulus-temperature 变形一温度 弹性模量一温度
Strain-temperature 变形——温度 Modulus-temperature 弹性模量——温度 粘弹行为的五个区域
线型非晶态聚合物的εT曲线 玻璃态 高弹态 粘流态 化转变区 粘流转变区 M MH 感 温度/℃ Ta 三态δ必 不同的区域对应着不同的分子运动 表现出不同的宏观物理性质
T Td Tg f 线型非晶态聚合物的ε-T曲线 三态两区 不同的区域对应着不同的分子运动, 表现出不同的宏观物理性质
非晶态聚合物的ε-T曲线 玻璃态 玻 高弹态 粘 粘流态 MH 農 ☒ 温度/°C 1.玻璃态 T<Tg ()运动单元:键长、键角的改变,链节,侧基与支链的运动。 力学特征:形变量小0.01~1%),模量高(109~1010Pa)。 可回复,形变与时间无关,呈普弹性。 (3) 常温下处于玻璃态的聚合物通常用作塑料。PS、PMMA、PVC等
T Td Tg f 1.玻璃态 T<Tg (2)力学特征:形变量小(0.01~ 1%),模量高(109~ 1010 Pa)。 可回复,形变与时间无关,呈普弹性。 (3)常温下处于玻璃态的聚合物通常用作塑料。PS、PMMA、PVC等 (1)运动单元:键长、键角的改变,链节,侧基与支链的运动。 非晶态聚合物的ε-T曲线