高分子物理各大影响因素汇总

1、影响高分子链的柔顺性的因素影响高分子链的柔顺性的因素 主链结构主链结构 主链完全由C-C键组成的碳链高分子都具有较大的柔性。如PE，PP。 当主链中含O，N，Si等杂原子时，柔顺性较好。 当主链中引入不能内旋转的芳环、芳杂环等环状结构，柔顺性下降。 当主链中由共轭双键组成时，柔顺性差，是刚性链。如聚乙炔、聚苯。 当主链中含孤立双键时，柔顺性好。如聚丁二烯、聚异戊二烯是橡胶。 侧基侧基 取代基极性增加，分子柔顺性下降。 取代基在高分子链上分布的密度增大，则柔性下降。 取代基在主链上的分布如果有对称性，则比不对称性的柔性好。 非极性侧基的体积越大，内旋转位阻越大，柔顺性越差。 链的长短链的长短 分

2、子链较短，内旋转产生的构象数少，柔性差，刚性大。 分子链较长，主链所含的单键数目多，因内旋转而产生的构象数目多，柔顺性好。 分子间作用力分子间作用力 氢键使分子链不能旋转，可大大增加分子链的刚性。如蛋白质、纤维素、尼龙等。 结晶降低聚合物的柔顺性，如聚乙烯由于结晶，不是橡胶而是塑料。 交联使柔顺性大大降低，如橡胶含硫30以上是硬橡皮，没有弹性。 分子链的规整性分子链的规整性：分子结构愈规整，则结晶能力愈强，而高分子一旦结晶，则柔顺性大大降低。 温度：温度：温度上升，柔顺性增加。 外力外力：外力作用时间长，柔性容易显示；相反则表现僵硬。 溶剂：溶剂：溶解性好，则分子链充分舒展，柔性好。影响高分子

3、结晶能力的因素影响高分子结晶能力的因素 链的对称性升高，结晶能力升高，如PTFE。 链的空间立构规整性上升，结晶能力提高，如全同PP、间同PMMA。 链柔顺性好，结晶能力强，如聚乙烯即使从熔融态直接投入到液氮中也仍能结晶。 无规共聚通常使结晶能力下降。 分子间氢键使结晶能力上升，如尼龙。 支化越多，结晶下降；交联越多，结晶也下降。聚合物结晶速率的影响因素聚合物结晶速率的影响因素分子链结构分子链结构：凡分子结构对称、规整性好、柔性好、分子间作用力强的聚合物易结晶，结晶速率也快。温度：温度：温度对结晶速度的影响极大，温度较高，结晶速率小；随着温度下降，结晶速率增加；温度再进一步降低，结晶速率又下降

4、；当T1/，该运动单元基本上来不及跟随交变的外力而发生运动， tg几乎为零。 当1/，运动单元的运动完全跟得上作用力的变化， tg几乎为零。 只有当 1/ ，运动单元运动跟上，但又不能完全跟上外应力的变化， tg出现极大值，产生内耗峰。 分子结构分子结构：结构简单，分子间力小，内摩擦阻力小，链段运动容易，松弛时间短，tg小。影响拉伸行为的外部因素影响拉伸行为的外部因素温度温度：温度升高，分子链段热运动加剧，松弛过程加快，表现出材料模量和强度下降，伸长率变大。当温度TTb时，材料呈韧性断裂。拉伸速率：拉伸速率：由时温等效原理，减慢拉伸速率与升高温度有同等效果。当拉伸速率高于脆-韧转变速率时，材料

5、呈脆性断裂，反之为韧性断裂。环境压力：环境压力：随着环境压力升高，材料强度增高，伸长率变大，出现典型屈服现象，材料发生脆-韧转变，由脆性断裂转为韧性断裂。影响断裂强度的因素影响断裂强度的因素分子量分子量：超过最小聚合度，随分子量增大，材料强度逐步增大。当分子量相当大，致使分子间作用力的总和超过了化学键能时，材料强度主要取决于化学键能的大小。结晶度结晶度：随着结晶度上升，材料的屈服强度、断裂强度、硬度、弹性模量均提高，但断裂伸长率和韧性下降。晶体形态晶体形态：同一聚合物，伸直链晶体的拉伸强度最大，串晶次之，球晶最小。 晶粒尺寸晶粒尺寸：均匀小球晶能使材料的强度、伸长率、模量和韧性得到提高，而大球

6、晶将使断裂伸长和韧性下降。交联：交联：随交联程度提高，橡胶材料的拉伸模量和强度都大大提高，达到极值强度后，又趋于下降；断裂伸长率则连续下降。取向：取向：对于脆性材料，取向使材料在平行于取向方向的强度、模量和伸长率提高，甚至出现脆-韧转变，而在垂直于取向方向的强度和伸长率降低。对于延性、易结晶材料，在平行于取向方向的强度、模量提高，在垂直于取向方向的强度下降，伸长率增大。温度：温度：温度升高，材料屈服强度明显降低。拉伸速率：拉伸速率：拉伸速率提高，屈服强度上升。影响抗冲击强度的因素影响抗冲击强度的因素缺口缺口：缺口处应力集中，缺口曲率半径越小，应力集中效应越显著。有缺口试样的抗冲强度远小于无缺口试样。温度温度：温度升高，材料抗冲击强度随之增大。对无定形聚合物，当温度升高到玻璃化温度附近或更高时，抗冲击强度急剧增大。 结晶度结晶度：结晶度为40-60%时，材料的断裂伸长率高，韧性很好，抗冲强度高，结晶度再增大则下降。结晶形态结晶形态：均匀小球晶的材料抗冲击韧性好，而大球晶韧性差。取向取向：对取向材料，当冲击力与取向方向平行，冲击强度因取向而提高，若冲击力与取向方向垂直，冲击强度下降。共混、共聚共混、共聚：可以大幅度改善脆性塑料的抗冲击性能。如丁二烯与