上海交通大学：《高分子物理》课程教学资源（PPT课件）第四章 高聚物的分子运动和力学状态

第四章 高聚物的分子运动和力学状态 橡胶材料:室温下富有弹性,在-100°C时则 变成硬脆状 塑料(有机玻璃):室温下是硬脆的玻璃状,而 在~100°C时变成柔软有弹性的橡皮状 高聚物 高聚物 的微观←◆(分子运动的宏观 结构 性能

第四章 高聚物的分子运动和力学状态 橡胶材料：室温下富有弹性，在-100°C时则 变成硬脆状 塑料（有机玻璃）：室温下是硬脆的玻璃状，而 在~100 °C时变成柔软有弹性的橡皮状 高聚物 高聚物 的微观 分子运动 的宏观 结构 性能

§1高聚物分子运动的特点 分子运动单元的多重性 分子运动的松弛特性 分子运动的温度依赖性

§1 高聚物分子运动的特点 • 分子运动单元的多重性 • 分子运动的松弛特性 • 分子运动的温度依赖性

§1高聚物分子运动的特点 运动单元的多重性 〈1〉高分子整链的运动 高分子链质量中心发生位移

§1 高聚物分子运动的特点 1—1 运动单元的多重性 〈1〉高分子整链的运动 高分子链质量中心发生位移

1—1运动单元的多重性 〈2〉高分子链段的运动 “链段”是指高分子链中作为运动单 元的某一段(一般,约为几十个0 单键) ·高分子链的构象发生变化 高分子链的质量中心位置不变

1—1 运动单元的多重性 〈2〉高分子链段的运动 • “链段”是指高分子链中作为运动单 元的某一段（一般，约为几十个σ 单键） • 高分子链的构象发生变化 • 高分子链的质量中心位置不变

11运动单元的多重性 〈3〉高分子链中的小运动单元 链节、键长、键角、侧基和支链 等的运动

1—1 运动单元的多重性 〈3〉高分子链中的小运动单元 链节、键长、键角、侧基和支链 等的运动

§1高聚物分子运动的特点 1—2高分子分子运动的松弛特性 个过程的完成需要一定的时间 热力学上称松弛过程 分子运动具有松弛特性

§1 高聚物分子运动的特点 1—2 高分子分子运动的松弛特性 一个过程的完成需要一定的时间 热力学上称松弛过程 分子运动具有松弛特性

1—2高分子分子运动的松弛特性 试验:拉伸某高聚物,拉伸长度为△X 去除外力观察△X(T)随时间的变化。 △X(t) △Ⅹ △xt)=△oe △X

1—2 高分子分子运动的松弛特性 试验：拉伸某高聚物，拉伸长度为△X0 去除外力观察△X（T）随时间的变化

1—2高分子分子运动的松弛特性 T为松弛时间 其值取决于分子运动单元的大小 由于高聚物分子运动单元的多重性 因此,实际上高聚物的分子运动具 有许多个松弛时间 松弛时间谱:F(T

• 为松弛时间 其值取决于分子运动单元的大小 • 由于高聚物分子运动单元的多重性 因此，实际上高聚物的分子运动具 有许多个松弛时间———— • 松弛时间谱： 1—2 高分子分子运动的松弛特性

1—3分子运动的温度依赖性 温度的作用 温度分子热运动能使更活化 温度↑体积↑分子运动空间↑ 最终使松弛时间↓

1—3 分子运动的温度依赖性 • 温度的作用 – 温度 分子热运动能 使更活化 – 温度 体积 分子运动空间 最终使松弛时间

1—3分子运动的温度依赖性 对于玻璃态下的分子运动有: AE / /RT At=R 对于高弹态时的分子运动有: C C,+T-T

1—3 分子运动的温度依赖性 • 对于玻璃态下的分子运动有： • 对于高弹态时的分子运动有：