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1、高分子期末重點名詞解釋
第四章 逐步聚合反應
1) 縮聚反應(線型縮聚和體型縮聚):
縮聚反應定義:含有兩個(或兩個以上)官能團的低分子化合物,在官能團之間發(fā)生縮合反應,在縮去小分子的同時能生成高聚物的逐步聚合反應。
線型縮聚:單體都只帶兩個官能團,聚合過程,分子鏈在兩個方向增長。獲得可溶可熔的線形聚合物(熱塑性聚合物)。
體型(支化、交聯(lián))縮聚反應:
單體至少有一個含有兩個以上官能團,反應過程中,分子鏈從多個方向增長。獲得不溶不熔的交聯(lián)(體形)聚合物(熱固性聚合物)。
2) 反應程度:參加反應官能團數(shù)占起始官能團數(shù)的分率。
3) 平均官能度:兩種或兩種以上單體參加的縮聚反應中
2、,在達到凝膠點以前的線型反應階段,反應體系中實際能夠參加反應的各種官能團(有效官能團)總物質(zhì)的量與單體總物質(zhì)的量之比。
4) 凝膠點:體型縮聚反應當反應程度達到某一數(shù)值時,反應體系的粘度會突然增加,突然轉(zhuǎn)變成不溶、不熔、具有交聯(lián)網(wǎng)狀結構的彈性凝膠的過程。此時的反應程度被稱作凝膠點。
5) 熱塑性聚合物:非交聯(lián)型的,加熱時會變軟或流動。加工過程不發(fā)生化學變化,可進行再加工。
6) 熱固性聚合物:交聯(lián)型的,加熱時不會流動。聚合反應的完成和交聯(lián)反應是在加工過程中進行的,成型后不能再次加工。
7) 熔融縮聚:在單體和聚合物的熔融溫度以上將它們加熱熔融,然后在熔融態(tài)進行的縮聚方法。
8) 溶液
3、聚合:單體加適當催化劑在溶劑中進行的縮聚反應。
9) 固相縮聚:在單體及聚合物熔點一下的惰性氣體或高真空下加熱縮聚的方法。
10) 界面縮聚:在多相(一般為兩相)體系中,在相界面處進行的縮聚反應。
第五章 聚合物的化學反應
1) 聚合物的相似轉(zhuǎn)變:反應僅發(fā)生在聚合物分子的側基上,即側基由一種基團轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N基團,并不會引起聚合度的明顯轉(zhuǎn)變。
2) 鄰近基團效應:分為以下兩種
位阻效應:由于新生成的功能基的立體阻礙,導致其鄰近功能基難以繼續(xù)參加反應。
靜電效應:鄰近基團的靜電效應可降低或提高功能基的反應活性。
3) 概率效應(功能基孤立化效應):當高分子鏈上的相鄰功能基成
4、對參與反應時,由于成對基團反應存在概率效應,即反應過程中間或會產(chǎn)生孤立的單個功能基,由于功能基難以繼續(xù)反應,因而不能100%轉(zhuǎn)化,只能達到有限的反應程度。
4) 聚合物的老化:聚合物在使用過程中,受空氣、水、光等大氣條件,物理—化學因素綜合的影響,引起不希望的化學變化,使性能變壞,這過程叫老化。
5) 解聚:聚合反應的逆反應,聚合物首先從末端開始裂解,生成相當于增長鏈自由基的自由基,然后按鏈式機理逐個脫落下單體。
6) 降解:聚合物相對分子質(zhì)量變小的化學反應過程的總稱,其中包括解聚、無規(guī)斷鏈、側基和低分子物的脫除等反應。
第六章 聚合物的結構
1) 鏈節(jié):鏈節(jié)指組成聚合物的每
5、一基本重復結構單元。
2) 鏈段:由于高分子鏈中的單鍵旋轉(zhuǎn)時互相牽制,即一個鍵轉(zhuǎn)動,要帶動附近一段鏈一起運動,這樣每個鍵不能成為一個獨立運動的單元,而是由若干鍵組成的一段鏈作為一個獨立運動單元。
3) 構象:高分子鏈由于單鍵內(nèi)旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的分子在空間的不同形態(tài)。
4) 構型:分子中由化學鍵所固定的原子在空間的排列。
5) 均方末端距:末端距是指線形高分子鏈的一端到另一端的直線距離,用h(矢量)表示。其平方的平均值即是均方末端距(標量)。
6) 均方旋轉(zhuǎn)半徑:從分子質(zhì)量中心到分子中各鏈段mi的距離si的平方平均值(詳見P230右下角)。
7) 高分子鏈的柔順性:高分子鏈能夠通過內(nèi)旋轉(zhuǎn)作
6、用改變其構象的性能。
8) 結晶度:試樣中結晶部分所占的質(zhì)量分數(shù)或體積分數(shù)。
9) 結晶速率(退火或淬火):結晶溫度不同,結晶速度也不同,在某一溫度時出現(xiàn)最大值,出現(xiàn)最大結晶速度的結晶溫度可由經(jīng)驗公式:Tc,max=(0.80-0.85)Tm。
退火:
淬火:
10) 取向(牽伸和熱定型):在外場作用下,分子鏈將沿著外場方向排列的過程。
牽伸:纖維彼此間產(chǎn)生相對位移,使纖維連續(xù)地、均勻地分布在輸出產(chǎn)品長度方向上,這個過程稱作牽伸過程,簡稱牽伸。
熱定型:用快的熱處理過程使鏈段解取向,使纖維獲得彈性的過程。
11) 液晶:被成為物質(zhì)的第四態(tài)或中介相,它
7、介于液態(tài)和晶態(tài)之間,是自發(fā)有序但仍能流動的狀態(tài),又稱為“有序流體”。
12) 高分子合金:將不同品種的聚合物用物理的或機械的辦法混合在一起的物質(zhì)稱為高分子共混物,由于共混與合金有很多相似之處,因此稱高分子共混物為高分子合金。
第七章 聚合物的性質(zhì)
1) 內(nèi)聚能密度(CED):單位體積內(nèi)的內(nèi)聚能,它可用于比較不同高分子內(nèi)分子間作用力的大小。
2) 溶度參數(shù):內(nèi)聚能密度的平方根,即δ=(CED)1/2它是描述高分子內(nèi)分子間作用力更常用的一個物理量。
3) 溶劑的選擇原則:1、相似相溶原則(極性相似、結構相似);2、溶度參數(shù)相近相溶原則:當聚合物與溶劑的溶度參數(shù)差小于2時可以互溶(
8、|δ1-δ2|<2);3、若難以找到合適的單一溶劑,可選擇混合溶劑。
4) θ狀態(tài):θ狀態(tài)時,π= 0,溶液中三種相互作用力相等,即溶劑分子—溶劑分子;溶劑分子—高分子;高分子—高分子,之間的相互作用力完全相等。于是分子鏈自由貫穿互不干擾,又得名“無擾狀態(tài)”。
5) 玻璃化轉(zhuǎn)變溫度:玻璃態(tài)開始向高彈態(tài)轉(zhuǎn)變的溫度稱為玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。
6) 流動溫度:非晶態(tài)高分子聚合物整條分子鏈開始運動的溫度,是高分子聚合物成型加工的最低溫度。(這個不確定)
7) 熵彈性:高彈性的本質(zhì)(內(nèi)能幾乎不變);在外力作用下:分子鏈由卷曲狀態(tài)變?yōu)樯煺範顟B(tài),熵減??;當外力移去后:分子鏈自發(fā)伸展回卷曲狀態(tài),形變可逆,熵
9、增大。
8) 熔融指數(shù):在一定的溫度下和規(guī)定負荷下,10 min 內(nèi)從規(guī)定直徑和長度的標準毛細管內(nèi)流出的聚合物的熔體的質(zhì)量,用MI 表示,單位為g/10 min。
對于同種聚合物而言,熔融指數(shù)越大,聚合物熔體的流動性越好。但由于不同聚合物的測定時的標準條件不同,因此不具可比性。
9) 假塑性流體:在流動過程中粘度隨切變速率的增加而下降,稱為“假塑性流體”。
10) 擠出物脹大效應:是指高聚物擠出成形時,擠出物的最大直徑比??谥睆酱蟮默F(xiàn)象。這是由于聚合物被擠出模口后外力消失,聚合物在流動過程中發(fā)生的高彈形變回縮引起的。
11) 爬桿效應:如果有一轉(zhuǎn)軸在液體中快速旋轉(zhuǎn),低分子液體受到離心
10、力的作用,中間部位液面下降,器壁處液面上升;高分子熔體或溶液的液面則在轉(zhuǎn)軸處是上升的,在轉(zhuǎn)軸上形成相當厚的包軸層的現(xiàn)象:
12) 熔體破裂:聚合物熔體在導管中流動時,若產(chǎn)生不穩(wěn)定流動狀態(tài),擠出物表面出現(xiàn)凹凸不平或外形發(fā)生竹節(jié)狀、螺旋狀等畸變,以至支離、斷裂,統(tǒng)稱為熔體破裂。
13) 應力:材料發(fā)生形變時內(nèi)部產(chǎn)生了大小相等但方向相反的反作用力抵抗外力,單位面積上的這種反作用力(定義)(應對外力的自身響應力)。
14) 應變:材料在外力作用下,材料不能產(chǎn)生位移時,其幾何形狀和尺寸所發(fā)生的變化。
15) 模量:是指在彈性形變范圍內(nèi)單位應變所需應力的大小,是材料剛性的一種表征。
16) 細頸
11、化:是指試樣在一處或幾處薄弱環(huán)節(jié)首先變細,此后細頸部分不斷擴展,非細頸部分逐漸縮短,直至整個試樣變細為止。這一階段應力不變,應變可達500%以上。
17) 冷拉:“細頸化”由于是在較低溫度下出現(xiàn)的不均勻拉伸(注:玻璃態(tài)聚合物試樣在拉伸時橫截面是均勻收縮的),所以又稱為“冷拉”。
18) 銀紋:PS、PMMA等聚合物在受力時會在垂直于應力方向上出現(xiàn)一些肉眼可見的小裂紋,由于光的散射和折射而閃閃發(fā)光,因而得名“銀紋”。
19) 蠕變:就是在一定溫度和較小的恒定外力下,材料形變隨時間而逐漸增大的現(xiàn)象。
20) 應力松弛:就是在固定的溫度和形變下,聚合物內(nèi)部的應力隨時間增加而逐漸衰減的現(xiàn)象。
21) 滯后現(xiàn)象:是指應變隨時間的變化一直跟不上應力隨時間的變化的現(xiàn)象。
22) 力學損耗:當應力與應變有相位差時,每一次循環(huán)變化過程中要消耗功,稱為力學損耗或內(nèi)耗。相位差δ又稱為力學損耗角,人們常用力學損耗角的正切tanδ來表示內(nèi)耗的大小。
23) 時溫等效原理:對于同一個力學松弛現(xiàn)象,既可在較高的溫度下在較短的時間內(nèi)觀察到,也可以在較低的溫度下較長的時間內(nèi)觀察到。因此升高溫度和延長時間對聚合物的粘彈行為是等效的。