高分子物理名词解释 正式版.doc

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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流高分子物理名词解释 正式版.精品文档.构型：是指分子中由化学键所固定的原子在空间的排列。几何异构（顺反异构）：由于主链双键的碳原子上的取代基不能绕双键旋转，当组成双键的两个碳原子同时被两个不同的原子或基团取代时，即可形成顺式、反式两种构型，它们称作几何异构。键接异构：是指结构单元在高分子链中的连接方式。一般头-尾相连占主导优势，而头-头（或尾-尾）相连所占比例较低。旋光异构：具有不对称C原子的这种有机物，能构成互为镜象的两种异构体，表现出不同的旋光性，称为旋光异构体。但是含不对称C的高分子没有旋光性的，原因是多个不对称C原子的内消旋或外消旋的

2、作用。规整度：（等规度）是指聚合物种全同立构和间同立构的聚合物占所有聚合物分子总的百分比。全同立构：高分子链全部由一种旋光异构单元键接而成。间同立构：高分子链由两种旋光异构单元交替键接而成。无规立构：高分子链由两种旋光异构单元无规键接而成。交联：缩聚反应中有三个或三个以上官能度的单体存在时，高分子链之间通过支链联结成一个三维空间网形大分子时即成交联结构交联度：用相邻两个交联点之间的链的平均分子量Mc来表示。交联度愈大，Mc愈小。共聚物的序列结构：是指共聚物根据单体的连接方式不同所形成的结构，共聚物的序列结构分为四类：无规共聚物、嵌段共聚物、交替共聚物、接枝共聚物构象：由于单键内旋转而产生的分子

3、在空间的不同形态。位阻效应：单健内旋转总是不完全自由的，因为C原子上总是带有其它原子或基团，当这些原子充分接近时，原子的外层电子之间将产生排斥力使之不能接近。这一作用被称为位阻效应。链段：高分子链上划分出的可以任意取向的最小单元或高分子链上能够独立运动的最小单元称为链段。柔顺性：高分子链能够通过内旋转作用改变其构象的性能称为高分子链的柔顺性。 高分子链能形成的构象数越多，柔顺性越大。刚性：高分子链改变构象的行为受阻，不容易改变其构象的性质称为刚性。均方末端矩：线型高分子链的一端到另一端达到的直线距离的平方再平均，是标量自由连接链：假定分子是由足够多的不占体积的化学键自由结合而成，内旋转时没有键

4、角限制和位垒障碍，其中每个键在任何方向取向的几率都相同。（极端理想化假设）自由旋转链：假定链中每一个键都可以在键角所允许的方向自由转动，不考虑空间位阻对转动的影响等效自由连接链：若干个键组成的一链段算作一个独立的单元，称之为“链段”，链段间自由结合，无规取向，这种链的均方末端距与自由连接链的计算方式等效。溶度参数：表征聚合物-溶剂相互作用的参数。通常把内聚能密度的平方根定义为溶度参数溶液：是指高分子稀溶液在温度下（Flory温度），分子链段间的作用力，分子链段与溶剂分子间的作用力，溶剂分子间的作用力恰好相互抵消，形成无扰状态的溶液。条件：分子的均方末端距是单个分子的尺寸，必须把高分子分散在溶液

5、中才能进行测定，随溶剂和温度的不同将产生干扰。通过选择合适的溶剂和温度，创造一个特定的条件，使溶剂分子对高分子的构象所产生的干扰可忽略不计，这一条件称之为条件。 高弹性限度：若分子链为伸直链，按锯齿形计算其伸直长度为高分子链伸展的极限长度Lmax，其计算方式为：Lmax=nlcos（/2）=（2/3）1/2nl=0.82nl取向：聚合物的取向是指在某种外力作用下，分子链或其他结构单元沿着外力作用方向的择优排列。 高分子合金的相容性：两种或两种以上高分子，通过共混形成微观结构均一程度不等的共混物所具有的亲和性。 聚集态结构：是指高分子链之间的几何排列和堆砌状态，也称为超分子结构。聚集态可分为晶态

6、、非晶态、取向态、液晶态等，晶态与非晶态是高分子最重要的两种聚集态。取向：当线型高分子充分伸展的时候，其长度是其宽度的几百、几千其至几万倍，这种结构上悬殊的不对称性，使它们在某些情况下很容易沿某特定方向作占优势的平行排列，这就是聚合物的取向。内聚能：克服分子间作用力，1摩尔的凝聚体汽化时所需要的能量E。内聚能密度（CED）：单位体积凝聚体汽化时所需要的能量。溶度参数：内聚能密度的平方根，表征分子间相互作用力。，非极性高分子与溶剂的越接近，越易溶解。一般认为可以溶解。Avrami方程：用数学方程描述聚合物等温结晶过程。测定结晶度随时间的变化，这种方法测定的是结晶总速率（包括成核速率和生长速率）。

7、通常用膨胀计法，由于结晶时有序排列而体积收缩，若比容在时间为0，t和时分别为V0，Vt和V，则结晶过程可用Avrami方程描述：（Vt-V）/（V0-V）= 通过双对数作图，从斜率求n，从截距求k，n称Avrami指数，n=生长的空间维数+时间维数，异相成核的时间为0，均相成核为1,。k用来表征结晶速率，k越大，结晶速率越快。熔限：高分子熔融与小分子熔融过程相似，发生热力学函数（如体积、比热等）的突变，但有一个较宽的熔融温度范围，此温度范围被称为熔限共聚物：高分子由二种以上的单体聚合形成的聚合物结晶速度：可以用K和参数用来反映结晶速度的大小，其中参数是体积收缩率为一半时所需的时间，越小结晶越快

8、，因为单晶：即结晶体内部的微观粒子在三维空间呈有规律地、周期性地排列。 特点：一定外形、长程有序。片晶：高分子链规则的近邻折叠，进而形成片状晶体。球晶：特征是外形呈球状，其直径通常在0.5100微米之间，具有径向对称晶体的性质，可以再正交偏光显微镜下可呈现典型的Maltase黑十字图像消光环图像。球晶实际上是由许多径向发射的长条扭曲晶片组成的多晶聚集体。在晶片之间和晶片内部尚存在部分由连接组成的非晶部分。球晶的形成条件：从熔体冷却结晶或从浓溶度中析出而形成的。不稳定流动与熔体破裂：聚合物熔体在挤出时，如果切应力超过一极限值时，熔体往往会出现不稳定流动，挤出物外表不再是光滑的，最后导致不规则的挤

9、出物断裂，称为熔体破裂。 溶胀：溶剂分子渗入聚合物内部，使之体积膨胀的现象溶解：高分子被分散在溶剂中，整个高分子和溶剂均相混合理想溶液：物理化学中把符合Raoult定律的溶液称为理想溶液。在二元小分子液体溶液中，A组分的蒸气压与其摩尔分数成正比。理想溶液在混合过程中只有熵的变化，没有混合热，内能不变。溶度参数：溶度参数是内聚能密度的平方根极性相似原则：极性大的聚合物溶于极性大的溶剂中，极性小的聚合物溶于极性小的溶剂中，非极性的聚合物溶于非极性的溶剂中溶度参数相近原则：聚合物与溶剂的溶度参数相近时，接近无热溶液，此时的溶剂为聚合物的最好溶剂溶剂化原则：溶质与溶剂上带有具相异电性的两种基团，极性强

10、弱越接近，彼此间的结合力越大，溶解性就越好Flory-Huggins溶液理论：Flory和Huggins采用液体的晶格模型，用统计热力学的方法，分别推导出了高分子溶液的混合熵、混合热及混合自由能的关系式。Flory-Krigbaum稀溶液理论：该理论修正了似晶格模型中链段等几率分布的不合理假定，建立了排斥体积，状态等概念混合热：混合热是存在的：实际上，由于高分子链段和溶剂分子在化学结构等方面的不同，在混合过程中会产生一定的热效应，混合热也就反映了混合过程中相互作用能的变化。一维溶胀因子：（扩张因子）高分子链由于溶剂化而扩张，引出一个参数称为一位溶胀因子来表示高分子链扩张的程度。条件：选择适当的

11、溶剂与温度，满足过量化学位= 0的条件，使高分子溶液的热力学性质与理想溶液的偏差消失，此条件为条件溶剂：选择适当的溶剂与温度，满足化学位等于0的条件，使高分子溶液的热力学性质与理想溶液的偏差消失，此状态为状态，状态下的溶剂为溶剂。状态：选择适当的溶剂与温度，满足 = 0的条件，使高分子溶液的热力学性质与理想溶液的偏差消失。此状态为状态增塑剂：为改变聚合物的使用性能或加工性能，在其中加入一定量高沸点、低挥发性的小分子液体。内增塑：结晶聚合物难以外增塑，这时在高分子链上引入其它取代基或短的链段，使结晶破坏，分子链变柔，易于活动，过到增塑的作用外增塑：外加增塑剂的过程凝胶：高分子之间以化学键形成的交

12、联结构，这是一种化学交联，加热不能溶解也不能熔融，只有化学键断裂才有使凝胶解体冻胶：是由范德华力交联形成的，这是一种物理交联，加热可以拆散范德华力的交联，使冻胶解体分级：聚合物的多分散性在分子量方面表现为，由大大小小不同分子量组成的同系物的混合物，为了测定聚合物相对分子量的分布状况，需采用实验分级方法来进行，即按照分子量由小到大划分不同的级分，并测得该级分的摩尔数或质量多分散性：聚合物是分子量不均一的同系物的混合物，这一性质称为多分散性。相对粘度：常用溶液和纯溶剂的粘度之比玻璃化转变：Tg是聚合物由玻璃态向高弹态转变的转变温度，也是链段冻结或解冻的温度玻璃化转变温度：整个大分子链还无法运动，但

13、链段开始发生运动，模量下降34个数量级。对应的温度为玻璃化温度Tg.粘流温度：Tf是聚合物由高弹态向粘流态转变的转变温度，也是大分子链解冻的温度玻璃态：玻璃态是聚合物在Tg以下的一种力学状态，此状态下聚合物类似玻璃，常为脆性的，形变量很小，为可逆的普弹形变，应力应变可用虎克弹性定律来描述，具有普弹性，模量为1041011 Pa高弹态：高弹态是聚合物在Tg Tf之间的一种力学状态，此状态下聚合物的形变与时间有关，具有松驰特性，表现为可逆的高弹形变，形变量很大，为高弹形变，模量进一步降低，聚合物表现为橡胶行为粘流态：粘流态是聚合物在Tf Td之间的一种力学状态，此状态下大分子链受外力作用时发生位移

14、，且无法回复。聚合物表现出与小分子液体类似的流动行为，只是粘度较小分子液体大出很多运动单元的多重性：聚合物的分子运动除了整个分子的运动（即布朗运动）外还有链段、链节、侧基、支链等的运动（称微布朗运动）玻璃化转变的多维性：改变其它因素，温度不变，也可以观察到玻璃化转变，称为玻璃化转变的多维性自由体积理论：理论认为：随T降低，f逐渐减少，达Tg时f达最低值，进入玻璃态，由于链段被冻结，自由体积也被冻结，并保持恒定,Tg以下无足够的空间进行分子链构象调整，玻璃态可视为等自由体积状态等自由体积状态：玻璃态可视为等自由体积状态力学松弛：出现滞后现象，使形变的变化落后于应力的变化，则每一循环变化中就要消耗

15、功。熔融：是物质从结晶状态变为液态的过程软化点：维卡耐热温度、热变形温度、马丁耐热温度等统称软化点热变形温度：热变形温度是塑料试样浸在一种等速升温的液体传热介质中，在简支梁弯曲负载作用下，试样弯曲变形达到规定值时的测定温度维卡软化温度：维卡软化温度是塑料与液体传热介质中，在一定的负荷和一定的等速升下，试样被1mm2针头压入1mm时的温度退火：在聚合物成型时采用较慢的冷却速率或者成型后将制品在较高温度下进行热处理，可以使结晶充分、完善，晶粒增大，从而使制品的结晶度和熔点增加淬火：在聚合物成型过程中将聚合物熔体迅速冷却至低温，避开快速结晶区域，从而降低结晶度和结晶完善程度，使熔点下降高弹性：橡胶处

16、于高弹态显示出的弹性，其特点是弹性的模量很小形变很大，形变是个力学松弛过程且形变时伴有热效应。熵弹性：理想高弹性等温形变过程，只引起熵变，对内部保持不变，即只有熵的变化对理想高弹性的弹性有贡献，这种弹性称为熵弹性。理想弹性体：等温形变过程中内能保持不变的弹性体为理想弹性体。热塑性弹性体：一种兼有塑料和橡胶特性、在常温下显示 橡胶高弹性、高温下又能塑化成型的高分子材料-也称为第三代橡胶。仿射形变假定：在橡胶弹性体的统计推导中，假定橡胶交联网中的交联点在形变前后都是固定在其平均位置上的，形变时，这些交联点与橡胶试样的宏观变形相同的比例移动，此为仿射性变假定。粘弹性：是材料对外界作用力的不同响应情况

17、。对于聚合物，其力学性质可同时兼有不可回复的永久形变和可回复的弹性形变，介于理想弹性体和理想粘性体之间，形变与时间有关，但不是线性关系。此性质就是粘弹性。蠕变：一定温度与恒定应力作用下，试样应变随时间增加而逐渐增大的现象。应力松弛：一定温度与应变恒定条件下，试样内部应力随时间增加而逐渐衰减的现象。滞后现象：一定温度与循环（交变）应力作用下，试样应变滞后于应力变化的现象。内耗：（力学松弛）出现滞后现象，使形变的变化落后于应力的变化，则每一循环变化中就要消耗功。Maxwell模型：由一个弹簧和一个粘壶串联而成。体系的总应变为两个元件各自的应变之和。体系的总应力与元件各自的应力彼此相等。用以模拟线性

18、聚合物的应力松弛。Voigt-Kelvin模型：是由一个弹簧和一个粘壶并联而成。体系的总应力为两个元件各自的应力之和。体系的总应变与元件各自的应变相等。用于模拟交联聚合物的蠕变。Boltzmann叠加原理：对于聚合物材料的蠕变过程，形变是整个负荷历史的函数，每一次阶跃式加负荷对以后应变的贡献是独立的，最终形变等于各个所加负荷所贡献的形变的加和。时温等效原理：升高温度和延长观察时间对分子运动是等效的，对于聚合物的粘弹性行为也是等效的。这种等效性即被称为时温等效原理。WLF方程：根据时温等效原理，对于任何松弛过程，升高温度和延长时间是等效的；同样，降低温度与缩短时间也是等效的，二者的关系即为WLF

19、方程。弹性：材料受到外力作用时发生形变，外力撤除时形变能够恢复的性质。塑性：材料受到外力作用时发生形变，此形变为永久形变，外力撤除时形变不能恢复的性质。应力：材料发生宏观形变时，单位体积上，材料内部抵抗外力而产生的附加内力。（与外力相等） = F/A0应变：材料受到外力作用时，它的几何形状和尺寸将发生改变。 = l / l0泊松比：在拉伸试验中，材料横向单位宽度的减少和纵向单位长度的增加之比值。应力-应变曲线：以一定速率单轴拉伸非晶态聚合物，其曲线如图所示，整个曲线可分成五个阶段：1、弹性形变区，从直线的斜率可以求出杨氏模量，从分子机理来看，这一阶段的普弹性是由于高分子的链长、键角和小的运动单

20、元的变化引起的。2、屈服点（应变软化点），超过此点，冻结的连段开始运动。3、大形变区，又称强迫高弹形变，本质上与高弹形变一样，是链段的运动，但它是在外力作用下发生的。4、应变硬化区，分子链取向排列，使强度提高。5、断裂。强迫高弹性：在玻璃态（Tb到Tg之间）若在试样断裂前停止拉伸，除去外力，则试样已发生的大形变无法完全恢复；只有让试样的温度升到Tg附近，形变方可回复，因此，这种大形变在本质上是一种高弹性，而不是粘流形变，其分子机理主要是高分子的链段运动，它只是在大外力的作用下的一种链段运动。为区别于普通的高弹性变，可称之为强迫高弹性。脆化温度 Tb：在一定速率下（不同温度）测定的断裂应力和屈服

21、应力，作断裂应力和屈服应力随温度的变化曲线-其交点对应的温度为脆化温度Tb。冷拉：玻璃态聚合物的拉伸与结晶聚合物的拉伸有相似之处，两种拉伸过程均经历弹性形变、屈服、发生大形变以及应变硬化等阶段，其中大形变在室温都不能自发回复，而加热后则产生回复，故本质上两种拉伸过程造成的大型变都是高弹形变。该现象通常称为“冷拉”。细颈（成颈）：对韧性材料来说，拉伸时45 斜截面上的最大切应力首先达到材料的剪切强度，所以首先出现与拉伸方向成45 的剪切滑移变形带-细颈。应力集中：材料的缺陷在受力时，使材料内部的应力平均分布的状态发生变使缺陷附近局部范围内的应力急剧增加，远远大于平均值。应变软化：许多高聚物在过屈服点后均有一个应力不太大的下降，叫应变软化银纹现象：很多高聚物，尤其是玻璃态透明高聚物（PS、MMA、PC）在储存过程及使用过程中，往往会在表面出现像陶瓷的那样，肉眼可见的微细的裂纹，这些裂纹，由于可以强烈地反射可见光看上去是闪亮的，所以又称为银纹crage剪切带：韧性聚合物单轴拉伸至屈服点时，可看到与拉伸方向成45的剪切滑移变形带，有明显的双折射现象，分子链高度取向，剪切带厚度约1m左右，每个剪切带又由若干个细小的不规则微纤构成。