高分子材料的性能

一:高分子材料有什么优缺点

缺点除了最明显的耐老化性能差,高温性能有局限,材料表面比如上涂料困难,强度有一定局限唬易应力松弛和蠕变……

二:高分子材料的分类

高分子材料按来源分为天然高分子材料和合成高分子材料。天然高分子是存在于动物、植物及生物体内的高分子物质,可分为天然纤维、天然树脂、天然橡胶、动物胶等。合成高分子材料主要是指塑料、合成橡胶和合成纤维三大合成材料,此外还包括胶黏剂、涂料以及各种功能性高分子材料。合成高分子材料具有天然高分子材料所没有的或较为优越的性能——较小的密度、较高的力学、耐磨性、耐腐蚀性、电绝缘性等。 高分子材料按特性分为橡胶、纤维、塑料、高分子胶粘剂、高分子涂料和高分子基复合材料等。①橡胶是一类线型柔性高分子聚合物。其分子链间次价力小,分子链柔性好,在外力作用下可产生较大形变,除去外力后能迅速恢复原状。有天然橡胶和合成橡胶两种。②纤维分为天然纤维和化学纤维。前者指蚕丝、棉、麻、毛等。后者是以天然高分子或合成高分子为原料,经过纺丝和后处理制得。纤维的次价力大、形变能力小、模量高,一般为结晶聚合物。③塑料是以合成树脂或化学改性的天然高分子为主要成分,再加入填料、增塑剂和其他添加剂制得。其分子间次价力、模量和形变量等介于橡胶和纤维之间。通常按合成树脂的特性分为热固性塑料和热塑性塑料;按用途又分为通用塑料和工程塑料。④高分子胶粘剂是以合成天然高分子化合物为主体制成的胶粘材料。分为天然和合成胶粘剂两种。应用较多的是合成胶粘剂。⑤高分子涂料是以聚合物为主要成膜物质,添加溶剂和各种添加剂制得。根据成膜物质不同,分为油脂涂料、天然树脂涂料和合成树脂涂料。⑥高分子基复合材料是以高分子化合物为基体,添加各种增强材料制得的一种复合材料。它综合了原有材料的性能特点,并可根据需要进行材料设计。高分子复合材料也称为高分子改性,改性分为分子改性和共混改性。⑦功能高分子材料。功能高分子材料除具有聚合物的一般力学性能、绝缘性能和热性能外,还具有物质、能量和信息的转换、磁性、传递和储存等特殊功能。已实用的有高分子信息转换材料、高分子透明材料、高分子模拟酶、生物降解高分子材料、高分子形状记忆材料和医用、药用高分子材料等。高聚物根据其机械性能和使用状态可分为上述几类。但是各类高聚物之间并无严格的界限,同一高聚物,采用不同的合成方法和成型工艺,可以制成塑料,也可制成纤维,比如尼龙就是如此。而聚氨酯一类的高聚物,在室温下既有玻璃态性质,又有很好的弹性,所以很难说它是橡胶还是塑料。 ①碳链高分子:分子主链由C原子组成,如: PP、PE、PVC②杂链高聚物:分子主链由C、O、N、P等原子构成。如:聚酰胺、聚酯、硅油③元素有机高聚物:分子主链不含C原子,仅由一些杂原子组成的高分子。如:硅橡胶 按高分子主链几何形状分类:线型高聚物,支链型高聚物,体型高聚物。按高分子微观排列情况分类:结晶高聚物,半晶高聚物,非晶高聚物。

三:高分子材料的力学性能与什么有关

分子主链元素构成,官能团及其位置,分子链结构,分子量分布,结晶度,测试温度等。

总之,微观决定宏观,力学性能是微观结钉的宏观表现。

四:高分子链形状对高分子材料性能的影响

高分子材料的结构决定其主要性能,对结构的控制和改性,可获得不同特性的高分子材料。高分子材料独特的结构和易改性(填料)、易加工特点,使其具有其他材料不可比拟、不可取代的优点,高分子链段有刚性和柔性之分,这就可以使高分子材料可刚可柔,共混或嵌段共聚还可得到刚柔并济的材料,高分子取向可以加强在某个方向上的材料使用强度,拉伸吹塑可以把很薄的塑料瓶做到一个很高的强度,就是一个很好的例子,分子链段的交联,使材料成为很难分割的一个整体,加强了材料的耐溶剂性能,物理性能等。而且高分子材料比重轻,在一定程度上可再生,可循环利用。

五:高分子材料性能的主要特点及应用

这个问题问的比较广泛,高分子材料分很多种,性能也是不尽相同,至于应用穿看看我们的周围都是高分子,衣食住行

六:如何评价高分子材料力学性能的六个指标

力学性能指标:拉伸强度、断裂伸长率、硬度、弹性模量、冲击强度。

影响力学性能的因素:温度、拉伸速度、环境介质、压力等。

弹性变形特点: 可逆变形 虎克定律 弹性变形量很小,一般不超过0.5%-1% 材料的弹性模量主要取决于结合键的本性和原子间的结合力,而材料的成分和组织对它的影响不大共价键的弹性模量最高.

弹性比功:又称弹性比能,表示金属材料吸收弹性变形功的能力。一般用金属开始塑性变形前单位体积吸收的最大弹性变形功表示。

弹性:在弹性范围内快速加载或卸载后,随时间延长产生附加弹性应变的现象。

循环韧性的意义: 循环韧性越高,机件依靠自身的消振能力越好,所以高循环韧性对于降机器的噪声,抑制高速机械的振动,防止共振导致疲劳断裂意义重大

金属材料常见的塑性变形方式 滑移和孪生

金属应变硬化机理与高分子应变硬化机理的区别:金属机理:位错的增殖与交互作用导致的阻碍

高分子机理:发生应变诱导结晶、分子链接近最大伸长

韧性断裂:金属断裂前产生明显的宏观塑性变形的断裂,有一个缓慢的撕裂过程,在裂纹扩展过程中不断消耗能量。脆性断裂:突然发生断裂,基本上不发生塑性变形,没有明显征兆,因此危害性很大。

七:高分子材料的分子量对其性能的影响

力学性能:分子量达到一定值后(临界分子量)高分子材料才具有机械强度,如聚乙烯蜡就是低分子量的聚乙烯,没有强度,只能作载体或加工助剂。随着分子量的增大,材料的机械强度也逐渐提高,达到极限值后,材料的强度会随着分子量提高而降低,如PVC材料,当分子量过高后会逐渐变软,所以一般选择SG-5型做PVC管材或型材,而选择分子量更大的SG-3或SG-2型来做电缆料。

加工性能:高分子材料的加工性能是随着分子量的增加而降低的,分子量越大,熔体粘度越高,流动性越差,越难加工。

因为高分子材料种类很多,结构复杂,其性能也是千差万别的,极性与非极性、结晶与非结晶受分子量的影响也有不同,所以要想研究此类问题推荐你看一本书《高分子物理》。

八:高分子材料的特点有哪些

高分子材料有很高的分子量,质轻,密度小,有优良的力学性能,绝缘性能,隔热性能.由于高分子结构的不同,其特点也不尽相同唬特定的高分子材料有的有良好的光学性能,如PMMA PC PS;有的有超高的力学性能等等.功能高分子材料更是涉及到了医药,生物工程等各各方面.

九:判别高分子材料溶解性能的好坏方法

有一下几种方法:

1.玻璃化转变温度法

用测定共混物玻璃化转变温度,与单一组分玻璃化法温度进行对比的方法,是测定与研究共混组分相容性最常用的方法。

2.红外光谱法

对于具有一定相容性的共混体系,各组分之间彼此相互作用,会使共混物的红外光谱普带与单一组分的普带相比,发生一定的偏移,可以利用这点来测试共混物组分之间的相容性。

3.电镜法

采用电子显微镜拍摄的共混物的形态照片,也可用于测试共混物组分之间的相容性。

矗.浊点法

利用两种聚合物的相图所表征的相分离行为来测试共混物组分之间的相容性。

5.反相色谱法

以某种小分子作为“探针分子”测定体系的保留体积(V)

当共混物发生相分离时。探针分子的保留机制发生变化,使得LgV/T发生偏移直线。在发生拐点之处就是出现香台变化之处。

这是我大学期间所学的,希望对您有帮助。

参考资料:“聚合物共混改性(第二版)”,中国轻工业出版社

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