(完整版)高分子物理名词解释.doc

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高分子的链结构

1.物质的结构：

在平衡态分子中原子间或平衡态分子间在空间的几何排列。

2.高分子的链结构：

单个分子链中原子或基团的排列情况。

3.近程结构：

单个高分子内一个或几个结构单元的化学结构或立体化学结构。

4.远程结构：

单个高分子的大小和在空间的形态。

5.构型：

分子中由化学键所固定的原子在空间的几何排列。

（要改变构型，必须经过化学键的断裂或重组）

6.构象：

由于单键的内旋转而引起的高分子链在空间的不同形态。

（要改变构象，不需经过破坏化学键，只要求键可以内旋转）

7.链接异构：

结构单元在高分子链中连接的序列结构。

顺序异构体：

由于结构单元间键接方式不同而产生的异构体。

8.支化度：

单位体积内支化点的数目或两个相邻支化点间的平均分子量。

（支化可溶解，不可熔融；短支链使物理性能降低，长支链使粘度增大）

9.交联：

高分子链通过化学键相互连接而成的三维空间网状分子。

（可溶胀，不可溶解，更不可熔融）

10.交联度：

单位体积内交联点的数目或两个相邻交联点间的平均分子量。

11.旋光异构：

由于主链上存在不对称的C原子而产生的立体异构。

12.全同异构：

结构单元中含不对称的C*的高聚物，C—C键成锯齿形状放在一个平面上。

当取代基全部处于主链平面一侧（一种旋光异构单元）键接而成。

间同异构：

取代基相间的分布于主链平面的两侧（两种旋光异构单元交替连接）

无规异构：

取代基在平面两侧作不规则分布（两种旋光异构单元完全无规连接）

13.等规度：

全同或间同立构单元所占的质量百分数。

14.几何异构：

主链上存在孤立双键而产生的立体异构。

15.内旋转：

以σ键相连的两个原子可以相对旋转而不影响电子云分布。

16.柔顺性：

高分子链的各种可卷曲的性能或者说高分子链能改变其构象的性质。

17.自由内旋转：

碳链上不带有其他基团，C—C单键的内旋转是完全自由的，旋转过程中不发生能量变化。

18.受阻内旋转：

碳原子上总带有其他原子或基团，相互接近时，会产生排斥力，即受阻旋转要消耗一定能量，克服内旋转所受到的阻力。

19.自由结合链：

一个孤立的双键内旋转时，不考虑键角和位垒的障碍，每个分子都是由足够多的不占有体积的化学键自由结合而成，每个键在任何方向上的取向都相等。

20.自由旋转链：

每个键都可以在键角所允许的范围内自由旋转，不考虑空间位阻对转动的影响。

21.等效自由结合链：

将分子链看做是由z个长度是b的链段自由结合而成的大分子链。

22.高斯链：

凡末端距的分布符合高斯分布函数的高分子链。

23.链段：

设高分子链中第（i+1）个键在空间可取的位置与第1个键无关，那么这i个键就可以看成一个独立的运动单元。

链段的长度称为持久长度b。

24.静态柔顺性（平衡态柔顺性）：

热力学平衡条件下，反式、旁氏、顺式的相对含量和序列。

25.动态柔顺性（动力学柔性）：

分子链从一种平衡态变成另一种平衡态构象的容易程度。

26.末端距：

分子链两个末端之间的距离。

27.均方末端距：

高分子链末端距平方统计平均值。

28.均方旋转半径：

每个链段的质量中心到整个高分子链的质量中心距离平方的统计平均值。

聚合物的晶态结构

1.聚集态结构：

高分子链之间的几何排列与堆砌结构。

2.内聚能：

1mol物质中除去全部分子间作用力而使其内能E增加的量。

3.内聚能密度：

单位体积的内聚能。

4.米勒指数：

（晶面指数）：

晶面在三个晶轴上截距的倒数的一组最小整数比。

常用于标记晶面。

5.Ut：

螺旋结构的符号。

U为每个等同周期中单体的数目，t为每个等同周期中有几个螺旋。

6.等同周期：

高聚物分子中，与主链中心轴平行的方向为晶胞的主轴，该方向上化学结构和几何结构重复单元的距离。

7.（TG）3：

在一个等同周期中，反式构象和旁氏构象交替出现，并重复三次，构成一个等同周期。

8.单晶：

是指整块晶体中具有短程和长程有序的单一晶体结构，这种内部结构的有序性，使之呈多面规整的几何外形，而且宏观性质具有明显的各向异性的特征。

9.球晶：

（最常见）：

它是从熔体冷却结晶或从浓溶液中析出形成的、较为复杂的多晶体，由于外形呈球状，故称之为球晶。

10.串晶：

是由伸直链纤维状晶为脊纤维和附生的间隔的折叠链片晶组成的状似羊肉串的形态。

11.伸直链片晶：

聚合物在高温和高压下结晶时，可以得到厚度与其分子链长度相当的晶片，称之为伸直链片晶。

12.熔点：

晶体完全融化时的温度。

13.熔限：

聚合物熔融的温度范围。

14.Avrami方程：

用数学方程描述聚合物等温结晶过程。

测定结晶度随时间的变化，这种方法测定的是结晶总速率（包括成核速率和生长速率）。

通常用膨胀计法，由于结晶时有序排列而体积收缩，若比容在时间0，t和∞时分别为V0，Vt，V∞，则结晶过程可由Avrami方程描述：

（Vt-V∞）/（V0-V∞）=WL/W0=exp（-ktn）,通过双对数作图，从斜率求n，从截距求k，n称为Avrami指数，n=生长空间维数+时间维数，异相成核的时间为0，均相成核的时间维数为1，k用来表征结晶速率，k越大，结晶速率越快。

15.Avrami指数：

与成核的机理和晶粒生长的方式有关，其值为晶粒的生长维数和成核过程的时间维数之和。

16.半结晶期：

结晶过程中，体积收缩达整个体积收缩的一半所需要的时间。

17.结晶变体：

由于氢键不能在任何情况下全部有效，因此在作用力、热、水分的影响下会形成不同的晶体结构，这种不同的晶体结构叫做结晶变体。

聚合物的取向态结构

1.取向：

大分子链、链段或微晶在某些外力的作用下，可以沿着外力场的方向有序排列，这种有序的平行排列称为取向，所形成的聚集态结构称为取向态结构。

2.解取向：

外力场去除，分子热运动将使有序结构自发的趋向无序化。

3.取向函数：

f=1/2*（3cos2φ-1）

4.取向因子：

为了比较材料的取向程度，引入了取向度的概念，它是取向材料的结构特点的重要指标，也是研究取向程度与物理性质的重要参数。

以取向函数来表征材料的取向程度。

取向函数的大小反映了取向单元对参考方向平行排列的程度。

聚合物液晶态结构与织态结构

1.液晶：

介于完全有序晶体与各向同性液体之间的一种中间状态，是取向有序的流体，既有液体的易流动性，又有晶体双折射各向异性的特性。

2.主链型液晶：

主链由液晶单元和柔性的链节相间组成的液晶。

3.侧链型液晶：

主链是柔性的，刚性的液晶单元连接在侧链上的液晶。

4.溶致型液晶：

在溶液中当达到某一临界浓度以上时呈现液晶性能。

5.热致性液晶：

在聚合物加热至熔点以上某一个临界温度范围时呈现液晶性能。

6.向列型液晶：

棒状分子链在长轴方向上倾向于平行于一个共同的主轴，呈现一维有序性。

但棒状分子链的重心位置是无序的，相邻分子链重心之间的关系和小分子液晶相似。

7.近晶型液晶：

具有比向列型液晶更高的有序程度，更接近于晶体，故有近晶型之称。

它的棒状分子链之间以层片状排列着，这些层片不是严格刚性的，而是形成柔性的分子二维有序的薄片，各层中的分子只能在本层的平面上活动而不能往来于相邻两层之间。

8.胆甾型液晶：

中间相是由许多分子链排列的方向上依此规则地扭转一定的角度，因此多层分子链排列后，形成螺旋结构。

9.清晰点（清亮点）：

结晶物加热到熔点时开始融化，最初形成浑浊液体，具有良好的流动性，又具有光学折射。

只有当温度升高到某一点时，突然变成各向同性的透明液体，转变温度称为清晰点。

高分子溶液的性质

1.溶胀：

溶剂分子渗入聚合物内部，使之体积膨胀的现象。

2.有限溶胀：

聚合物吸收溶剂到一定限度后，不管与溶剂接触多大，溶剂的吸收量不再增加。

3.无限溶胀：

聚合物无限制地吸收溶剂分子直至形成均相溶液为止。

4.溶剂参数δ：

内聚能密度的平方根。

5.溶剂化作用：

溶质和溶剂分子间的作用力大于溶质分子间的作用力，以致溶质彼此分离而溶解于溶剂中。

6.Huggins参数χ1：

反映了高分子与溶剂混合过程中相互作用能的变化或溶剂化程度，是一个无因次量，对于一定的高分子溶剂体系，有一定的χ1值。

7.过量化学位ΔU1E：

表示高分子溶液的溶剂化学位相对于理想溶液的偏差。

8.θ状态：

如果高分子链段与链段间的相互作用等于高分子链段与溶剂间的相互作用能，则高分子与高分子可以与溶剂分子一样彼此接近、相互贯穿，这时的排斥体积为0，相当于分子处于无扰状态。

9.第二维利系数A2：

表示高分子链段与链段之间以及高分子链段与溶剂分子之间相互作用的一种度量。

10.增塑：

聚合物加入低分子物质后，增大了分子间距离使分子间作用力下降，聚合物柔软性提高。

11.增塑剂：

能够起增塑作用的高沸点、低挥发性并能与聚合物混溶的小分子液体。

12.凝胶：

交联聚合物的溶胀体，不能溶解，也不能熔融，既是聚合物的浓溶液，又是高弹性的固体。

13.聚电解质溶液：

大分子的酸类和碱类，具有特殊的粘度性质。

由于电解质链上的基团都带有相同的电荷，发生静电相斥的作用，导致链伸展，因而聚电解质从非离解态转变到离解态时粘度大为增加。

聚合物的分子运动

1.温度—形变曲线（热机械曲线）：

将一定尺寸的非晶态聚合物在一定应力作用下，以一定速度升高温度，同时测定样品形变随温度的变化，可以得到温度—形变曲线。

2.力学三态：

玻璃态、高弹态、粘流态。

3.玻璃化转变温度Tg：

链段开始运动时的温度。

4.粘流温度Tf：

大分子中心开始发生相对位移的温度。

5.熵弹性：

当橡胶受外力变形时，若没有内能变化，则其抵抗变形的收缩力（弹力）完全是由熵的变化而产生的，这种由于系统熵变而引起的弹性称为熵弹性。

6.力学弛豫：

聚合物力学性质随时间的变化。

7.弛豫时间：

高分子的各种运动单元的运动，特别是链段从一种状态另一种状态的运动需要克服摩擦阻力所需要时间称为弛豫时间。

8.蠕变：

一定温度与应变恒定条件下，试样应变随时间延长而逐渐增大的现象。

9.推迟时间：

高弹形变量到达其平衡应变γ∞的（1-1/e）倍时所需的时间。

10.应力弛豫：

一定温度与恒定应力作用下，试样内部应力随时间增加而逐渐衰减的现象。

11.松弛时间：

应力松弛到初始应力σ0的1/e倍所需要的时间。

12.力学滞后：

一定温度与交变应力下，试样应变滞后于应力变化的现象。

13.力学损耗（内耗）：

聚合物在交变应力的作用下，形变的变化落后于应力的变化，发生滞后现象，则每一次拉伸回缩循环变化中就要消耗功，这个功就是力学损耗。

14.滞后圈：

以应力—应变关系作图时，所得的曲线在施加几次交变应力后就封闭成环，称为滞后圈或滞后环，此圈越大，力学损耗越大。

15.贮能模量G’：

反映材料形变时储存的能量或回弹力的大小。

16.损耗模量G”：

反映材料形变时损耗的能量或内耗的大小。

17.损耗角正切tgδ：

损耗角的正切可表示为任意两个相对应的损耗模量与贮能模量的比值。

tgδ=G”/G’

18.时温等效原理：

对于聚合物的任何弛豫过程，升高温度和延长观察时间是等效的，同样降低温度和缩短时间也是等效的，这种等效性被称为时温等效原理。

19.波尔兹曼叠加原理：

高聚物的力学松弛行为是其整个历史上诸多松弛过程叠加的结果。

20.移动因子αT：

是温度T时的粘弹性参数（模量、柔量、力学损耗等）转换为参考温度Ts时的参数在时间或频率坐标上的移动量。

αT=τ/τs

21.WLF方程：

根据时温等效原理，对于聚合物的任何弛豫过程，升高温度和延长观察时间是等效的，同样降低温度和缩短时间也是等效的，二者的关系即为WLF方程。

lgαT=lg（τ/τs）=-C1（T-Ts）/（C2+T-Ts）

聚合物流体的流变性质

1.牛顿流体：

应力与应变速率成正比的流体。

2.非牛顿流体：

应力与应变速率不成正比的流体。