聚合物的电学性能和热学性能
基于分子模拟的聚合物材料性能预测

基于分子模拟的聚合物材料性能预测聚合物材料是近年来得到广泛研究和应用的一类材料,其在各个领域具有重要的作用。
然而,传统的实验方法在聚合物材料的研究中存在一些限制,比如实验周期长、成本高等。
因此,基于分子模拟的方法成为了预测聚合物材料性能的一种有效工具。
基于分子模拟的聚合物材料性能预测是利用分子力学和分子动力学等计算方法,通过模拟聚合物材料的分子结构和相互作用,来预测材料的各种性能参数。
通过这种方法,研究人员可以在不进行实验的情况下,快速、准确地预测聚合物材料的力学性能、热学性能、电学性能等重要性能指标。
首先,基于分子模拟的聚合物材料性能预测的理论基础是分子力学和分子动力学理论。
分子力学是一种基于经验力场的方法,通过定义初始分子结构和分子间相互作用参数,来模拟材料的力学行为。
分子动力学是一种基于牛顿力学和随机过程的方法,通过分子间相互作用力计算,模拟材料在时间演化中的行为。
其次,基于分子模拟的聚合物材料性能预测需要准确的材料模型。
聚合物材料通常由大量的重复单元组成,因此需要建立合适的聚合单元模型。
在模型构建过程中,需要考虑聚合物链的长度、取向、分子间相互作用力等因素,以准确反映真实材料的结构。
同时,还需要针对不同性能预测的需求,选择合适的计算方法和模型。
基于分子模拟的聚合物材料性能预测可以用于许多方面的研究。
首先,可以通过分析聚合物材料的力学性能,了解材料的抗拉强度、弹性模量等参数,从而优化材料的结构设计。
其次,可以通过研究聚合物材料的热学性能,例如热膨胀系数、热导率等参数,为聚合物材料的应用提供理论指导。
此外,还可以通过模拟聚合物材料的电学性能,例如电导率、介电常数等参数,为聚合物材料在电子器件中的应用提供参考。
在实际应用中,基于分子模拟的聚合物材料性能预测还存在一些挑战。
首先,模拟计算需要耗费大量的计算资源和时间,尤其是针对复杂的聚合物材料系统。
因此,需要运用高性能计算和优化算法来提高计算效率。
聚合物的电学、热学和光学性能—聚合物的电学性能(高分子物理课件)

表征材料电性能的另一个重主要参量是电导率。电导率的定义可以由欧姆定律给出:当施加的电场产生电流时,电流密度J正比于电场强度E,其比例常数,即为电导率σ,即:电导率σ= J(电流密度) /E(电场强度) 电导率与电阻率关系为σ=1/ρ,单位为西门子每米,即S/m。 电导率的大小反映了物质输送电流的能力。ρ愈小,σ愈大,材料导电性能就越好。
界面极化
PE能否发生取向极化?纯PE,界面极化能否发生?
思考题
介电性指在电场作用下,构成物质的带电粒子只能产生微观上的位移而不能进行宏观上的迁移的性质,宏观表现出对静电能的储蓄和损耗的性质,这是由于聚合物分子在电场作用下发生极化引起的,通常用介电系数ε和介电损耗表示。
二、聚合物的介电性能
例如喷涂在聚合物表面的抗静电剂,通过其亲水基团吸附空气中的水分子,会形成一层导电的水膜,使静电从水膜中跑掉。
在涤纶电影片基上涂敷抗静电剂烷基二苯醚磺酸钾,结果片基表面电阻率降低7~8个数量级。
另外,根据制造复合型导电高分子材料的原理,在聚合物基体中填充导电填料如炭黑、金属粉、导电纤维等也同样能起到抗静电作用。
相对于本征型导电高分子而言,这种复合材料的制备无论在理论上还是应用上都比较成熟,具有成型简便、重量轻、可在大范围内根据需要调节材料的电学和力学性能、成本低廉等优点,因而得以广泛开发应用。
复合型导电高分子的基体有:
常用的导电填料有:
碳类(石墨、炭黑、碳纤维ห้องสมุดไป่ตู้石墨纤维等)
金属类(金属粉末、箔片、丝、条或金属镀层的玻璃纤 维、玻璃珠等)
聚合物与聚合物摩擦时,介电系数大的聚合物带正电,介电系数小的带负电。另外聚合物的摩擦起电顺序与其逸出功顺序也基本一致,逸出功高者一般带负电。
软、硬度PVC板材

软、硬度PVC板材
硬度PVC板材产品系聚氯乙烯树脂与稳定剂等辅料配合后压延,层压而成,具有优质的防腐蚀性,绝缘性,耐温性和耐冲击性,强度高,二次加工方便,可锯,钻,刨,符合GB/T445496标准要求,广泛用于化工,化肥,建筑,电镀,环保水净化处理等部门的耐酸耐腐蚀结构材料。
性能
1、力学性能
力学性能 PVC有较高的硬度和力学性能。
并随分子量的增大而提高,但随温度的升高而下降。
硬质PVC的力学性能好,其弹性模量可达1500-3000MPa。
2、热学性能
PVC的耐热稳定性十分差,140℃即开始分解,熔融温度为160℃。
PVC的线膨胀系数较小,具有难燃性,氧化指数高达45以上。
3、电学性能
PVC是一种电性能较好的聚合物,但由于本身的极性较大,电绝缘性不如PP和PE。
介电常数,介电损耗角正切值和体积电阻率较大,耐电晕性不好,一般适于中低压和低频绝缘材料。
4、环境性能
PVC可耐大多数无机酸、碱、盐,多数有机溶剂。
适合医药,化工防腐材料。
软PVC一般用于地板、天花板以及皮革的表层,但由于软PVC中含有柔软剂,容易变脆,不易保存,所以其使用范围受到了局限。
硬PVC不含柔软剂,柔韧性好,易成型,不易脆,无毒无污染,保存时间长,因此具有很大的开发应用价值。
聚合物的分子结构与物理性质

聚合物的分子结构与物理性质聚合物是由大量重复单元构成的高分子化合物。
随着科技的发展,聚合物在人类生产和生活中的应用越来越广泛。
然而,聚合物的性质和应用取决于其分子结构,因此对聚合物分子结构与物理性质的研究尤为重要。
一、聚合物的分子结构聚合物的分子结构与其化学和物理性质密切相关。
聚合物的分子结构与单体种类、聚合方法、反应条件以及控制试剂的种类和用量等有关。
聚合物的分子结构可以从宏观和微观两个层面进行描述。
从宏观上看,聚合物的分子结构可以分为线性、支化、交联和聚集态等。
线性聚合物的分子链呈直线状排列,没有分支;支化聚合物的分子链上存在分支,分支可以根据分支链的数量和长度不同分为两种:分子段分支和侧链分支;交联聚合物的分子链之间通过交联点互相连结,呈网络状结构;而聚集态分子则是由数个分子组成的复合物。
从微观上看,聚合物的分子结构是由化学键和官能团组成的。
根据化学键的性质,聚合物分子的结构可以分为三类:相邻两个重复单元之间的化学键称为主链键;主链键以外的化学键称为辅助键,辅助键决定了聚合物分子的分支情况;在分子中存在的其他化学基团称为官能团,它们通过化学反应与其他分子发生反应,改变聚合物分子的性质。
聚合物的分子结构图如下图所示:二、聚合物的物理性质聚合物的物理性质主要包括力学性质、热学性质、电学性质以及光学性质等。
力学性质是指聚合物在力的作用下发生的变形和断裂等现象。
聚合物的弹性模量、拉伸强度、抗拉伸应变、屈服强度、断裂伸长率等是衡量聚合物力学性质的重要指标。
热学性质是指聚合物在不同温度下表现出来的性质。
聚合物的热稳定性、玻璃转移温度、熔融温度、热膨胀系数等是衡量聚合物热学性质的指标。
电学性质是指聚合物在电场作用下表现出来的性质。
聚合物的电导率、介电常数、击穿场强等是衡量聚合物电学性质的指标。
光学性质是指聚合物在光的作用下表现出来的性质。
聚合物的透光性、发光性、荧光性等是衡量聚合物光学性质的指标。
三、聚合物分子结构的控制通过控制聚合物分子结构可以使聚合物具有更好的性能和更广泛的应用。
聚碳酸酯参数

聚碳酸酯参数
聚碳酸酯是一种高性能、高温、高强度、高刚度的聚合物材料,具有优异的物理、机械、热学、电学性能。
以下是聚碳酸酯的一些主要参数:
1. 密度:聚碳酸酯的密度通常在1.2-1.4 g/cm之间,具有较低的密度,易于加工和运输。
2. 抗张强度:聚碳酸酯的抗张强度可达60-100 MPa,是许多其他材料的两倍以上。
3. 弯曲强度:聚碳酸酯的弯曲强度通常在100-130 MPa之间,比普通的聚合物材料高出很多。
4. 硬度:聚碳酸酯的硬度在岩石韧度计(Rockwell Hardness)
上通常在M70-100之间,是一种非常坚硬的材料。
5. 熔点:聚碳酸酯的熔点通常在250-300℃之间,具有优异的高温性能和耐热性。
6. 耐化学性:聚碳酸酯具有优异的耐化学性,能够抵抗大多数酸、碱和有机溶剂的腐蚀。
7. 透明度:聚碳酸酯具有非常高的透明度,类似于玻璃的透明度,常常被用作替代玻璃的材料。
8. 电气性能:聚碳酸酯具有优异的电气性能,具有良好的绝缘性能和耐高压性能。
9. 阻燃性:聚碳酸酯具有较好的阻燃性,能够通过UL94 V0级别的阻燃测试。
总的来说,聚碳酸酯是一种非常优秀的材料,具有广泛的应用前景,尤其在电子、汽车、建筑、医疗等领域具有很大的潜力。
聚合物基复合材料的结构与性能研究

聚合物基复合材料的结构与性能研究近年来,聚合物基复合材料因其优良的力学性能、尺寸稳定性和化学稳定性,在各个领域得到了广泛应用。
复合材料的性能受其结构和成分的影响,因此研究复合材料的结构与性能关系对其应用具有重要意义。
一、聚合物基复合材料的结构及其影响因素聚合物基复合材料是将一种聚合物作为基体,通过加入填料、增强剂、改性剂等制得的一种新型复合材料。
其结构由基体聚合物和强化相、填充相等多种组成部分构成,其结构多样性决定了其性能的多样性。
1. 基体聚合物作为聚合物基复合材料的主要组分,基体聚合物的选择直接决定了复合材料的性能。
常用的基体聚合物有聚酰亚胺、聚丙烯、聚酰胺、聚酯等。
2. 填充相填充相是指在基体聚合物中加入的填料或固化剂,其作用是增加复合材料的硬度、强度和耐磨性。
填充相的种类包括炭黑、氧化铝、碳纤维等。
3. 强化相强化相是指在基体聚合物中加入的增强剂,其作用是增强复合材料的强度和刚度。
强化相的种类包括玻璃纤维、碳纤维等。
二、聚合物基复合材料的性能1. 机械性能聚合物基复合材料具有优异的强度和模量,广泛应用于各种领域。
复合材料的力学性能包括拉伸强度、伸长率、弯曲强度、压缩强度等。
2. 热学性能聚合物基复合材料的热学性能受复合材料的结构和成分等因素影响,主要包括热膨胀系数、热导率等。
其中热膨胀系数是热学性能的关键参数之一,它直接影响复合材料在热膨胀、热收缩方面的性能。
3. 电学性能聚合物基复合材料的电学性能是其应用于电子器件和电力设备等领域的关键因素之一。
常用的评价指标有介电常数、电阻率等。
三、结构与性能的关系聚合物基复合材料的结构与性能之间存在密切的关系。
在复合材料的制备过程中,填料和增强剂的种类、性质、组分以及加入量等都会影响复合材料的结构和性能。
为了探究聚合物基复合材料的结构与性能之间的关系,目前采用的方法主要包括分子模拟、力学测试、表面接触角测量法、分析表面形貌和结构等手段。
结构的改变可以通过增加填料的量,改变填料种类以及改变填料的粒径等方法来实现。
制备和表征聚合物纳米复合材料的微结构及性能研究

制备和表征聚合物纳米复合材料的微结构及性能研究聚合物纳米复合材料被广泛应用于许多领域,如生物医学、电子和光学等。
然而,制备和表征这些复材料的微结构以及对其性能的研究仍然是一项具有挑战性的任务。
本文将探讨这方面的最新研究成果。
一、制备方法制备聚合物纳米复合材料的常见方法包括溶液共混、自组装、热成型、浸涂、原位聚合和纳米压延等。
其中最常用的方法是溶液共混和自组装。
溶液共混通过将聚合物和纳米颗粒溶解在同一溶剂中,然后混合均匀,蒸发溶剂后得到复合材料。
自组装法则是通过离子吸附、静电相互作用、范德华力、氢键等相互作用力来组装纳米颗粒和聚合物。
二、表征方法了解聚合物纳米复合材料的微结构以及纳米颗粒和聚合物之间相互作用的特性对于解释其性能是非常重要的。
常用的表征方法包括透射电镜、扫描电子显微镜、X射线衍射、红外光谱、热重分析和动态机械分析。
其中,透射电镜和扫描电子显微镜可以在纳米尺度下观察材料的微观结构和形貌,X射线衍射可以提供晶体结构和晶格参数等信息,红外光谱可以确定材料的化学成分和官能团,热重分析可以分析材料的热稳定性和分解动力学,动态机械分析可以测定材料的力学性能。
三、性能研究聚合物纳米复合材料的性能研究包括力学性能、电学性能、热学性能等方面。
力学性能很大程度上受到纳米颗粒的尺寸、形状和聚合物基体的性质的影响。
近年来,许多研究表明,纳米颗粒的添加可以显著提高复合材料的刚度和强度。
电学性能的研究重点是探索聚合物纳米复合材料作为电极、传感器和储能材料等领域的应用潜力。
同时,热学性能的研究也逐渐受到了越来越多的关注,尤其是在制备高性能导热材料方面。
四、应用前景聚合物纳米复合材料具有广泛的应用前景,在诸如催化、药物传递、水处理、环境保护、能源储存和转化等方面都有潜在的应用。
近年来,许多研究工作已经展示出了这些复合材料在这些领域的应用潜力。
例如,聚合物基复合材料的可持续性和低毒性使其成为有前途的代替传统材料的候选材料。
pet塑料 物理性能 知识

pet塑料物理性能知识PET,分子结构高度对称,具有一定的结晶取向能力,故而具有较高的成膜性和成性。
PET具有很好的光学性能和耐候性,非晶态的PET具有良好的光学透明性。
另外PET具有优良的耐磨耗摩擦性和尺寸稳定性及电绝缘性。
PET做成的瓶具有强度大、透明性好、无毒、防渗透、质量轻、生产效率高等因而受到了广泛的应用。
PBT与PET分子链结构相似,大部分性质也是一样的,只是分子主链由两个亚甲基变成了四个,所以分子更加柔顺,加工性能更加优良。
PET的性能(1)一般性能 PET树脂为乳白色半透明或无色透明体,相对密度1.38,透光率为90%。
PET属于中等阻隔性材料,对O2的透过系数为50~90cm3•mm/(m2•d•MPa),对CO2的透过系数为180cm3•mm/(m2•d•MPa)。
PET的吸水率为0.6%,吸水性较大。
(2)力学性能 PET膜的拉伸强度很高,可与铝箔媲美,是HDPE膜的9倍,是PC和PA膜的3倍。
增强PET的蠕变性小、耐疲劳极好(好于增强PC和PA)、耐磨性和耐摩擦性良好。
PET的力学性能受温度影响较小。
$ a( C9 F+ @6 B (3)热学性能纯PET塑料的耐热性能不高,但增强处理后大幅度提高,在180℃时的机械性能比PF层压板好,是增强的热塑性工程塑料中耐热较好的品种。
PET 的耐热老化性好,脆化温度为-70℃,在-30℃时仍具有一定韧性。
PET不易燃烧,火焰呈黄色,有滴落。
(4)电学性能 PET虽为极性聚合物,但电绝缘性优良,在高频下仍能很好保持。
PET的耐电晕性较差,不能用于高压绝缘;电绝缘性受温度和湿度影响,并以湿度的影响较大(5)环境性能 PET含有酯键,在高温和水蒸气的条件下不耐水、酸、及碱的作用。
PET对有机溶剂如丙酮、苯、甲苯、三氯乙烷、四氯化碳和油类稳定,对一些氧化剂如过氧化氢、次氯酸钠及重铬酸钾等也有较高的抵抗性。
PET耐候性优良,可长期用于户外PET的应用范围PET除纤维之外主要用于薄膜和片材、瓶类及工程塑料三大类。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
Electrical Properties & Thermal Properties of Polymer
本章内容
内容 聚合物的介电性能 聚合物的导电性 聚合物的热学性能 Content Dielectric Properties of Polymer Electrical Conductivity Thermal Properties of Polymer
9
高分子物理
聚合物的电学性能和热学 性能
2、介电损耗 定义:电介质在交变电场作用下,消耗一部分电能,转化 为热能,使电介质发热,称为介电损耗 产生原因:(1)电导损耗,电介质中含有的微量导电载流 子,在外电场作用下,产生电导电流,使一部分电能转变 为热能。(2)松弛损耗,取向极化时,一部分电能损耗 于克服介质的粘滞阻力转为热能
11 高分子物理 聚合物的电学性能和热学 性能
介电损耗为介电损耗角的正切值:
0 1 2 2
,
,,
( 0 ) 1 2 2
tgδ=ε ” /ε ’ 其中,ε0为静介电常数 ε∞为光频时介电常数
12
高分子物理
聚合物的电学性能和热学 性能
导电性能:在直流电场作用下的导电能力。
2
高分子物理
聚合物的电学性能和热学 性能
6.1.1聚合物的介电性能 1、高分子的极化 非极性共价键:电子云中心与成键原子中心重合 极性共价键:电子云中心与成键原子中心不重合 非极性分子:正负电荷中心重合, 极性分子:正负电荷中心不重合 偶极距μ:两个电荷中心距离l和电荷q的乘积,表示极性 的强弱,偶极距具有加和性 μ=q×l 非极性分子μ为0,极性分子μ大于0
8
高分子物理
聚合物的电学性能和热学 性能
聚合物极性的分类(按偶极距大小分): ε2.0-2.3,为非极性聚合物 ε2.3-3.0,为弱极性聚合物 Ε3.0-4.0,为中极性聚合物 ε4.0-7.0,为强极性聚合物 ε10.0以下的聚合物为一般绝缘体。 ε2.0-2.8的聚合物为优良绝缘体,如:聚乙烯、聚四氟乙 烯、天然橡胶
14
高分子物理
聚合物的电学性能和热学 性能
5)增塑剂 增塑剂使聚合物粘度下降,使取向极化容易,加增塑剂与 升高温度有相同作用。 6)杂质 极性杂质或导电杂质使电导电流增大,极化率增大,介电 损耗增大。如:水
15
高分子物理
聚合物的电学性能和热学 性能
3、聚合物的介电击穿 介电击穿现象:在强电场中,随电压升高,dU/dI减小, 电流比电压增加得更快,当dU/dI=0,即电压不变,电流 继续增大,材料突然从介电状态变为导电状态,有时伴随 物理破坏 dU/dI=0时的电压Ub称为击穿电压
5
高分子物理
聚合物的电学性能和热学 性能
非极性分子存在:电子极化和原子极化 另外,还有界面极化 界面极化:在外电场作用下,非均相电介质中电子或离子 在界面处堆集的现象 电介质的极化程度取决于:外电场强度、电介质的组成、 结构 介电常数:电介质极化程度的量度 极化程度越大,介电常数越大,绝缘性能越差,它可表征 电介质储存电能的能力
25
高分子物理
聚合物的电学性能和热学 性能
频率很低,ω 0,所有极化完全跟得上电场的变化, 介电 常数达最大值,即ε ’ ε0,介电损耗最小, 即ε ” 0, tgδ 0 频率很高,ω ∞,取向极化完全跟不上电场的变化,不 能发生,只发生变形极化,介电常数很小, 即ε ’ ε∞,介电损耗也小,即ε ” 0, tgδ 0 频率在中间区域,取向极化跟不大上电场变化,介电常数 下降,出现介电损耗,当ωτ=1时,介电损耗达极大值。
23
高分子物理
聚合物的电学性能和热学 性能
聚合物耐热性能评价:1)物理性能(力学、电学、光学等 性能);2)热稳定性(研究方法TGA、DSC、MS-DSCTGA联用)
6.2.2 聚合物的耐热性与分子结构的关系 Tg、Tm、Tf、Td—分子运动—聚合物结构 结构因素: 1)提高刚性 主链引入芳香环或芳杂环 2)提高结晶度 定向聚合提高规整度、极性 3)交联 耐热性和力学性能提高
7
高分子物理
聚合物的电学性能和热学 性能
3)玻璃态,链段运动被冻结,极性基团取向运动困难,对 聚合物介电常数贡献小;高弹态,链段运动被解冻,极性 基团取向运动较容易,对聚合物介电常数贡献大; 4)分子对称性越高,介电常数越小 5)交联使极性基团活动困难,介电常数下降 6)拉伸降低极性基团活动性,使介电常数下降 7)支化提高极性基团活动性,使介电常数升高
3
高分子物理
聚合物的电学性能和热学 性能
极化:在外电场作用下,电介质分子或某些基团中电荷分 布发生相应变化。 极化分为:电子极化、原子极化、偶极极化(取向极化) 电子极化:在外电场作用下,分子中各原子的价电子云发 生相对分子骨架的移动,分子的正负电荷中心的位置发生 变化 特点:电子云移动很小,极化时间极短 原子极化:在外电场作用下,分子骨架发生变形,使分子 中正负电荷中心发生相对位移
介电强度 Eb =Ub/h 其中,h为材料厚度
16
高分子物理
聚合物的电学性能和热学 性能
4、聚合物的静电现象 静电现象:任二固体,只要其内部结构中电荷载体分布不 同,相互接触或摩擦时,它们各自表面就会发生电荷再分 配,重新分离后,每一固体都会带比接触前过量的正(或 负)的电荷现象 静电的危害: 1)使材料相互排斥或吸引,给一些工艺带来很大困难,如 :聚丙烯腈纤维因摩擦产生的静电会使纺丝、拉伸、加捻 、织布各道工序难以正常进行
1
高分子物理
聚合物的电学性能和热学 性能
6.1聚合物的电学性能
电学性能:在外电场作用下的行为,包括:介电性能;导 电性能;电击穿和表面静电现象。
介电性能:在交流电场中的电能的储存和损耗。聚合物绝 缘材料和电容器的重要性能指标。
介电性能反映在交流电场中的偶极运动,与聚合物结构和 分子运动密切相关。可用于力学松弛研究。
6.2 聚合物的热学性能
6.2.1 聚合物的耐热性 升温:聚合物物理变化(软化、熔融)、化学变化(降解 、分解、氧化、交联等等) 聚合物耐热性:聚合物在特定环境下的热变形性和热稳定 性 耐热聚合物:1)软化点、熔点高,并保持材料的刚性和强 度,在外力作用下,蠕变慢,保持尺寸稳定性;2)高温 下不发生热分解等 耐热聚合物加工性较差
19
高分子物理
聚合物的电学性能和热学 性能
材料导电性:材料内部存在传递电流的自由电荷/载流子, 在外电场作用下,载流子在材料内作定向流动,形成电流 。 导电性与载流子数量和运动速度有关。聚合物中有电子电 导、离子电导
20
高分子物理
聚合物的电学性能和热学 性能
影响聚合物导电性的因素: 1)结构 饱和的非极性聚合物有很好的绝缘性,极性聚合物的绝缘 性次之,带共轭双键的聚合物,由于π电子的离域性,有 大量的电子载流子,这类聚合物电导率大大提高,为高分 子半导体材料。 2)电子转移络合物,自由基-离子化合物, D+A D+ A 其中,D为电子给予体,A为电子接受体 将这些化合物与高分子接在一起,可得电导性好的聚合物
21
高分子物理
聚合物的电学性能和热学 性能
3)有机金属化合物 将金属原子引入聚合物主链,使聚合物电子电导增加 4)分子量 对电子电导,分子量增大,电导率提高;对离子电导,分 子量减小,电导率提高 5)杂质 使电导率提高 6)温度 温度升高,使电导率提高
22
高分子物理
聚合物的电学性能和热学 性能
24
高分子物理
聚合物的电学性能和热学 性能
6.2.3 耐热聚合物的结构 提高主链的化学键能,这些聚合物或力学性能、加工性能 差,或水解稳定性差,工业化的不多 在主链上引入芳香环或芳杂环 如:聚苯、聚酰亚胺 引入甲基取代基等有机基团或在主链环间引入N、O、S原 子或柔性基团,兼顾加工性 聚有机硅氧烷(有机硅)、聚有机金属硅氧烷(耐热性更 好,机械性能差,可用作耐热涂料) 含氟聚合物(键能高、分子间排列紧密,作用力大)
4
高分子物理
聚合物的电学性能和热学 性能
特点:极化很小,约为电子极化的十分之一,极化时间比 电子极化长 电子极化、原子极化统称为:位移极化或变形极化,产生 的偶极距为诱导偶极距 偶极极化(取向极化):在外电场作用下,具有永久偶极 距的极性分子沿外电场方向取向的现象 特点:极化时间比位移极化长,外电场越强,极性分子取 向程度越大,温度越高,分子热运动对极性分子的取向干 扰越大,取向程度越小
17
高分子物理
聚合物的电学性能和热学 性能
2)影响产品质量
3)高压静电可能危及人和设备安全。如:造成易燃物品爆 燃。
静电的消除 加入抗静电剂以提高材料表面的电导率,使材料迅速放电 防止静电的积聚
静电的利用 静电复印、静电涂敷
18
高分子物理
聚合物的电学性能和热学 性能
6.1.2 聚合物的导电性 表面电阻率ρs:试样单位正方形表面两刀形电极之间的电 阻 ρs=Rs(l/b) 其中,Rs为试样表面电阻,l为电极长度;b为两电极之间 距离 体积电阻率ρv:试样单位厚度和单位面积的电阻 ρv=Rv(S/h) 其中,Rv为试样体积电阻;S为电极面积;h为试样厚度
13
高分子物理
聚合物的电学性能和热学 性能
3)温度 一定频率下,温度很低,聚合物粘度很大,极化过程太慢 ,甚至取向极化完全跟不上电场变化, 故ε ’, ε ”都小;温度升高,聚合物粘度减小,偶极 取向跟不大上电场变化, ε ’, ε ”都增大;温度升至 足够高,偶极取向完全跟得上电场变化, ε ’增至最大, ε ”变为很小。 4)电压 电压上升,极化程度增加,电导电流增大,使介电损 耗 增大