高分子物理考研笔记

1、高分子物理考研辅导课何平笙主讲部分一、 高聚物的结构与性能结构与性能关系的三个层次:1. 化学结构和材料性能间的关系(分子运动 ;2. 制品结构和制品性能间的关系(流变学、聚集态结构 ;3. 激发态(电子结构与功能间的关系(凝聚态物理知识 。二、 教学主线1. 内旋转 增加“柔性”这一结构参数。(1 单个大分子链就具有高弹性 宏观上橡胶高弹性。 橡胶高弹性的特点:a. 可逆弹性形变特别大;b. 弹性模量特别小;c. 温度依赖关系与其它材料相反橡胶高弹模量随温度升高而升高;d. 快速拉伸时放热,而其它材料温度下降本质:橡胶弹性是熵弹性。解释的理论:a. 热力学理论;b. 交联统计理论。W 212

2、(32W G =+应力应变关系 剪切模量杨氏模量 (2 另几个相关量:a. 强度; b. 耐热性; c. 玻璃化转变温度。玻璃化转变:定义:见课本高聚物的力学性能意义:工业上:塑料的使用上限、橡胶的使用下限。学科上:现象:(体积、热力学、力学、电磁等各方面理论:a. 等粘态理论;b. 等自由体积理论;c. 热力学理论。WLF 方程: 17.44( lg 51.6g T g T T a T T =+影响因素、改变手段:a. 增塑(等自由体积理论的解释 ;b. 共聚(Golden -Taylor 公式 ;c. 改变分子量。测定方法(至少了解 5个,不同测定方法结果不能比较2. 结晶形态。实验事实:

3、a. 单链单晶;b. 极稀溶液:得单层聚合物片晶;c. 稀溶液:多层单晶、片晶;d. 浓溶液 /熔体:球晶;e. 应力作用结晶:串晶;f. 高压下:伸直链晶体;g. 固态晶相聚合:宏观单晶体(双炔类化合物:12R C C C C C C R 结晶 冷拉、细颈、取向 取向度测定。 结构模型(4个结晶度 (测定方法及它们之间的不同点 (结晶度分布非晶:形态:玻璃态、橡胶态、结晶聚合物中非晶部分、结晶熔融态、单晶玻璃态描述的模型:无规线团模型(Flory 折叠链樱束模型(Yeh 凝聚缠结(钱人元3. 分子运动。特点: (1 运动单元多重性; (2 运动的温度依赖性; (3 运动的时间依赖性。 热力学

4、 力学 电磁学各类分 子运动 研究方法4. 粘弹性。(1 内部时间尺度(松弛时间弛豫时间 :1G =(2 外部表现:蠕变 0=, ? d dt = 应力松弛 ? d dt= , 0= 动态力学行为力学行为 波耳兹曼叠加原理 松弛时间谱(3 时温叠加、转换: 简化实验总曲线位移因子 T WLF 方程5. 高分子溶液。 溶解过程: 先溶胀,再溶解溶度参数相近原则 混合熵 Flory 似晶格理论混合热 混合自由能 相平衡 相分离 溶胀6. 分子量和分子量分布。各种平均分子量测定方法和应用范围 分子量分布三、 高聚物和小粉子化合物的区别。1. 柔性、链段;2. 特有的高弹性;3. 显著的粘弹性、力学行为历史效应;4. 链段运动和玻璃化转变;5. WLF 方程;6. 大尺寸取向、小尺寸解取向;7. 折叠链晶体、伸直链晶体;8. 单链凝聚态;9. 溶液的特殊性;10. 平均分子量、分子量分布;11. 高分子之间相互作用;12. 银纹;13. 弹性液体。四、 考题类型。1. 高分子理论特有的概念名词(没有全局性的名词 (柔性、链段、 GPC 、蠕变、应力松弛、动态粘度、 Cole -Cole 圆、银纹、历史效应、时温等效叠加、位移因子、普适校正 曲线、特性粘数、拉伸粘度、应变软化、 Considere 作图、储能函数、自由体积、顺反异 构、溶胀、挤出胀大、溶度