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简答题简述高聚物在不同温度下的三种物理机械状态。
  • 将线型或具有微量交联的非晶态高聚物,以一定升温速度加热,并施加一定外力,则高聚物的变形将随温度而变化,其关系曲线称为“热机械性能曲线”。在曲线上有二个斜率突变区,称为玻璃态转变区和粘弹态转变区,在这二个突变区的中间和二侧,高聚物呈三种不同的力学状态,各种力学状态相互转变的温度,称为热转变点温度。高聚物在低于某温度Tg时,因分子间力很大,分子链段转动困难,在外力作用下,变形很小,高聚物表现为较脆硬的玻璃状态,称为玻璃态。随着温度的升高,分子间力降低,当温度高于Tg时,大分子能以链段为单位开始运动,高聚物变柔曲,易伸长,富有橡胶般的弹性,在外力作用下,出现高度变形,这种物理机械状态称为高弹态。非晶态高聚物由玻璃态向高弹态转变的温度,或是大分子链段开始运动的最低温度称为玻璃化温度(Tg)。高聚物在Tg时,其物理机械性能有显著变化。当温度继续上升到Tt时,整个大分链开始相互转移,变形显著增大,高聚物变成极粘的液体,这种状态称为粘流态。非晶态高聚物由高弹态向粘流态转变的温度,或者是大分子链相互移动的温度称为粘流温度(TF.。部分结晶高聚物(如合成纤维)的热机械性能曲线与非晶态高聚物的有所不同,由于部分晶体的网络作用,使玻璃态转变区的曲线斜率变小,即Tg与Tf两个热转变点不如非晶态高聚物的明显。晶态高聚物的机械性能曲线差异更大,它只有一个突变区,即只有一个热转变点,就是晶区内大分子链相互流动的温度,称为熔点温度。
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