《高分子化学绪论》课件

高分子化学PolymerChemistry整理课件1高分子化学Polymer整理课件1Chapter1

绪论本章内容1.1高分子的基本概念1.2聚合物的分类和命名1.6线形、支链形和交联1.5大分子微结构1.4分子量及其分布1.3聚合反应分类（*）（△）（*）1.7聚集态和热转变1.8高分子材料和力学性能整理课件2Chapter1绪论本1.1高分子的基本概念1.2高分子化学聚合物的基本特征部分结晶状态聚合物的基本特征相对分子质量方面特征具有巨大分子质量相对分子质量多分散性平均相对分子质量相对分子质量分布数均分子质量质均分子质量粘均分子质量分布曲线分布指数结构方面特征大分子链结构宏观结构微观结构聚集态特征无定型状态高度结晶状态玻璃态橡胶态粘流态非晶态晶态线形结构支链结构交联结构重复单元结构序列结构立体异构对映异构几何异构构象异构整理课件3高分子化学聚合物的基本特征部分结晶状态聚合物的基本特征相对分1.5大分子微结构——微观结构1.结构单元的结构：决定聚合物的种类和性能最主要因素。2.序列结构(sequentialstructure)：链中结构单元的连接顺序。－－单体结构和反应条件影响结构单元的连接顺序。大分子的微观结构结构单元的本身结构结构单元相互键接而成的序列结构结构单元在空间排布的立体异构整理课件41.5大分子微结构——微观结构1.结构单元的结构：决定聚头-尾连接head-to-tail头-头连接head-to-head尾-尾连接tail-to-tail如单体CH2=CHX聚合时，所得单体单元结构如下：首尾单体单元连接方式可有如下三种：序列结构说明整理课件5头-尾连接头-头连接尾-尾连接如单体CH2=CHX聚合时，所3.结构单元在空间排布的立体异构－－原子或取代基在空间排列方式不同引起的

对映体异构(antimerisomerism)

几何异构(rotamerism)

构象(conformation)（1）对映体异构（又称手性异构）

——不对称碳原子上的基团空间排列引起若高分子中含有手性C原子,则其立体构型可有D型和L型，据其连接方式可分为如下三种：整理课件63.结构单元在空间排布的立体异构（1）对映体异构（又称手性异根据旋光异构体在高分子链中的链接方式，以乙烯基高分子－（CH2CHX）－立体构型为例,聚合物链的三种立体构成分如下.三种构型性能差别大,构型主要由引发剂控制.等规度：全同或间同立构单元所占的百分数整理课件7根据旋光异构体在高分子链中的链接方式，以乙烯基高分子－（CH请判断下列高分子链各属于哪种立体异构?整理课件8请判断下列高分子链各属于哪种立体异构?整理课件8（2）几何异构（Stereoisomerism）——主链上有不饱和键所引起的异构现象整理课件9（2）几何异构（Stereoisomerism）——主链上有例如:异戊二烯烃(isoprene)1,4加成后，主链上有双键，与双键连接的碳原子不能绕主链旋转。顺式和反式聚合物的性能差别很大.

顺式(cisform)异构体(性能优良的天然橡胶)

反式构型.avi(transform)异构体(半结晶的塑料)整理课件10例如:异戊二烯烃(isoprene)1,4加成后，主链上有（3）构象(conformation)

伸展链spreadingchain

无规线团randomcoil

折叠链foldedchain

螺旋链spiralchain产生原因：C-C单键的内旋转(internalrotation)引起碳原子在空间位置上的变化。——高分子链在空间存在的各种形状整理课件11（3）构象(conformation)伸展链spread高分子链的几何形状大致有三种：线形、支链形、体形高分子的链结构高分子化学线形支链形体形1.6线形、支链形和交联——宏观结构星形梯形其它新型结构的高分子，如星形聚合物、梯形聚合物等。整理课件12高分子链的几何形状大致有三种：线形、支链形、体形高分子的链结如同一根长链，无支链其长链可能比较伸展，也可能卷曲成团；适当溶剂可溶解，加热可以熔融;高弹性、塑性好，硬度低;例如：合成纤维和大多数塑料都是线型分子.线型高分子可溶可熔整理课件13如同一根长链，无支链线型高分子可溶可熔整理课件13线形高分子如：线型缩聚中，单体须具有两个反应能力的官能团如二元酸和二元醇；加聚中烯类单体的π键；环状单体开环聚合中的断裂单键；如:聚丙烯、聚氯乙烯等塑料，涤纶树脂、聚酰胺-66、聚丙烯腈等纤维均为线形聚合物。形成的基本条件——2官能团单体整理课件14线形如：如:聚丙烯、聚氯乙烯等塑料，涤纶树脂、聚酰胺-66指线形主链上带支链,即分子链上带一些长短不同的支链.有的支链是聚合中自然形成；有的支链则是人为的通过反应接枝而上；适当溶剂可溶解，加热可以熔融.支链高分子可溶可熔整理课件15指线形主链上带支链,即分子链上带一些长短不同的支链.支链高分许多线形或支链形大分子由化学键连接而成的交联(crosslinking)结构。整个高分子键合成一个整体,可看成是线形或支链高分子以化学键交联而成;不溶于任何溶剂，也不能熔融；硬度高、脆性大、无弹性和塑性。体形高分子不溶不熔整理课件16许多线形或支链形大分子由体形高分子不溶不熔整理课件16说明交联聚合物又称网状聚合物或体形聚合物，是借助于多官能团单体的反应或某种助剂（如硫）将聚合物交联起来而得到的。交联程度浅,受热可软化，适当溶剂可溶胀;交联程度深的,既不溶解,又不熔融，即不溶不熔。典型的例子是橡胶的硫化(sulfuration)大分子的几何形状与聚合物的物理性质密切相关线形和支链形聚合物：可溶可熔——热塑性聚合物交联聚合物：分子链间存在化学键的交联，不溶不熔——热固性聚合物整理课件17说明交联聚合物又称网状聚合物或体形聚合物，是借助于多官能团1.7

聚集态和热转变

高分子之间以次价键（范德华力）聚集。由于相对分子质量很大，总的次价键力超过共价键力。因此高分子只有固态和液态，没有气态。高分子的凝聚态(聚集态)结构：是高聚物材料整体的内部结构，即指在分子间力作用下大分子相互敛集在一起形成的组织结构。它包括晶态结构、非晶态结构、取向态结构、液晶态结构。整理课件181.7聚集态和热转变高分子之间以次价键（范德华力）高分子有两种状态固态高聚物液态高聚物晶态结构非晶态结构又称粘流态两种聚集状态玻璃态三个力学状态粘流态高弹态

又称无定形结构TgTf两个特征温度高分子的物理状态整理课件19高分子有两种状态固态高聚物液态高聚物晶态结构聚合物物理性质与温度的关系尽管结构无变化，但对于不同温度或外力，分子运动是不同的，物理性质也不同Rubber在低温下变硬PMMA,T>100C,变软Why？整理课件20聚合物物理性质与温度的关系尽管结构无变化，但对于不同温度或外高分子的力学状态:

聚合物对外场特别是外力场的响应特性来划分的物理状态。聚合物特有的三种力学状态玻璃态：整个分子链和链段两种运动单元都不能发生运动橡胶态（高弹态）：链段运动而整个分子链不运动粘流态：整个分子链和链段两种运动单元都容易发生运动整理课件21高分子的力学状态:聚合物特有的三种力学状态玻璃态：整个分子链注意:转变温度玻璃态高弹态高弹态粘流态TgTf但Tg和Tf不是相转变温度整理课件22注意:转变温度玻璃态高弹态高弹态从分子运动角度看

高分子处于不同的运动状态高分子就有不同的力学状态聚合物就表现出不同的性质整理课件23从分子运动角度看高分子处于不同的运动状态高分子就有不同的高分子热运动的特点:主要两个运动单元1.整个分子链运动__整链以高分子链为一整体作质量中心移动，即分子链间相对位移。聚合物加工中的流动聚合物使用中的尺寸不稳定性(塑性形变、永久形变)整个分子链运动的结果2.链段运动主链σ键可以自由旋转，使分子中一部分链段相对于另一部分链段而运动，但可以保持分子质量中心不变（宏观上不发生塑性形变）。高弹性：链段运动的结果（拉伸—回复）整理课件24高分子热运动的特点:主要两个运动单元1.整个分子链运动__整

（1）非晶态聚合物的力学状态

高聚物可以是完全的非晶态；非晶态高聚物的分子链处于无规线团状态。这种缠结、混杂的状态也可能存在着一定程度的有序性。

非晶态高分子没有熔点，在比体积-温度曲线上有一转折点，此点对应的温度称为玻璃化转变温度，用Tg表示。Tg定义：玻璃态向高弹态转变的温度，即链段开始运动或冻结的温度。整理课件25（1）非晶态聚合物的力学状态高聚物可以是完全的非晶态；非1.玻璃态（T<Tg）（1）运动单元：链段的运动处于冻结状态，只有小尺寸单元的运动或

键长、键角的改变（外力作用，顺时弹性形变）。（2）性质和小分子的玻璃差不多，比较坚硬，受力时形变很小。（3）常温下处于玻璃态的聚合物通常用作塑料。PS、PMMA、PVC等。在Tg以下，聚合物处玻璃态，其质硬，性脆，无弹性，类似玻璃，体积粘度大，链段运动受限，比体积随温度变化率较小。将一非晶态高聚物试样，施一恒定外力，记录试样的形变随温度的变化，可得到温度形变曲线或热机械曲线。TgTf

形变

玻璃态

高弹态

粘流态非晶态高聚物温度-形变关系曲线

温度整理课件261.玻璃态（T<Tg）（1）运动单元：链段的运动处于冻结状态当升温到Tf（粘流温度）时，链段运动强烈，有明显分子间位移，物料熔融达到象液体一样的流动状态，即粘流态。温度升高到Tg以上，聚合物转变为橡胶态（高弹态），质软而有弹性，链段能较自由地转动，比体积随温度变化率较大。玻璃态和高弹态均为固体。非晶态高分子二个重要特征温度2.高弹态（Tg～Tf）（2）力学特征：高弹态

形变量大模量小形变可逆（3）常温下力学性质处于高弹态的高聚物用作橡胶材料（1）运动单元：链段运动整理课件27当升温到Tf（粘流温度）时，链段运动强烈，有明显分子间位移Tf—高弹态和粘流态之间的转变温度，即整链开始运动的温度。3.粘流态（T﹥Tf

）（1）运动单元：整链分子开始运动，外力作用下，链之间产生相对位移。产生不可逆形变。（2）力学特征：形变量更大、模量更低（3）Tf与平均分子量有关整理课件28Tf—高弹态和粘流态之间的转变温度，即整链开始3.粘流态（

晶态结构高聚物可以高度结晶，但不能达到100％，即结晶高聚物可处于晶态和非晶态两相共存的状态。

聚合物结晶能力与其链结构及外界条件有关内因：大分子结构规整性、分子间力、分子链柔性等。外因：拉力、温度等。拉伸:有利于有序排列，使结晶度提高。温度:慢慢冷却，与结晶速度相适应，有利于有序排列和结晶。

（2）晶态聚合物的力学状态整理课件29晶态结构高聚物可以高度结晶，但不能达到100％，即结晶高聚结晶熔融温度，Tm，是结晶高聚物的主要热转变温度。由于结晶存在缺陷，并有分子量分布等原因，结晶聚合物熔点有一范围。由于结晶部分的存在，链段运动受到限制，Tg和Tm之间不出现高弹态。TgTm

温度

比体积

玻璃态

高弹态粘流态半结晶固体玻璃化转变温度熔点整理课件30结晶熔融温度，Tm，是结晶高聚物的主要热转变温度。TgTmTm和Tg是结晶高聚物和无定型高聚物的主要热转变温度，也是衡量聚合物耐热性的重要指标。

通常所说的塑料、橡胶，正是按照Tm和

Tg在室温之上或室温之下划分的:大部分纤维是晶态高聚物Tm应高于室温150℃以上也有非晶态高聚物分子排列要有一定规则和取向塑料晶态高聚物,处于部分结晶态,Tm是使用的上限温度非晶态高聚物,处于玻璃态,Tg是使用的上限温度只能是非晶态高聚物，处于高弹态Tg是使用的下限温度，Tg应低于室温75℃以上Tf是使用的上限温度纤维橡胶整理课件31Tm和Tg是结晶高聚物和无定型高聚物的主要热转变温度，也是衡某类晶体受热熔融（热致性）或被溶剂溶解（溶致性）后，失去了固体的刚性，转变成液体，但仍保留有晶态分子的有序排列，成各向异性，形成兼有晶体和液体性质的过渡状态，这种中间状态称为液晶态，处于这种状态的物质称作液晶。CrystalLiquidCrystalLiquid液晶

液晶态结构玻璃态→液晶态→各向同性液态整理课件32某类晶体受热熔融（热致性）或被溶剂溶解（溶致性）后，失去了固聚乙烯(PE)片晶

透射电镜整理课件33聚乙烯(PE)片晶

透射电镜整理课件33树枝状晶80%支化的PE整理课件34树枝状晶80%支化的PE整理课件34等规聚丙烯的球晶整理课件35等规聚丙烯的球晶整理课件35串晶和柱晶整理课件36串晶和柱晶整理课件36

归纳有机高分子化合物基本性质1.溶解性线形结构的有机高分子溶解于适当溶剂里，但溶解过程比小分子缓慢。如：有机玻璃（聚甲基丙烯酸甲酯）粉末溶于氯仿中。体形结构的有机高分子不溶解，只是有一定程度的胀大。如：从废轮胎上刮下一些橡胶粉末，取0.5g放入试管中，加入10ml汽油。2.热塑性和热固性线形高分子具有热塑性。如聚乙烯塑料受热到一定温度开始软化，直到熔化成流动液体，冷却后又变成固体，加热后又熔化。根据线形高分子的这一性质制成的高分子材料具有良好的可塑性，能制成薄膜、拉成丝或压制成所需的各种形状。有些线形分子一经加工成型就不会受热熔化，因而具有热固性，例如酚醛树脂等。整理课件37归纳有机高分子化合物基本性质1.溶解性线形结构的有机高分3.强度高分子材料强度一般都较大如分别把10Kg高分子材料与金属材料各制成100m长的绳子，在高处悬吊重物，所吊重物的最大质量：锦纶绳为15500Kg、涤纶绳为12000Kg、金属钛绳7700Kg、碳钢6500Kg。4.电绝缘性高分子链原子以共价键结合，一般不导电高分子材料通常是很好的电绝缘材料，广泛应用于电器工业上。例如：支撑电器设备零件、电线和电缆的护套等。5.其它性质高分子材料还具有耐化学腐蚀、耐热、耐磨、耐油、不透水等性能，可用于某些特殊需求领域。但也有易燃、易老化、废弃后不易分解等缺点。整理课件383.强度高分子材料强度一般都较大如分别把10Kg高分1.8高分子材料和力学性能1.三大合成（高分子）材料树脂和塑料橡胶纤维用途上分：功能材料和结构材料2.力学性能弹性模量：代表物质的刚性，对变形的阻力，以起始应力除以相对伸长率表示，即应力－应变曲线的起始斜率。抗张强度：使试样破坏的应力,单位N/cm2断裂伸长率：最终试样断裂时的伸长率（％）高弹伸长率：表示高弹性，以可逆伸长的程度来表示。应变应力单晶纤维玻璃态聚合物半结晶聚合物橡胶整理课件391.8高分子材料和力学性能1.三大合成（高分子）材料2高分子化学PolymerChemistry整理课件40高分子化学Polymer整理课件1Chapter1

绪论本章内容1.1高分子的基本概念1.2聚合物的分类和命名1.6线形、支链形和交联1.5大分子微结构1.4分子量及其分布1.3聚合反应分类（*）（△）（*）1.7聚集态和热转变1.8高分子材料和力学性能整理课件41Chapter1绪论本1.1高分子的基本概念1.2高分子化学聚合物的基本特征部分结晶状态聚合物的基本特征相对分子质量方面特征具有巨大分子质量相对分子质量多分散性平均相对分子质量相对分子质量分布数均分子质量质均分子质量粘均分子质量分布曲线分布指数结构方面特征大分子链结构宏观结构微观结构聚集态特征无定型状态高度结晶状态玻璃态橡胶态粘流态非晶态晶态线形结构支链结构交联结构重复单元结构序列结构立体异构对映异构几何异构构象异构整理课件42高分子化学聚合物的基本特征部分结晶状态聚合物的基本特征相对分1.5大分子微结构——微观结构1.结构单元的结构：决定聚合物的种类和性能最主要因素。2.序列结构(sequentialstructure)：链中结构单元的连接顺序。－－单体结构和反应条件影响结构单元的连接顺序。大分子的微观结构结构单元的本身结构结构单元相互键接而成的序列结构结构单元在空间排布的立体异构整理课件431.5大分子微结构——微观结构1.结构单元的结构：决定聚头-尾连接head-to-tail头-头连接head-to-head尾-尾连接tail-to-tail如单体CH2=CHX聚合时，所得单体单元结构如下：首尾单体单元连接方式可有如下三种：序列结构说明整理课件44头-尾连接头-头连接尾-尾连接如单体CH2=CHX聚合时，所3.结构单元在空间排布的立体异构－－原子或取代基在空间排列方式不同引起的

对映体异构(antimerisomerism)

几何异构(rotamerism)

构象(conformation)（1）对映体异构（又称手性异构）

——不对称碳原子上的基团空间排列引起若高分子中含有手性C原子,则其立体构型可有D型和L型，据其连接方式可分为如下三种：整理课件453.结构单元在空间排布的立体异构（1）对映体异构（又称手性异根据旋光异构体在高分子链中的链接方式，以乙烯基高分子－（CH2CHX）－立体构型为例,聚合物链的三种立体构成分如下.三种构型性能差别大,构型主要由引发剂控制.等规度：全同或间同立构单元所占的百分数整理课件46根据旋光异构体在高分子链中的链接方式，以乙烯基高分子－（CH请判断下列高分子链各属于哪种立体异构?整理课件47请判断下列高分子链各属于哪种立体异构?整理课件8（2）几何异构（Stereoisomerism）——主链上有不饱和键所引起的异构现象整理课件48（2）几何异构（Stereoisomerism）——主链上有例如:异戊二烯烃(isoprene)1,4加成后，主链上有双键，与双键连接的碳原子不能绕主链旋转。顺式和反式聚合物的性能差别很大.

顺式(cisform)异构体(性能优良的天然橡胶)

反式构型.avi(transform)异构体(半结晶的塑料)整理课件49例如:异戊二烯烃(isoprene)1,4加成后，主链上有（3）构象(conformation)

伸展链spreadingchain

无规线团randomcoil

折叠链foldedchain

螺旋链spiralchain产生原因：C-C单键的内旋转(internalrotation)引起碳原子在空间位置上的变化。——高分子链在空间存在的各种形状整理课件50（3）构象(conformation)伸展链spread高分子链的几何形状大致有三种：线形、支链形、体形高分子的链结构高分子化学线形支链形体形1.6线形、支链形和交联——宏观结构星形梯形其它新型结构的高分子，如星形聚合物、梯形聚合物等。整理课件51高分子链的几何形状大致有三种：线形、支链形、体形高分子的链结如同一根长链，无支链其长链可能比较伸展，也可能卷曲成团；适当溶剂可溶解，加热可以熔融;高弹性、塑性好，硬度低;例如：合成纤维和大多数塑料都是线型分子.线型高分子可溶可熔整理课件52如同一根长链，无支链线型高分子可溶可熔整理课件13线形高分子如：线型缩聚中，单体须具有两个反应能力的官能团如二元酸和二元醇；加聚中烯类单体的π键；环状单体开环聚合中的断裂单键；如:聚丙烯、聚氯乙烯等塑料，涤纶树脂、聚酰胺-66、聚丙烯腈等纤维均为线形聚合物。形成的基本条件——2官能团单体整理课件53线形如：如:聚丙烯、聚氯乙烯等塑料，涤纶树脂、聚酰胺-66指线形主链上带支链,即分子链上带一些长短不同的支链.有的支链是聚合中自然形成；有的支链则是人为的通过反应接枝而上；适当溶剂可溶解，加热可以熔融.支链高分子可溶可熔整理课件54指线形主链上带支链,即分子链上带一些长短不同的支链.支链高分许多线形或支链形大分子由化学键连接而成的交联(crosslinking)结构。整个高分子键合成一个整体,可看成是线形或支链高分子以化学键交联而成;不溶于任何溶剂，也不能熔融；硬度高、脆性大、无弹性和塑性。体形高分子不溶不熔整理课件55许多线形或支链形大分子由体形高分子不溶不熔整理课件16说明交联聚合物又称网状聚合物或体形聚合物，是借助于多官能团单体的反应或某种助剂（如硫）将聚合物交联起来而得到的。交联程度浅,受热可软化，适当溶剂可溶胀;交联程度深的,既不溶解,又不熔融，即不溶不熔。典型的例子是橡胶的硫化(sulfuration)大分子的几何形状与聚合物的物理性质密切相关线形和支链形聚合物：可溶可熔——热塑性聚合物交联聚合物：分子链间存在化学键的交联，不溶不熔——热固性聚合物整理课件56说明交联聚合物又称网状聚合物或体形聚合物，是借助于多官能团1.7

聚集态和热转变

高分子之间以次价键（范德华力）聚集。由于相对分子质量很大，总的次价键力超过共价键力。因此高分子只有固态和液态，没有气态。高分子的凝聚态(聚集态)结构：是高聚物材料整体的内部结构，即指在分子间力作用下大分子相互敛集在一起形成的组织结构。它包括晶态结构、非晶态结构、取向态结构、液晶态结构。整理课件571.7聚集态和热转变高分子之间以次价键（范德华力）高分子有两种状态固态高聚物液态高聚物晶态结构非晶态结构又称粘流态两种聚集状态玻璃态三个力学状态粘流态高弹态

又称无定形结构TgTf两个特征温度高分子的物理状态整理课件58高分子有两种状态固态高聚物液态高聚物晶态结构聚合物物理性质与温度的关系尽管结构无变化，但对于不同温度或外力，分子运动是不同的，物理性质也不同Rubber在低温下变硬PMMA,T>100C,变软Why？整理课件59聚合物物理性质与温度的关系尽管结构无变化，但对于不同温度或外高分子的力学状态:

聚合物对外场特别是外力场的响应特性来划分的物理状态。聚合物特有的三种力学状态玻璃态：整个分子链和链段两种运动单元都不能发生运动橡胶态（高弹态）：链段运动而整个分子链不运动粘流态：整个分子链和链段两种运动单元都容易发生运动整理课件60高分子的力学状态:聚合物特有的三种力学状态玻璃态：整个分子链注意:转变温度玻璃态高弹态高弹态粘流态TgTf但Tg和Tf不是相转变温度整理课件61注意:转变温度玻璃态高弹态高弹态从分子运动角度看

高分子处于不同的运动状态高分子就有不同的力学状态聚合物就表现出不同的性质整理课件62从分子运动角度看高分子处于不同的运动状态高分子就有不同的高分子热运动的特点:主要两个运动单元1.整个分子链运动__整链以高分子链为一整体作质量中心移动，即分子链间相对位移。聚合物加工中的流动聚合物使用中的尺寸不稳定性(塑性形变、永久形变)整个分子链运动的结果2.链段运动主链σ键可以自由旋转，使分子中一部分链段相对于另一部分链段而运动，但可以保持分子质量中心不变（宏观上不发生塑性形变）。高弹性：链段运动的结果（拉伸—回复）整理课件63高分子热运动的特点:主要两个运动单元1.整个分子链运动__整

（1）非晶态聚合物的力学状态

高聚物可以是完全的非晶态；非晶态高聚物的分子链处于无规线团状态。这种缠结、混杂的状态也可能存在着一定程度的有序性。

非晶态高分子没有熔点，在比体积-温度曲线上有一转折点，此点对应的温度称为玻璃化转变温度，用Tg表示。Tg定义：玻璃态向高弹态转变的温度，即链段开始运动或冻结的温度。整理课件64（1）非晶态聚合物的力学状态高聚物可以是完全的非晶态；非1.玻璃态（T<Tg）（1）运动单元：链段的运动处于冻结状态，只有小尺寸单元的运动或

键长、键角的改变（外力作用，顺时弹性形变）。（2）性质和小分子的玻璃差不多，比较坚硬，受力时形变很小。（3）常温下处于玻璃态的聚合物通常用作塑料。PS、PMMA、PVC等。在Tg以下，聚合物处玻璃态，其质硬，性脆，无弹性，类似玻璃，体积粘度大，链段运动受限，比体积随温度变化率较小。将一非晶态高聚物试样，施一恒定外力，记录试样的形变随温度的变化，可得到温度形变曲线或热机械曲线。TgTf

形变

玻璃态

高弹态

粘流态非晶态高聚物温度-形变关系曲线

温度整理课件651.玻璃态（T<Tg）（1）运动单元：链段的运动处于冻结状态当升温到Tf（粘流温度）时，链段运动强烈，有明显分子间位移，物料熔融达到象液体一样的流动状态，即粘流态。温度升高到Tg以上，聚合物转变为橡胶态（高弹态），质软而有弹性，链段能较自由地转动，比体积随温度变化率较大。玻璃态和高弹态均为固体。非晶态高分子二个重要特征温度2.高弹态（Tg～Tf）（2）力学特征：高弹态

形变量大模量小形变可逆（3）常温下力学性质处于高弹态的高聚物用作橡胶材料（1）运动单元：链段运动整理课件66当升温到Tf（粘流温度）时，链段运动强烈，有明显分子间位移Tf—高弹态和粘流态之间的转变温度，即整链开始运动的温度。3.粘流态（T﹥Tf

）（1）运动单元：整链分子开始运动，外力作用下，链之间产生相对位移。产生不可逆形变。（2）力学特征：形变量更大、模量更低（3）Tf与平均分子量有关整理课件67Tf—高弹态和粘流态之间的转变温度，即整链开始3.粘流态（

晶态结构高聚物可以高度结晶，但不能达到100％，即结晶高聚物可处于晶态和非晶态两相共存的状态。

聚合物结晶能力与其链结构及外界条件有关内因：大分子结构规整性、分子间力、分子链柔性等。外因：拉力、温度等。拉伸:有利于有序排列，使结晶度提高。温度:慢慢冷却，与结晶速度相适应，有利于有序排列和结晶。

（2）晶态聚合物的力学状态整理课件68晶态结构高聚物可以高度结晶，但不能达到100％，即结晶高聚结晶熔融温度，Tm，是结晶高聚物的主要热转变温度。由于结晶存在缺陷，并有分子量分布等原因，结晶聚合物熔点有一范围。由于结晶部分的存在，链段运动受到限制，Tg和Tm之间不出现高弹态。TgTm

温度

比体积

玻璃态

高弹态粘流态半结晶固体玻璃化转变温度熔点整理课件69结晶熔融温度，Tm，是结晶高聚物的主要热转变温度。TgTmTm和Tg是结晶高聚物和无定型高聚物的主要热转变温度，也是衡量聚合物耐热性的重要指标。

通常所说的塑料、橡胶，正是按照Tm和

Tg在室温之上或室温之下划分的:大部分纤维是晶态高聚物Tm应高于室温150℃以上也有非晶态高聚物分子排列要有一定规则和取向塑料晶态高聚物,处于部分结晶态,Tm是使用的上限