高分子物理期末考名词解释打印版

近程结构:一个或几个结构单元的化学组成、空间结构 及其与近程邻近基团间的键接关系。

结构单元:高分子链中单体的残基。 键接方式(构造异构):结构单元在链中的连接方式和顺序。 支化度:支化点密度,或两相邻支化点间链的平均分子量。 交联度:交联点密度,或两相邻交联点间链的平均分子量。 构型:分子中由化学键所固定的原子(团)在空间的排列。 旋光异构:含不对称碳的结构单元具有互为镜象的一对对映 体,互称旋光异构(单元)。 几何异构(顺反异构):由内双键上基团在双键两侧排列方 式不同而形成的异构体(单元)。 等规度:聚合物中由两种异构单元规整连接(全同和间同立 构)的链所占的百分数。

远程结构:相距较远的原子(团)间在空间的形态及其相互 作用。

内旋转:由σ单键绕对称轴的旋转。

构象:由于单键内旋转而形成的分子在空间的不同的形态。 构象(内旋转)异构体:由单键内旋转而形成的相对稳定 的不同构象间的互称。

无轨线团:具有不规则蜷曲构象的高分子链。

均方末端距:线型高分子链两端点间距离平方的平均值。 均方旋转半径:从高分子链重心到各个链单元间距离平 方的平均值。

高斯链:高分子链段分布符合高斯分布函数的高分子链 (等效自由结合链)。 等效自由结合链:以若干个键所组成的链段间自由结合 、且无规取向的高分子长链。

链段:高分子链段中由若干个键所组成的能够独立运动 的最小的分子片段(单元)。 刚性因子(空间位阻参数):由实测高分子的无扰根均方 末端距与自由旋转链的根均方末端距之比。

分子无扰尺寸:由实测高分子的无扰均方末端距与分子量 之比的平方根。

无扰尺寸:在θ条件下测得的高分子链的尺寸应与高分子 本体尺寸一致,称无扰尺寸。

柔顺性:高分子链能够改变其构象的性质。 聚集态结构(超分子结构):高分子材料中分子链与链间的 排列与堆砌结构。

内聚能:将1mol 固体或液体分子相互远离到其分子间作用 力范围之外所需的能量。

结晶度:体系中结晶部分所占的百分数。

结晶速率(半晶期):结晶过程进行到一半所需要时间的倒 数,由成核速率和晶粒成长速率决定。

次级结晶(二次结晶):高分子结晶后,其未结晶部分随时 间继续缓慢结晶的现象。

熔限:高分子晶体熔融时出现的较宽的温度范围。 熔点:晶体熔融时的温度。

取向态:高分子链沿某些特定方向作优势排列的过程或装态 解取向:已经取向的高分子链在受热时重新趋向于无序化的 过程

单轴取向:高分子链或链段沿单向外力作优势排列的过程 或状态。

双轴取向:高分子链取平行于薄膜平面方向排列的过程或 状态。

溶解:溶质分子和溶剂分子相互扩散,最后形成分子分散 的均相体系的过程。

溶胀:溶剂分子向高分子体系中渗透,使高分子体积膨胀 的过程。

溶胀平衡:交联高分子在溶剂中膨胀,同时产生弹性收缩 作用,最终达到的平衡状态。

浓度参数:物质内聚能密度的平方根。

Huggins 参数χ1 :反映高分子与溶剂混合时相互作用能 变化的参数。 θ状态(θ条件):高分子溶液的溶剂化学位变化与理想 溶液相同时的状态。

θ溶剂:高分子溶液的溶剂化学位变化与理想溶液相同时 所用的溶剂。

θ温度(Flory 温度):高分子溶液的溶剂位变化与理想溶 液相同时所处的温度。

扩张因子:溶液中高分子的根均方末端距与其无扰值之比。 排斥因子:溶剂作用使高分子链发生扩张或收缩而引起的 体积变化。

第二维利系数:高分子溶液渗透压与浓度关系中偏离线性 的二次项系数。A2=Nu/2M2

凝胶:溶剂分散在交联高分子中形成的溶胀体。 冻胶:由分子间作用力结合而成的高分子溶胀体。

增塑剂:能够使高分子的塑性增大(降低Tf 和Tg )的物质。 平均分子量:多分散性高分子体系中分子量的统计平均值。 多分散系数:重均分子量与数均分子量之比。

依数性:加入溶质后溶剂的一些热力学参数变化仅与溶质 分子数有关的性质。

相对粘度:溶液粘度与溶剂粘度之比。

增比粘度:溶液粘度比溶剂粘度的相对增量。

粘数(比浓粘度):粘度的相对增量与浓度的比值。 特性粘数(极限粘度):浓度趋于零时的粘数(比浓粘度)。 分子量分布:聚合物中各个级分所占分数与分子量的关系。 淋洗(出)体积:在色谱法检测或分离样品时,从试样进柱 到被淋洗出来所接受到的淋出液总体积。

松弛过程:高分子在受外场作用时从一个平衡态过渡到另一 平衡态是需要时间达到过程。

松弛时间:在外场作用下高分子某一物理量变化达到其总变

化量的1/e时所需的时间。

松弛时间谱:高聚物各种运动单元的松弛时间因长短不一而 形成的一个分布。

热机械曲线:在一恒力作用下,聚合物试样的形变(或模量

)与温度的关系曲线。

玻璃态:非晶态高分子处于普弹性(小可逆形变)的状态, 即链段运动被冻结的状态。

高弹态:非晶态高分子处于链段可运动,在外力作用下可以 产生可逆大形变的状态。

粘流态:高分子分子链间可以相对滑移,产生不可逆粘性流

动的状态。 玻璃化转变:玻璃态与高弹态之间的转变,是分子链间是否

可以产生明显滑移的转变。 粘流转变:高弹态与粘流态之间的转变,是分子链间是否可 以产生明显滑移的转变。

主级松弛:高分子链段运动冻结与否的转变引起的松弛,即

玻璃化转变区的松弛。

次级松弛:小于链段的一些运动单元冻结与否而产生的一系

列在玻璃化温度以下的松弛。

自由体积:液体或固体中未被分子占据的体积。

牛顿流体:液体流动时,粘度不随剪切应力与剪切速度变化

而变化的流体。 宾汉流体(塑性流体):剪切应力需超过一定值(屈服应力) 后才能流动的液体。 假塑性流体(切力减稀流体):流动时表现粘度随剪切应力

或剪切速率增加而逐渐下降的流体。

胀熔体(切力增稠流体):流动时表现粘度随剪切应力或剪 切速率增加而逐渐增大的流体。 力学性能:材料在受力时产生形变或抗破损断裂的性能。 形变性能:材料在受力时的变形特性,反映材料在破坏前的

应力与应变的关系。

断裂性能:材料在破裂时所承受的应力及其应变响应。 应力:材料在受力时由于内部产生形变而导致的单位面积上

抵抗外力的作用力。

应变:材料在外力作用下产生的形变响应。

泊松比:材料在拉伸变形时横向收缩率与纵向伸长率的比值 弹性模量:在外力作用下,材料抵抗变形的能力,是材料单

位应变时的应力大小。 弹性柔量:材料顺应外力而变形的能力,为单位应力下的应

变量,即模量的倒数。 屈服:在受到超过临界应力作用时,材料发生很大形变的现

象。

屈服应力:材料能产生很大形变时所承受的临界应力。 屈服应变(伸长率):在受到超过临界应力作用时,材料会 产生很大形变,临界点对应的应变。 冷拉:玻璃态高分子在大应力作用下产生大形变的现象,升

温后可回复。 受迫高弹性:玻璃态高分子在大应力作用下由熵变导致的大

形变,升温后可回复。 冷流:玻璃态高分子在大应力作用下产生升高温度也不能回 复形变的现象。

脆点(脆化温度):在玻璃化温度以下,材料的屈服应力与

断裂应力相等时的温度。 脆性断裂:材料在屈服以前发生的断裂。 韧性断裂:材料在屈服以后发生的断裂。

普弹态:材料瞬时产生的由内能变化导致的可逆小形变的特 性。

熵弹态(高弹性):材料产生的由熵变导致的可逆大形变的特

性。 粘弹态:材料产生的可逆或部分可逆的大形变具有时间依赖

性的特性。

力学松弛:由分子运动的松弛特性导致的高分子力学性能也 具有时间依赖性的特性。

蠕变:在恒定的应力作用下,材料的形变随时间逐渐发展的

现象。 应力松弛:在恒定的应变下,材料的应力随时间逐渐降低的

现象。

滞后:在交变应力作用下,材料应变变化滞后于应力变化的 现象。

力学损耗(内耗):在交变应力作用下,材料每一拉伸一收

缩循环时所损耗的能量。 时温等效原理:对于分子运动和力学松弛现象,升高温度等 效于延长观测时间。

Boltzmann 叠加原理:聚合物力学松弛的各因数对松弛过程 贡献是独立的,并有简单的加和关系。

碳链高分子:主链全部由碳原子以共价键相连接的高分子化

合物。 杂链高分子:主链中除了含有碳外,还有两种或两种以上其

他原子并以共价键相连接的高分子化合物。

热塑性:物质在加热时能发生流动变形,冷却后可以保持一

定形状的性质,线形或支链型聚合物具有这种性能

热固性:加热时不能软化和反复塑制,也不在溶剂中溶解的

性能,体型聚合物具有这种性能。 热弹性:是指温度波动给固体尺寸和形状造成的变化 高分子合金:由两种或两种以上高分子材料构成的复合体系 ,是由两种或两种以上不同种类的树脂,或者树脂与少量橡 胶,或者树脂与少量热塑性弹性体,在熔融状态下,经过共 混,由于机械剪切力作用,使部分高聚物断链,再接枝或嵌 段,亦或基团与链段交换,从而形成聚合物与聚合物之间的

复合新材料

高分子的链结构又分近程结构和远程结构。近程结构属于化学结构 又称一级结构。远程结构包括分子的大小与形态,链的柔顺性及分 子在各种环境中所采取的构象,又称二级结构。聚集态结构是指高 分子材料整体的内部结构,包括晶态结构、非晶态结构、取向态结 构、液晶态结构以及织态结构,它们是描述高分子聚集体中的分子 之间是如何堆砌的,又称三级结构。织态结构和高分子在生物体中 的结构则属于更高级的结构。

高分子链的构型包括单体单元的键合顺序、空间构型的规整性、支 化度、交联度以及共聚物的组成及序列结构。

高分子链序列结构:共聚物中不同结构单元的交替次数,不同结构 单元在分子链中的平均长度。

全同立构,高分子全部由一种旋光异构体键接而成,称为全同立构; 间同立构,由两种旋光异构体交替键接而成,称为间同立构; 无规立构,两种旋光异构体完全无规键接时,则称为无规立构。 等规立构,全同异构和间同异构统称为等规立构。

定向聚合,通常自由基聚合的高聚物大都是无规的,只有用特殊的 催化剂才能制得等规立构的高聚物,这种聚合方法称为定向聚合。 等规度是指高聚物中含有全同立构和间同立构的总的百分数。 交联结构,高分子链之间通过支化联结成一个三维空间网型大分子 时即称为交联结构。

交联度,通常用两个交联点之间的平均分子量Mc 来表示。交联度 愈高,Mc 愈小。或者用交联点的密度表示。

无规线团,单键的内旋转导致高分子呈蜷曲构象,这种不规则的蜷 曲的高分子链的构象称为无规线团。

柔性链,高分子长链在不受力的情况下,自发地采取蜷曲状态,表 现出不同程度的柔性,因此通常称这种链为柔性链。

理想的柔性链,是指高分子的主链由无数个不占体积的很小的键自 由结合而成,键的长度为l ,键的数目为n (n→∞)。每个相连接的 键热运动时没有键角的限制,而旋转也没有位垒的障碍,每个键在 任何方向取向的几率都相等。这种理想链又称为自由结合链或自由 连接链。

等效自由连接链,将含有n 个键长为l, 键角θ固定, 旋转不自由的键 组成的链视为一个含有Z 个长度为b 的链段组成的可以自由旋转的 链, 称为等效自由连接链。

等效自由联结链:自由联结链是一个理想化的模型它的分子是有足够 多的不占有体积的化学键联结而成,内旋转时没有键角限制和位垒 障碍,其中每个键在任何方向取向的几率都相等。实际的高分子链 并不是自由内旋转的,在旋转时还有空间位阻效应以及分子间的各 种远程相互作用,但是只要链足够长,并且具有一定的柔性,则仍 旧可以把它当作自由联结链进行统计处理,即当作等效自由联结链 ,这种链的统计单元是主链上能够独立运动的最小单元,称作链段。 末端距,高分子链的两端之间的直线距离称为末端距h 。(h 是矢量) 无扰均方末端距,在稀溶液中,利用链节和溶剂分子之间的排斥作 用屏蔽链内链节之间的体积排除效应,即处于θ状态的溶液中时, 测得的均方末端距就是无扰均方末端距。

高分子溶液聚合物以分子状态分散在溶剂中所形成的均相混合物, 称为“高分子溶液”。

溶度参数是内聚能密度的平方根。

“理想溶液”,是指溶液中溶质分子间、溶剂分子间和溶质溶剂分子 间的相互作用力能都相等,溶解过程没有体积的变化,也没有焓的 变化。

第二维利系数A 2 它的物理意义是高分子链段和链段间的内排 斥与高分子链段和溶剂分子之间能量上的相互作用,两者相互竞争 的一个量度。

Huggins 参数Χ是高分子物理中最重要的物理参数之一,它反映高 分子与溶剂或高分子与高分子混合时相互作用能的变化。 排斥体积u ,在稀溶液中,由于高分子相互接近时的自由能的变化 ,使一个高分子很难进入另一个高分子所占的区域,即两个分子之 间存在着一定的空间,此空间称作排斥体积u 。

无扰尺寸,在特殊的情况下,真实的高分子溶液中的正的外排斥体 积和负的内排斥体积刚好抵消,u=0,线团的行为好像无限细的(不 占体积的)链一样,处于无干扰的状态,这种状态的尺寸称为无扰 尺寸。

特性粘度(极限粘度):高分子在c→0时, 单位浓度的增加对溶液的 增比浓度或相对粘度对数的贡献. 其数值不随溶液浓度的大小而变化 , 但随浓度的表示方法而异.

临界共溶温度Tc ,某些聚合物在溶解于有机溶剂时,温度较低时溶 液分成两相,温度上升后又能相互溶解为一相。当某一温度时聚合 物和溶剂的相互溶解曲线相交于一点,此时两者恰好完全互溶,此 点所对应的临界温度称为临界共溶温度Tc 。

亚浓溶液,当高分子溶液的浓度增大到某种程度后,高分子线团互 相穿插交叠,整个溶液中的链段分布趋向均一,这种溶液称为亚浓 溶液。

临界交叠浓度,在稀溶液与亚浓溶液之间,随着浓度从稀向浓逐渐 增大,孤立的高分子线团则逐渐靠拢,直到成为线团密堆积时的浓 度,称为临界交叠浓度,又称接触浓度。

平衡溶胀比的定义为达到溶胀平衡后,溶胀体体积与交联体体积的 比值。

临界胶束浓度(CMC ),将嵌段共聚物溶解在小分子溶剂中,如果溶 剂对其中的某一嵌段有很强的相互吸引作用,在固定温度改变浓度或 固定浓度改变温度两种条件下,嵌段共聚物类似于小分子的表面活性 剂与溶剂作用强的嵌段倾向于与溶剂混合,而另一嵌段就倾向于与其

他链的相似嵌段聚集在一起,形成胶束,形成胶束的临界条件分别称 为临界胶束浓度(CMC )和临界胶束温度(CMT )。进一步增加浓度, 这些胶束逐渐发生交叠,形成物理凝胶,几乎不能流动,形成凝胶的

临界浓度被称为临界凝胶浓度(CGC )。

高分子的凝聚态结构是指高分子链之间的排列和堆砌结构。

虎克型弹性,非晶态聚合物在较低温度下受到外力时,由于链段运动 被冻结,只是主链的键长和键角有微小的变化,宏观上聚合物的形变 很小,形变与受力的大小成正比,当外力除去后形变能立刻恢复。这

种力学性质称为虎克型弹性,又称普弹性。

玻璃态,非晶态聚合物处于具有普弹性的状态,称为玻璃态。 松弛过程是指一个从非平衡态到平衡态进行的过程,它首先是很快的 进行,然后逐步放慢甚至于时间达到无穷长。松弛过程所需要的时间 称为松弛时间τ。把橡胶状过渡到液体状的时间称为最终松弛时间。 取向是指在某种外力的作用下, 分子链或者其他结构单元沿着外力作用 方向择优排列的结构. 所谓解取向是指与取向过程相对的由于热运动时 分子排序趋向于紊乱无序的过程。取向度是反映材料的取向程度的量

度。

球晶,当结晶性的聚合物从浓溶液中析出,或从熔体冷却结晶时,在 无应力或流动的情况下倾向于生成圆球形的复杂结晶,称为球晶。 单晶聚合物在极稀的溶液中缓慢结晶,生成具有规则几何形状的薄片 状晶体,称为单晶。在单晶中,分子链作高度规则的三维有序排列,

分子链的取向与片状晶体的表面相垂直的。

次期结晶:高聚物的结晶过程可分为两个阶段,符合Avrami 方程的 直线部分称作主期结晶,偏离方程的非线性部分称作次期结晶。 Avrami 指数是与聚合物晶体成核的机理和生长的方式有关的数值,

等于生长的空间维数和成核过程的时间维数之和。

液晶态,某些物质的结晶受热熔融或被溶剂溶解之后,虽然失去固 态物质的刚性,而获得液态物质的流动性,却仍然部分地保存着晶 态物质分子的有序排列,从而在物理性质上呈现各向异性,形成一 种兼有晶体和液体部分性质的过渡状态,这种中间状态称为液晶态,

处在这种状态下的物质称为液晶。

挤出物胀大:高聚物熔体在挤塑通过模头时,由剪切应力、拉伸应力 作用而储存的能量在通过模头后必须释放,造成挤出制品尺寸大于模 口尺寸的现象。它是高聚物熔性弹体的表现,弹性效应是一种记忆效

应高聚物出模口后要回复到它进模孔前的形状。

断裂应力,聚合物在拉伸时,拉力达到一定值时材料会发生断裂,断 裂时的临界拉伸应力称为断裂应力,对应的应变称为断裂伸长率。

脆性断裂,在材料出现屈服之前发生的断裂称为脆性断裂,

韧性断裂,在材料屈服之后的断裂称为韧性断裂。

强迫高弹形变,玻璃态聚合物在大外力的作用下发生的大形变,其本 质与橡胶的高弹形变一样,但表现的形式却有差别,为了与普通的高

弹形变区别开来,通常称为强迫高弹形变。

细颈:大多数聚合物在适宜的温度和拉伸速率下,都能进行冷拉而成 颈。达到屈服点后,这样的截面突然变得不均匀,出现一个或几个细 颈,此时细颈和非细颈部分截面积维持不变,细颈部分不断扩展,非 细颈部分不断减少,在应力—应变曲线上表现出来的特点是:伸长不

断增加,应力几乎不变,直至整个试样完全变为细颈为止。

银纹,是指聚合物在张应力的作用下, 在材料某些薄弱的地方出现应 力集中而产生的局部的塑性形变和取向, 以至于在材料的表面或者内

部垂直于应力方向出现微细凹槽的现象。

应力发白,用橡胶增韧的塑料,像高抗冲聚苯乙烯、ABS 树脂等,它 们在拉伸变形或弯曲变形或受冲击的破坏时试样有发白现象,这种发

白现象称为应力发白。

应力集中,如果材料存在缺陷,受力时材料内部的应力平均分布状态 将发生变化,使缺陷附近局部范围内的应力急剧地增加,远远超过应

力平均值,这种现象称为应力集中。

线性粘弹性,一个理想的粘性体,当受到外力后,形变是随时间线性

发展的,这种性质称为线性粘弹性。

理想高弹体,受到外力作用时,随着形变发生变化,内能保持不变, 即(δu/δl)T ,V =0,我们称这种弹性体为理想高弹体。理想弹性体在受

到外力时,只引起熵变,这种理想高弹体的弹性称为熵弹性。 蠕变,就是指在一定的温度和较小的恒定外力的作用下,材料的形变

随时间的增加而逐渐增大的现象。

应力松弛,是在恒定的温度和形变保持不变的情况下,聚合物内部的

应力随时间逐渐衰减的现象。

滞后现象,聚合物在交变应力的作用下,形变落后于应力变化的现象 就称为滞后现象。滞后现象的发生是由于链段在运动时要受到内摩擦 力的作用,当外力变化时,链段的运动跟不上外力的变化,所以形变

落后于外力,形成一个相位差。

力学损耗,当应力的变化和形变的变化相一致时,没有滞后现象,每 次形变所作的功等于恢复原状时取得的功,没有功的消耗。如果形变 的变化落后于应力的变化,发生滞后现象,则每一循环变化中就要消

耗功,称为力学损耗,有时也称为内耗。

理想弹簧的力学性质服从虎克定律,应力和应变与时间无关; 理想黏壶是在容器内装有服从牛顿流体定律的液体,应力和应变与时

间有关。

次级松弛,一般将聚合物在达到Tm 和Tg 时的转变称为主转变,而将

在低于主转变温度下出现的其他松弛过程统称为次级松弛。

介电松弛,在外加电场作用下,分子偶极子不会立即取向,而是一个

松弛过程,这个松弛过程称为介电松弛。

近程结构:一个或几个结构单元的化学组成、空间结构 及其与近程邻近基团间的键接关系。

结构单元:高分子链中单体的残基。 键接方式(构造异构):结构单元在链中的连接方式和顺序。 支化度:支化点密度,或两相邻支化点间链的平均分子量。 交联度:交联点密度,或两相邻交联点间链的平均分子量。 构型:分子中由化学键所固定的原子(团)在空间的排列。 旋光异构:含不对称碳的结构单元具有互为镜象的一对对映 体,互称旋光异构(单元)。 几何异构(顺反异构):由内双键上基团在双键两侧排列方 式不同而形成的异构体(单元)。 等规度:聚合物中由两种异构单元规整连接(全同和间同立 构)的链所占的百分数。

远程结构:相距较远的原子(团)间在空间的形态及其相互 作用。

内旋转:由σ单键绕对称轴的旋转。

构象:由于单键内旋转而形成的分子在空间的不同的形态。 构象(内旋转)异构体:由单键内旋转而形成的相对稳定 的不同构象间的互称。

无轨线团:具有不规则蜷曲构象的高分子链。

均方末端距:线型高分子链两端点间距离平方的平均值。 均方旋转半径:从高分子链重心到各个链单元间距离平 方的平均值。

高斯链:高分子链段分布符合高斯分布函数的高分子链 (等效自由结合链)。 等效自由结合链:以若干个键所组成的链段间自由结合 、且无规取向的高分子长链。

链段:高分子链段中由若干个键所组成的能够独立运动 的最小的分子片段(单元)。 刚性因子(空间位阻参数):由实测高分子的无扰根均方 末端距与自由旋转链的根均方末端距之比。

分子无扰尺寸:由实测高分子的无扰均方末端距与分子量 之比的平方根。

无扰尺寸:在θ条件下测得的高分子链的尺寸应与高分子 本体尺寸一致,称无扰尺寸。

柔顺性:高分子链能够改变其构象的性质。 聚集态结构(超分子结构):高分子材料中分子链与链间的 排列与堆砌结构。

内聚能:将1mol 固体或液体分子相互远离到其分子间作用 力范围之外所需的能量。

结晶度:体系中结晶部分所占的百分数。

结晶速率(半晶期):结晶过程进行到一半所需要时间的倒 数,由成核速率和晶粒成长速率决定。

次级结晶(二次结晶):高分子结晶后,其未结晶部分随时 间继续缓慢结晶的现象。

熔限:高分子晶体熔融时出现的较宽的温度范围。 熔点:晶体熔融时的温度。

取向态:高分子链沿某些特定方向作优势排列的过程或装态 解取向:已经取向的高分子链在受热时重新趋向于无序化的 过程

单轴取向:高分子链或链段沿单向外力作优势排列的过程 或状态。

双轴取向:高分子链取平行于薄膜平面方向排列的过程或 状态。

溶解:溶质分子和溶剂分子相互扩散,最后形成分子分散 的均相体系的过程。

溶胀:溶剂分子向高分子体系中渗透,使高分子体积膨胀 的过程。

溶胀平衡:交联高分子在溶剂中膨胀,同时产生弹性收缩 作用,最终达到的平衡状态。

浓度参数:物质内聚能密度的平方根。

Huggins 参数χ1 :反映高分子与溶剂混合时相互作用能 变化的参数。 θ状态(θ条件):高分子溶液的溶剂化学位变化与理想 溶液相同时的状态。

θ溶剂:高分子溶液的溶剂化学位变化与理想溶液相同时 所用的溶剂。

θ温度(Flory 温度):高分子溶液的溶剂位变化与理想溶 液相同时所处的温度。

扩张因子:溶液中高分子的根均方末端距与其无扰值之比。 排斥因子:溶剂作用使高分子链发生扩张或收缩而引起的 体积变化。

第二维利系数:高分子溶液渗透压与浓度关系中偏离线性 的二次项系数。A2=Nu/2M2

凝胶:溶剂分散在交联高分子中形成的溶胀体。 冻胶:由分子间作用力结合而成的高分子溶胀体。

增塑剂:能够使高分子的塑性增大(降低Tf 和Tg )的物质。 平均分子量:多分散性高分子体系中分子量的统计平均值。 多分散系数:重均分子量与数均分子量之比。

依数性:加入溶质后溶剂的一些热力学参数变化仅与溶质 分子数有关的性质。

相对粘度:溶液粘度与溶剂粘度之比。

增比粘度:溶液粘度比溶剂粘度的相对增量。

粘数(比浓粘度):粘度的相对增量与浓度的比值。 特性粘数(极限粘度):浓度趋于零时的粘数(比浓粘度)。 分子量分布:聚合物中各个级分所占分数与分子量的关系。 淋洗(出)体积:在色谱法检测或分离样品时,从试样进柱 到被淋洗出来所接受到的淋出液总体积。

松弛过程:高分子在受外场作用时从一个平衡态过渡到另一 平衡态是需要时间达到过程。

松弛时间:在外场作用下高分子某一物理量变化达到其总变

化量的1/e时所需的时间。

松弛时间谱:高聚物各种运动单元的松弛时间因长短不一而 形成的一个分布。

热机械曲线:在一恒力作用下,聚合物试样的形变(或模量

)与温度的关系曲线。

玻璃态:非晶态高分子处于普弹性(小可逆形变)的状态, 即链段运动被冻结的状态。

高弹态:非晶态高分子处于链段可运动,在外力作用下可以 产生可逆大形变的状态。

粘流态:高分子分子链间可以相对滑移,产生不可逆粘性流

动的状态。 玻璃化转变:玻璃态与高弹态之间的转变,是分子链间是否

可以产生明显滑移的转变。 粘流转变:高弹态与粘流态之间的转变,是分子链间是否可 以产生明显滑移的转变。

主级松弛:高分子链段运动冻结与否的转变引起的松弛,即

玻璃化转变区的松弛。

次级松弛:小于链段的一些运动单元冻结与否而产生的一系

列在玻璃化温度以下的松弛。

自由体积:液体或固体中未被分子占据的体积。

牛顿流体:液体流动时,粘度不随剪切应力与剪切速度变化

而变化的流体。 宾汉流体(塑性流体):剪切应力需超过一定值(屈服应力) 后才能流动的液体。 假塑性流体(切力减稀流体):流动时表现粘度随剪切应力

或剪切速率增加而逐渐下降的流体。

胀熔体(切力增稠流体):流动时表现粘度随剪切应力或剪 切速率增加而逐渐增大的流体。 力学性能:材料在受力时产生形变或抗破损断裂的性能。 形变性能:材料在受力时的变形特性,反映材料在破坏前的

应力与应变的关系。

断裂性能:材料在破裂时所承受的应力及其应变响应。 应力:材料在受力时由于内部产生形变而导致的单位面积上

抵抗外力的作用力。

应变:材料在外力作用下产生的形变响应。

泊松比:材料在拉伸变形时横向收缩率与纵向伸长率的比值 弹性模量:在外力作用下,材料抵抗变形的能力,是材料单

位应变时的应力大小。 弹性柔量:材料顺应外力而变形的能力,为单位应力下的应

变量,即模量的倒数。 屈服:在受到超过临界应力作用时,材料发生很大形变的现

象。

屈服应力:材料能产生很大形变时所承受的临界应力。 屈服应变(伸长率):在受到超过临界应力作用时,材料会 产生很大形变,临界点对应的应变。 冷拉:玻璃态高分子在大应力作用下产生大形变的现象,升

温后可回复。 受迫高弹性:玻璃态高分子在大应力作用下由熵变导致的大

形变,升温后可回复。 冷流:玻璃态高分子在大应力作用下产生升高温度也不能回 复形变的现象。

脆点(脆化温度):在玻璃化温度以下,材料的屈服应力与

断裂应力相等时的温度。 脆性断裂:材料在屈服以前发生的断裂。 韧性断裂:材料在屈服以后发生的断裂。

普弹态:材料瞬时产生的由内能变化导致的可逆小形变的特 性。

熵弹态(高弹性):材料产生的由熵变导致的可逆大形变的特

性。 粘弹态:材料产生的可逆或部分可逆的大形变具有时间依赖

性的特性。

力学松弛:由分子运动的松弛特性导致的高分子力学性能也 具有时间依赖性的特性。

蠕变:在恒定的应力作用下,材料的形变随时间逐渐发展的

现象。 应力松弛:在恒定的应变下,材料的应力随时间逐渐降低的

现象。

滞后:在交变应力作用下,材料应变变化滞后于应力变化的 现象。

力学损耗(内耗):在交变应力作用下,材料每一拉伸一收

缩循环时所损耗的能量。 时温等效原理:对于分子运动和力学松弛现象,升高温度等 效于延长观测时间。

Boltzmann 叠加原理:聚合物力学松弛的各因数对松弛过程 贡献是独立的,并有简单的加和关系。

碳链高分子:主链全部由碳原子以共价键相连接的高分子化

合物。 杂链高分子:主链中除了含有碳外,还有两种或两种以上其

他原子并以共价键相连接的高分子化合物。

热塑性:物质在加热时能发生流动变形,冷却后可以保持一

定形状的性质,线形或支链型聚合物具有这种性能

热固性:加热时不能软化和反复塑制,也不在溶剂中溶解的

性能,体型聚合物具有这种性能。 热弹性:是指温度波动给固体尺寸和形状造成的变化 高分子合金:由两种或两种以上高分子材料构成的复合体系 ,是由两种或两种以上不同种类的树脂,或者树脂与少量橡 胶,或者树脂与少量热塑性弹性体,在熔融状态下,经过共 混,由于机械剪切力作用,使部分高聚物断链,再接枝或嵌 段,亦或基团与链段交换,从而形成聚合物与聚合物之间的

复合新材料

高分子的链结构又分近程结构和远程结构。近程结构属于化学结构 又称一级结构。远程结构包括分子的大小与形态,链的柔顺性及分 子在各种环境中所采取的构象,又称二级结构。聚集态结构是指高 分子材料整体的内部结构,包括晶态结构、非晶态结构、取向态结 构、液晶态结构以及织态结构,它们是描述高分子聚集体中的分子 之间是如何堆砌的,又称三级结构。织态结构和高分子在生物体中 的结构则属于更高级的结构。

高分子链的构型包括单体单元的键合顺序、空间构型的规整性、支 化度、交联度以及共聚物的组成及序列结构。

高分子链序列结构:共聚物中不同结构单元的交替次数,不同结构 单元在分子链中的平均长度。

全同立构,高分子全部由一种旋光异构体键接而成,称为全同立构; 间同立构,由两种旋光异构体交替键接而成,称为间同立构; 无规立构,两种旋光异构体完全无规键接时,则称为无规立构。 等规立构,全同异构和间同异构统称为等规立构。

定向聚合,通常自由基聚合的高聚物大都是无规的,只有用特殊的 催化剂才能制得等规立构的高聚物,这种聚合方法称为定向聚合。 等规度是指高聚物中含有全同立构和间同立构的总的百分数。 交联结构,高分子链之间通过支化联结成一个三维空间网型大分子 时即称为交联结构。

交联度,通常用两个交联点之间的平均分子量Mc 来表示。交联度 愈高,Mc 愈小。或者用交联点的密度表示。

无规线团,单键的内旋转导致高分子呈蜷曲构象,这种不规则的蜷 曲的高分子链的构象称为无规线团。

柔性链,高分子长链在不受力的情况下,自发地采取蜷曲状态,表 现出不同程度的柔性,因此通常称这种链为柔性链。

理想的柔性链,是指高分子的主链由无数个不占体积的很小的键自 由结合而成,键的长度为l ,键的数目为n (n→∞)。每个相连接的 键热运动时没有键角的限制,而旋转也没有位垒的障碍,每个键在 任何方向取向的几率都相等。这种理想链又称为自由结合链或自由 连接链。

等效自由连接链,将含有n 个键长为l, 键角θ固定, 旋转不自由的键 组成的链视为一个含有Z 个长度为b 的链段组成的可以自由旋转的 链, 称为等效自由连接链。

等效自由联结链:自由联结链是一个理想化的模型它的分子是有足够 多的不占有体积的化学键联结而成,内旋转时没有键角限制和位垒 障碍,其中每个键在任何方向取向的几率都相等。实际的高分子链 并不是自由内旋转的,在旋转时还有空间位阻效应以及分子间的各 种远程相互作用,但是只要链足够长,并且具有一定的柔性,则仍 旧可以把它当作自由联结链进行统计处理,即当作等效自由联结链 ,这种链的统计单元是主链上能够独立运动的最小单元,称作链段。 末端距,高分子链的两端之间的直线距离称为末端距h 。(h 是矢量) 无扰均方末端距,在稀溶液中,利用链节和溶剂分子之间的排斥作 用屏蔽链内链节之间的体积排除效应,即处于θ状态的溶液中时, 测得的均方末端距就是无扰均方末端距。

高分子溶液聚合物以分子状态分散在溶剂中所形成的均相混合物, 称为“高分子溶液”。

溶度参数是内聚能密度的平方根。

“理想溶液”,是指溶液中溶质分子间、溶剂分子间和溶质溶剂分子 间的相互作用力能都相等,溶解过程没有体积的变化,也没有焓的 变化。

第二维利系数A 2 它的物理意义是高分子链段和链段间的内排 斥与高分子链段和溶剂分子之间能量上的相互作用,两者相互竞争 的一个量度。

Huggins 参数Χ是高分子物理中最重要的物理参数之一,它反映高 分子与溶剂或高分子与高分子混合时相互作用能的变化。 排斥体积u ,在稀溶液中,由于高分子相互接近时的自由能的变化 ,使一个高分子很难进入另一个高分子所占的区域,即两个分子之 间存在着一定的空间,此空间称作排斥体积u 。

无扰尺寸,在特殊的情况下,真实的高分子溶液中的正的外排斥体 积和负的内排斥体积刚好抵消,u=0,线团的行为好像无限细的(不 占体积的)链一样,处于无干扰的状态,这种状态的尺寸称为无扰 尺寸。

特性粘度(极限粘度):高分子在c→0时, 单位浓度的增加对溶液的 增比浓度或相对粘度对数的贡献. 其数值不随溶液浓度的大小而变化 , 但随浓度的表示方法而异.

临界共溶温度Tc ,某些聚合物在溶解于有机溶剂时,温度较低时溶 液分成两相,温度上升后又能相互溶解为一相。当某一温度时聚合 物和溶剂的相互溶解曲线相交于一点,此时两者恰好完全互溶,此 点所对应的临界温度称为临界共溶温度Tc 。

亚浓溶液,当高分子溶液的浓度增大到某种程度后,高分子线团互 相穿插交叠,整个溶液中的链段分布趋向均一,这种溶液称为亚浓 溶液。

临界交叠浓度,在稀溶液与亚浓溶液之间,随着浓度从稀向浓逐渐 增大,孤立的高分子线团则逐渐靠拢,直到成为线团密堆积时的浓 度,称为临界交叠浓度,又称接触浓度。

平衡溶胀比的定义为达到溶胀平衡后,溶胀体体积与交联体体积的 比值。

临界胶束浓度(CMC ),将嵌段共聚物溶解在小分子溶剂中,如果溶 剂对其中的某一嵌段有很强的相互吸引作用,在固定温度改变浓度或 固定浓度改变温度两种条件下,嵌段共聚物类似于小分子的表面活性 剂与溶剂作用强的嵌段倾向于与溶剂混合,而另一嵌段就倾向于与其

他链的相似嵌段聚集在一起,形成胶束,形成胶束的临界条件分别称 为临界胶束浓度(CMC )和临界胶束温度(CMT )。进一步增加浓度, 这些胶束逐渐发生交叠,形成物理凝胶,几乎不能流动,形成凝胶的

临界浓度被称为临界凝胶浓度(CGC )。

高分子的凝聚态结构是指高分子链之间的排列和堆砌结构。

虎克型弹性,非晶态聚合物在较低温度下受到外力时,由于链段运动 被冻结,只是主链的键长和键角有微小的变化,宏观上聚合物的形变 很小,形变与受力的大小成正比,当外力除去后形变能立刻恢复。这

种力学性质称为虎克型弹性,又称普弹性。

玻璃态,非晶态聚合物处于具有普弹性的状态,称为玻璃态。 松弛过程是指一个从非平衡态到平衡态进行的过程,它首先是很快的 进行,然后逐步放慢甚至于时间达到无穷长。松弛过程所需要的时间 称为松弛时间τ。把橡胶状过渡到液体状的时间称为最终松弛时间。 取向是指在某种外力的作用下, 分子链或者其他结构单元沿着外力作用 方向择优排列的结构. 所谓解取向是指与取向过程相对的由于热运动时 分子排序趋向于紊乱无序的过程。取向度是反映材料的取向程度的量

度。

球晶,当结晶性的聚合物从浓溶液中析出,或从熔体冷却结晶时,在 无应力或流动的情况下倾向于生成圆球形的复杂结晶,称为球晶。 单晶聚合物在极稀的溶液中缓慢结晶,生成具有规则几何形状的薄片 状晶体,称为单晶。在单晶中,分子链作高度规则的三维有序排列,

分子链的取向与片状晶体的表面相垂直的。

次期结晶:高聚物的结晶过程可分为两个阶段,符合Avrami 方程的 直线部分称作主期结晶,偏离方程的非线性部分称作次期结晶。 Avrami 指数是与聚合物晶体成核的机理和生长的方式有关的数值,

等于生长的空间维数和成核过程的时间维数之和。

液晶态,某些物质的结晶受热熔融或被溶剂溶解之后,虽然失去固 态物质的刚性,而获得液态物质的流动性,却仍然部分地保存着晶 态物质分子的有序排列,从而在物理性质上呈现各向异性,形成一 种兼有晶体和液体部分性质的过渡状态,这种中间状态称为液晶态,

处在这种状态下的物质称为液晶。

挤出物胀大:高聚物熔体在挤塑通过模头时,由剪切应力、拉伸应力 作用而储存的能量在通过模头后必须释放,造成挤出制品尺寸大于模 口尺寸的现象。它是高聚物熔性弹体的表现,弹性效应是一种记忆效

应高聚物出模口后要回复到它进模孔前的形状。

断裂应力,聚合物在拉伸时,拉力达到一定值时材料会发生断裂,断 裂时的临界拉伸应力称为断裂应力,对应的应变称为断裂伸长率。

脆性断裂,在材料出现屈服之前发生的断裂称为脆性断裂,

韧性断裂,在材料屈服之后的断裂称为韧性断裂。

强迫高弹形变,玻璃态聚合物在大外力的作用下发生的大形变,其本 质与橡胶的高弹形变一样,但表现的形式却有差别,为了与普通的高

弹形变区别开来,通常称为强迫高弹形变。

细颈:大多数聚合物在适宜的温度和拉伸速率下,都能进行冷拉而成 颈。达到屈服点后,这样的截面突然变得不均匀,出现一个或几个细 颈,此时细颈和非细颈部分截面积维持不变,细颈部分不断扩展,非 细颈部分不断减少,在应力—应变曲线上表现出来的特点是:伸长不

断增加,应力几乎不变,直至整个试样完全变为细颈为止。

银纹,是指聚合物在张应力的作用下, 在材料某些薄弱的地方出现应 力集中而产生的局部的塑性形变和取向, 以至于在材料的表面或者内

部垂直于应力方向出现微细凹槽的现象。

应力发白,用橡胶增韧的塑料,像高抗冲聚苯乙烯、ABS 树脂等,它 们在拉伸变形或弯曲变形或受冲击的破坏时试样有发白现象,这种发

白现象称为应力发白。

应力集中,如果材料存在缺陷,受力时材料内部的应力平均分布状态 将发生变化,使缺陷附近局部范围内的应力急剧地增加,远远超过应

力平均值,这种现象称为应力集中。

线性粘弹性,一个理想的粘性体,当受到外力后,形变是随时间线性

发展的,这种性质称为线性粘弹性。

理想高弹体,受到外力作用时,随着形变发生变化,内能保持不变, 即(δu/δl)T ,V =0,我们称这种弹性体为理想高弹体。理想弹性体在受

到外力时,只引起熵变,这种理想高弹体的弹性称为熵弹性。 蠕变,就是指在一定的温度和较小的恒定外力的作用下,材料的形变

随时间的增加而逐渐增大的现象。

应力松弛,是在恒定的温度和形变保持不变的情况下,聚合物内部的

应力随时间逐渐衰减的现象。

滞后现象,聚合物在交变应力的作用下,形变落后于应力变化的现象 就称为滞后现象。滞后现象的发生是由于链段在运动时要受到内摩擦 力的作用,当外力变化时,链段的运动跟不上外力的变化,所以形变

落后于外力,形成一个相位差。

力学损耗,当应力的变化和形变的变化相一致时,没有滞后现象,每 次形变所作的功等于恢复原状时取得的功,没有功的消耗。如果形变 的变化落后于应力的变化,发生滞后现象,则每一循环变化中就要消

耗功,称为力学损耗,有时也称为内耗。

理想弹簧的力学性质服从虎克定律,应力和应变与时间无关; 理想黏壶是在容器内装有服从牛顿流体定律的液体,应力和应变与时

间有关。

次级松弛,一般将聚合物在达到Tm 和Tg 时的转变称为主转变,而将

在低于主转变温度下出现的其他松弛过程统称为次级松弛。

介电松弛,在外加电场作用下,分子偶极子不会立即取向,而是一个

松弛过程,这个松弛过程称为介电松弛。


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