5.1聚合物分子运动的特点
5.1聚合物分子运动的特点
5.1聚合物分子运动的特点5.1.1运动单元的多重性分子链形态各异,不同的聚集态结构,分子量的多分散性,使高聚物分子运动单元具有多重性,它的运动单元可以是侧基、链段,甚至是整个高分子链1)整链运动整个高分子链作为一个整体作质量中心的移动这种运动是通过各链段的协同移动来实现的例如:流动过程中2)链段运动运动通过柔性主链上单链的内旋转实现的,所以链段运动是柔性高分子特有的运动单元橡皮的拉伸、弹性回缩高分子链在保持质量中心不变的前提下,一部分链段相对于另一链段的运动
5.1聚合物分子运动的特点 5.1.1运动单元的多重性 分子链形态各异,不同的聚集态结构,分子量的多分散性,使高聚物分 子运动单元具有多重性,它的运动单元可以是侧基、链段,甚至是整个 高分子链 ⚫ 整个高分子链作为一个整体作质量中心的移动 ⚫ 这种运动是通过各链段的协同移动来实现的 例如:流动过程中 2)链段运动 ⚫ 运动通过柔性主链上单链的内旋转实现的,所以链段运动是柔性 高分子特有的运动单元。 ⚫ 橡皮的拉伸、弹性回缩 ⚫ 高分子链在保持质量中心不变的前提下,一部分链段相对于另一 链 段的运动。 1)整链运动
5.1聚合物分子运动的特点5.1.1运动单元的多重性侧基、3)链节、支链运动链节运动:高分子主链上几个化学键的协同运动侧基、支链运动:侧基相对于主链摆动,转动、转动以及侧基的内旋转运动4)原子在平衡位置附近的振动5)晶区运动晶区缺陷等·结晶性高分子晶区的局部松弛,晶型转变
5.1聚合物分子运动的特点 5.1.1运动单元的多重性 3) 链节、侧基、支链运动 4)原子在平衡位置附近的振动 5) 晶区运动 • 结晶性高分子晶区的局部松弛,晶型转变、晶区缺陷等 链节运动:高分子主链上几个化学键的协同运动 侧基、支链运动:侧基相对于主链摆动,转动、转动以及侧基的内旋转运 动
5.1聚合物分子运动的特点5.1.2分子运动的时间依赖性松弛过程:在一定的外界条件下,高聚物从一种平衡状态,通过分子的热运动,达到与外界条件相适应的新的平衡态的过程松弛时间:就是高聚物从一种平衡状态,通过分子的热运动,达到与外界条件相适应的新的平衡态所需时间,用t表示松弛曲线:
⚫ 松弛过程:在一定的外界条件下,高聚物从一种平衡状态,通 过分子的热运动,达到与外界条件相适应的新的平衡态的过程 ⚫ 松弛时间:就是高聚物从一种平衡状态,通过分子的热运动, 达到与外界条件相适应的新的平衡态所需时间,用τ表示 ⚫ 松弛曲线: 5.1聚合物分子运动的特点 5.1.2分子运动的时间依赖性
5.1聚合物分子运动的特点5.1.2分子运动的时间依赖性方程: △x(t) = △x(O)e-t/t当t=T时,松弛时间是回缩为伸长量的1/e倍所需的时间当t >> 时 ,t / T→8o △x(t) →0 形变恢复快当t << t时 ,t / T→0 △x(t) →△x(O) 形变恢复慢高聚物的分子运动具有多重性是由于分子量具有多分散性,松弛时间不是一个特定的值,而是一个较宽的时间分布,称为“松弛时间谱
⚫ 方程:∆x(t) = ∆x(0)e-t/τ 当t = τ时,松弛时间是回缩为伸长量的1/e倍所需的时间 当t >> τ时,t / τ→∞ ∆x(t) →0 形变恢复快 当t << τ时,t / τ→0 ∆x(t) →∆x(0) 形变恢复慢 5.1.2分子运动的时间依赖性 • 高聚物的分子运动具有多重性是由于分子量具有多分散 性,松弛时间τ不是一个特定的值,而是一个较宽的时间 分布,称为“松弛时间谱”。 5.1聚合物分子运动的特点