高分子材料学
制品性能和加工性能决定于:
- 高分子材料的性能
- 聚合物的结构
- 加工方法
- 聚合物的种类
- 化学结构
- 热效应
- 结晶能力
- 用途
- 通用型
- 工程型 (50Mpa，6
$KJ/m^2) - 耐高温 (250~300度)
- 功能型 (导电、吸水、磁性)
- 聚合物的工艺性能
- 温度热效应（Tb,Tg,Tf,Tm,Td）
- 流变特性 粘度与剪切速率的关系
$\eta_a = f(\dot{\gamma})$
) - 结晶性
- 加工性（体积变化，强度变化，吸水率）
- 加工温度与使用温度
高分子材料性能的化学因素
- 聚合物分子构成
- 共价键 （热效应）
- 元素 （除C以外主链和支链的构成元素）
- 取代基（对力学性能、热性能的影响）
- 键接次序和构型
- 聚合物的组成（单体比例影响力学性能）
- 交联（交联的方式及影响因素）
- 基团与端基
- 无活性基团 多次成型，热塑性材料
- 端基的稳定性（耐老化性）
- 支链
- 数目
- 长度
- 分布
高分子材料性能的物理因素
-
分子量及其分布
一般分子量$\downarrow$，流动性$\uparrow$- 分子量与性能
- 分子量对使用性能的影响
- 分子量对加工性能的影响
- 分子量的指标
- 门尼粘度
- 熔融指数
- 分子量选择
- 分子量分布
-
$M_w/M_n\leq 5$窄
 -
$M_w/M_n\geq 5$宽
-
- 分子量与性能
-
聚合物的结晶性
- 结晶概念
- 结晶方式
- 成核方式
- 结晶度
- 结晶与成型的关系
- 熔融温度与熔融时间
- 成型压力（应力/取向）
- 冷却速率
- 骤冷
- 缓冷
- 后处理与结晶
- 二次结晶
- 后结晶
- 成核剂与结晶
- 结晶与性能
- 强度（模量）
- 耐热性（热变形温度）
- 吸水性
- 收缩率
- 结晶概念
-
粒度与分布
- 颗粒结构：外形与孔隙率
- 粒度：粒度大，比表面积小，混合不均匀
- 粒度分布
-
加工过程中的取向
- 流动取向
- 取向与解取向的关系
- 取向的形式
- 单轴
- 双周
- 拉伸取向
- 类型
- 粘流拉伸：速度快，距离大，分子运动
- 塑性拉伸：大分子位移
- 高弹拉伸：链段位移
- 结晶与非晶
- 结晶：晶区与非晶区速度不同，过程不同（破坏，重排，微晶取向）
- 非晶：分子与链段同时
- 类型
- 影响因素
-
取向度
$F=\frac{1}{2}(3cos^2a_m-1)$, a:取向角，结构单元排列方向与流动（拉伸）方向的角度
) - 分子结构：结构简单，易变形，不稳定
- 低分子物质：降低Tg,Tf,易于取向（解取向）
- 成型温度：关键的定型的速度
- 冷却温度：Tpm，Ts，Tc
- 应力与拉伸比
- 应力与取向度
- 拉伸比：拉伸前后长度比,前后辊转速比，卷绕速度与挤出速度比 ，一般大于1
-
取向度
- 取向与性能
- 各向异性
- 强度提高
- 流动取向
-
粘度
- 定义值
- 影响因素
- 作用
作业
- 粘度的定义和表述。
- 结晶度的定义，聚合物的性能与结晶度的关系？
