高分子物理知识重点(第八章)
高分子物理：19第8章4~第9章-1~2
第8章 8.2
8.2.3 8.2.4
8.3
高聚物的屈服与断裂 屈服与冷拉
剪切带与银纹 高聚物大形变的热效应
断裂与强度 断裂概念与模式
断裂过程与断口形貌 理论强度与实际强度 Griffith 脆性断裂理论 断裂的分子理论 冲击强度
本讲内容：
第8章 8.4
第9章 9.1
高聚物的屈服与断裂 影响高聚物刚度、强度与韧性 的因素 聚合物熔体的流变性 高聚物熔体的非牛顿性
--
0.62 0.55 0.47
---
B. 高聚物熔体切力变稀的原因
η0
lgη a
缠结
η∞ lgγ&
解缠结
3) 高聚物熔体在圆管中流动时，速度分布往往呈柱塞分
布，切变速率集中于管壁，还常有管壁滑移，即 vR ≠ 0
横剖面正交偏光显微照片
9.1 高聚物熔体的非牛顿性
9.1.1 牛顿流体与非牛顿流体
(Newtonian and Non-Newtonian fluids)
1) 牛顿流体
σ切
σ 切 = ηγ&
η
=
σ切 γ&
(单位：Pa ⋅ s)
牛顿流体在圆管中流动的几个参数
A. 流速分布
( ) vr
= ΔP
4ηL
R2 − r2
B. 切变速率分布
第一极牛顿限区粘度
lgη∞
0
lg γ&
σ 切 = kγ& n = ηaγ&
lgσ 切 = lg k + n lg γ& (2) lgσ 切 = lgηa + lg γ& (3)
lgσ 切
零切变速率粘度
高分子基础：第八章 链式共聚合
➢ r1 = 0，表示M1的均聚反应速率常数为0，不能进行自 聚反应，M1*只能与M2反应； ➢r1 > 1，表示M1*优先与M1反应发生链增长； ➢ r1 < 1，表示M1*优先与M2反应发生链增长；
得到嵌段共聚产物如果存在链转移与链终止反应则也可能存在两单体的均聚物82二元共聚物的组成823共聚产物组成分布控制823共聚产物组成分布控制共聚合方程表征的是某瞬间共聚物组成与单体组成之间的关系随着聚合反应的进行由于两种单体的聚合反应速率不同共聚体系中剩余单体的摩尔比随反应的进行而不断改变因此除恒分共聚外共聚产物的组成也会随反应的进行而不断改变
F1-f1曲线特征：F1－f1曲线随r1的不同而不同程度地偏离对角 线，并且曲线是对称的，若r1>1,F1－f1曲线在对角线的上方， 若r1<1，则在对角线的下方。
8.2 二 元 共 聚 物 的 组 成
(ii) r1 r2 ≠ 1 F1-f1曲线特征：其F1－f1曲线与理想共聚相似，当r1>1，
r2<1时，曲线在对角线上方；当r1<1, r2>1时，曲线在对角 线的下方，都不会与对角线相交，但曲线是不对称的。
两种单体单元的排列没有一定规律，A单体单元相邻的单体 单元是随机的，可能是A单体单元，也可能是B单体单元。
AAABAABAABBABABAAB 这类共聚物命名时，常以单体名称间加“-”或“/”加后缀共 聚物，如： 乙烯-丙烯共聚物
8.1 概 述
（2）交替共聚物（alternating copolymer) 两单体单元在分子链上有规律地交替排列，A单体单元
高分子物理考研知识点总结
第1章高分子链的结构1.1 高聚物的结构层次构造（architecture）：指分子链中原子的种类和排列，取代基和端基的种类、结构单元的排列顺序、支链的类型和长度等。
构型（configuration）：是指分子中由化学键所固定的原子在空间的几何排列。
这种排列是稳定的，要改变构型，必须经过化学键的断裂和重组。
构型不同的异构体有旋光异构体、几何异构体和键接异构体。
构象（conformation）：指分子中由于单键的内旋转而产生的分子中原子在空间位置上的变化叫做构象。
取代原子（取代基）绕碳－碳单键旋转时可形成的任何可能的三维或立体的图形。
构象改变不破坏和形成化学键。
分子中取代原子或取代基的相互排斥，致使单键旋转受限制，故给定的分子中存在一个能量最低的优势构象。
文献也把高分子链的化学结构称为近程结构，而相应的高分子链的尺寸（分子量及分布）和形态（构象）称为远程结构。
1.2 组成和构造1.2.1 结构单元的化学组成高分子链---单体通过聚合反应连接而成的链状分子。
聚合度---高分子链中重复结构单元的数目。
链节---重复的基本结构单元。
按高分子链化学组成高聚物可分为：（1）碳链高分子：分子主链全部由碳原子以共价键相连接而成。
许多高聚物如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯腈、聚甲基丙烯酸甲酯属于这类高分子，它们只是侧基不同，侧基上可含有杂原子，主链都一样完全是碳。
它们大多是由加聚反应制得。
（2）杂链高分子：分子主链由两种或两种以上的原子，包括碳、氧、氮、硫等以共价键相连接而成。
常见的有聚酯、聚酰胺、酚醛树脂、聚甲醛、聚砜和聚醚等。
它们主要由缩聚反应和开环聚合而制得。
由于主链带有极性，所以较易水解。
但是，耐热性、强度均较高，故通常用作工程塑料。
（3）元素高分子：分子主链中含有以共价键结合而成的硅、磷、锗、铝、钛、砷、锑等元素的高分子。
主链中不含碳原子，侧基含有机基团时称为有机元素高分子，如有机硅橡胶和有机钛高聚物等。
第八章 高聚物的溶液性质及其应用 高分子物理 教学课件
纤维工业中 的溶液纺丝
浓溶液的 橡、塑工业 工业用途 中---增塑剂
熔融 溶液
锦纶 涤纶
腈纶----聚丙烯腈 氯纶
PVC+邻苯二甲酸二辛酯
油漆，涂料， 胶粘剂的配制
新型—聚氨酯
高分子浓溶液和稀溶液之间并没有一个绝对的界线。判 定一种高分子溶液属于稀溶液或浓溶液，应根据溶液性质， 而不是溶液浓度高低。
经反复研究得出最终的结论证明高分子浓溶液与胶体 有本质区别。这点对高分子科学的发展进程有重要意义， 拨开迷雾，人们认识到高聚物是一种新的物质，不同于小 分子，不是小分子的缔合体。
它们之间的区别是： ①高分子溶解是自发的；而胶体溶解需要一定的外部
条件，分散相和分散介质通常没有亲和力。
②高分子溶解—-沉淀是热力学可逆平衡；胶体则为变 相非平衡，不能用热力学平衡，只能用动力学方法进行研究。
通常需要先升温至熔点附近，使晶区熔融，变为非晶态后 再溶解。
结晶高聚物
非晶态
溶胀溶解结晶聚源自物极性 非极性极性 有时室温下可溶于强极性溶剂，例如聚酰胺室温下 可溶于苯酚-冰醋酸混合液。这是由于溶剂先与材料中的非 晶区域发生溶剂化作用，放出热量使晶区部分熔融，然后 溶解。
非极性 室温时几乎不溶解，需要升高温度甚至升高到Tm 附近，使晶态转变成非晶态，进而溶胀溶解。
氯丁橡胶 乙丙橡胶
18.8～19.2 16.2
聚异丁烯
6.0～16.6
聚二甲基硅氧烷 14.9
聚硫橡胶
18.4～19.2
聚醋酸乙烯酯 19.1～22.6
聚丙烯酸乙酯 18.8
高聚物
δ
尼龙66
高分子物理第8章第一课解析
1-2 表征材料力学性能的基本物理量
受 简单拉伸
力
F
方
式
l0
F
简单剪切
F θ F
均匀压缩
参数
, ,, , ,
受 外力F是与截面 外力F是与界面 材料受到的 力 垂直，大小相等，平行，大小相 是围压力。 特 方向相反，作用 等，方向相反 点 在同一直线上的 的两个力。
两个力。
应变 应力
张应变：
dW – 体系对 外所做功
对伸长L求偏导得：
(
u l
)T
,V
T
(
S l
)T
,V
f
f
(
u l
)T
.V
T
(
S l
)T
.V
难以测量, 要变换成实 验中可以测量的物理 量
物理意义:外力作用在橡胶上
使橡胶的内能随伸长变化 使橡胶的熵变随伸长变化
f
(
u l
)T
.V
T
(
S l
)T
.V
变换如下： 根据吉布斯自由能
（1）高聚物的高弹性：
是由于高聚物极大的分子量使得高分子链有 许多不同的构象，而构象的改变导致高分子 链有其特有的柔顺性。链柔性在性能上的表 现就是高聚物的高弹性。它与一般材料的普 弹性的差别就是因为构象的改变；形变时构 象熵减小，恢复时增加。内能在高弹性形变 中不起主要作用（它却是普弹形变的主要起 因）
消防服
F1 赛车服
芳纶1313：间位芳香族聚酰胺纤维
形变性能 Deformation
弹性 Elasticity
普弹性 高弹性 High elasticity
黏性 Viscosity
高分子第八章习题参考答案
高分子第八章习题参考答案2．从醋酸乙烯酯到维尼龙纤维，须经过哪些反应？写出反应式、要点和关键。
纤维用和悬浮聚合分散剂用的聚乙烯醇有何差别？参考答案：（1）须经自由基聚合反应、醇解反应及缩醛化反应。
（2）各步反应要点和关键如下：a、自由基聚合反应要点：用甲醇为溶剂进行溶液聚合以制取适当相对分子质量的聚醋酸乙烯酯溶液。
关键：选择适宜的反应温度，控制转化率，用甲醇调节分子量以制得适当相对分子量，且基本不存在不能被醇解的醋酸乙烯酯侧基。
b、醇解反应：要点：用醇、碱或甲醇钠作催化剂，在甲醇溶液中醇解。
关键：控制醇解度在98%以上。
c、缩醛化反应（包括分子内和分子间）要点：用酸作催化剂在甲醇水溶液中反应。
关键：缩醛化程度必须接近90%。
纤维用和悬浮聚合分散剂用的聚乙烯醇的差别在于醇解度不同。
前者要求醇解度高（98%～99%）。
以便缩醛化。
后者要求醇解度中等（87%～89%），以使水溶性好。
5．下列聚合物选用那一类反应进行交联：a、天然橡胶；b、聚甲基硅氧烷；c、聚乙烯涂层；d、乙丙二元胶和乙丙三元胶。
参考答案：a、天然橡胶用硫作交联剂；b、聚甲基硅氧烷用过氧化物作交联剂；c、聚乙烯涂层用过氧化物作交联剂；d、乙丙二元胶用过氧化物作交联剂，乙丙三元胶用硫作交联剂。
6．简述下列聚合物的合成方法：a、抗冲聚苯乙烯；b、SBS嵌段聚合物；c、丁二烯型液体橡胶（遥爪聚合物）参考答案：a、合成高抗冲聚苯乙烯的主要方法：将聚丁二烯橡胶溶于苯乙烯单体中，加入自由基型引发剂如过氧化二苯甲酰或过氧化二异丙苯，加热发生聚合反应。
着时苯乙烯均聚和苯乙烯在聚丁二烯上接枝共聚同时发生，形成聚苯乙烯中分散有聚丁二烯微相，相互间有键合，并有一定韧性的改性聚苯乙烯。
b、合成SBS热塑弹性体的主要方法：（1）用双官能团催化剂经二步法合成：用双官能团在一定的条件下先引发丁二烯聚合待丁二烯完全聚合完后，再改变条件引发苯乙烯聚合即得SBS热塑弹性体。
第八章高分子化学与物理
第八章功能高分子简介18.1 概述功能高分子是由天然高分子和合成高分子演变而成的一类具有功能性的高分子（材料）。
20世纪50年代开始萌芽80年代才发展成为高分子学科的一个最年轻、最有魅力和活力的多学科相互渗透和交叉的分支学科，正处于快速发展阶段。
2从物质到原材料，从通用材料到特性材料(Specialty materials)，再从特性材料到功能材料(Functional materials)，都有本质的区别。
要把它们区分开来，首先要分清性能(Performance)和功能(Function)两个词的含义区别。
3材料的性能指材料对于外部的各种刺激（水、外力、热、光、电、磁、化学品等）的抵抗能力。
通常称为耐水性、耐热性、透光性、耐化学品性等。
材料的功能指当对材料输入“信号”（能量）时就会发生质和量的变化，其中任何一种变化都有输出作用。
如机械能转换成其它形式功能，磁转换成热，电致发光，离子交换等。
4苯乙烯化工原料聚合聚苯乙烯通用材料发泡聚苯乙烯特性材料加发泡剂磺化聚苯乙烯（离子交换树脂）功能高分子材料磺化58.1.1 概念所谓功能高分子（Functional polymer）是指对物质、能量和信息具有传输、转换和储存功能的特殊高分子（材料）。
一般是带有特殊功能基团的高分子（材料）。
68.1.2 功能高分子的分类按照功能高分子（材料）的功能或用途所属的学科领域，可分为三大类：化学功能高分子材料物理功能高分子材料生命功能高分子材料各自又可分为若干小类（详见下表）。
表8-1 功能高分子的分类8.2化学功能高分子具有某种特殊化学功能和用途是化学功能高分子材料的基本特征，这是一类最经典、用途最广的功能高分子材料。
离子交换树脂、吸附树脂、高分子分离膜、反应性高分子（或高分子试剂）和高分子催化剂是其重要种类。
10②按树脂的结构分类：凝胶型：接近透明的均相结构；大孔型：不透明的非均相结构，交联骨架之间拥有可供分子扩散的孔道；载体型：在无机材料骨架上包裹离子交换树脂层，拥有极高的机械强度，适用于高压液相色谱等特殊用途。
高分子物理知识点
⾼分⼦物理知识点第1章⾼分⼦的链结构1.写出聚氯丁⼆烯的各种可能构型。
2．构象与构型有何区别？聚丙烯分⼦链中碳—碳单键是可以旋转的，通过单键的内旋转是否可以使全同⽴构聚丙烯变为间同⽴构聚丙烯？为什么？答：（1）区别：构象是由于单键的内旋转⽽产⽣的分⼦中原⼦在空间位置上的变化，⽽构型则是分⼦中由化学键所固定的原⼦在空间的排列；构象的改变不需打破化学键，⽽构型的改变必须断裂化学键。
（2）不能，碳-碳单键的旋转只能改变构象，却没有断裂化学键，所以不能改变构型，⽽全同⽴构聚丙烯与间同⽴构聚丙烯是不同的构型。
3.为什么等规⽴构聚丙⼄烯分⼦链在晶体中呈31螺旋构象，⽽间规⽴构聚氯⼄烯分⼦链在晶体中呈平⾯锯齿构象？答（1）由于等归⽴构聚苯⼄烯的两个苯环距离⽐其范德华半径总和⼩，产⽣排斥作⽤，使平⾯锯齿形（…ttt…）构象极不稳定，必须通过C-C键的旋转，形成31螺旋构象，才能满⾜晶体分⼦链构象能最低原则。
（2）由于间规聚氯⼄烯的氯取代基分得较开，相互间距离⽐范德华半径⼤，所以平⾯锯齿形构象是能量最低的构象。
4.哪些参数可以表征⾼分⼦链的柔顺性？如何表征？答：（1）空间位阻参数（或称刚性因⼦），值愈⼤，柔顺性愈差；（2）特征⽐Cn，Cn值越⼩，链的柔顺性越好；（3）连段长度b，b值愈⼩，链愈柔顺。
5．聚⼄烯分⼦链上没有侧基，内旋转位能不⼤，柔顺性好。
该聚合物为什么室温下为塑料⽽不是橡胶？答：这是由于聚⼄烯分⼦对称性好，容易结晶，从⽽失去弹性，因⽽在室温下为塑料⽽不是橡胶。
6.从结构出发，简述下列各组聚合物的性能差异：（1）聚丙烯睛与碳纤维；（2）⽆规⽴构聚丙烯与等规⽴构聚丙烯；（3）顺式聚1，4-异戊⼆烯（天然橡胶）与反式聚1，4-异戊⼆烯（杜仲橡胶）。
（4）⾼密度聚⼄烯、低密度聚⼄烯与交联聚⼄烯。
7.⽐较下列四组⾼分⼦链的柔顺性并简要加以解释。
第2章聚合物的凝聚态结构1.名词解释凝聚态，内聚能密度，晶系，结晶度，取向，⾼分⼦合⾦的相容性。
高分子物理课件：第8讲 聚合物的玻璃化温度
东华大学
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③主链中含有孤立双键的高分子链都比较柔顺，所 以Tg都比较低。 例如，天然橡胶和许多合成橡胶的分子。 天然橡胶的Tg=-73℃，因此，即使在零下好几十度 它仍能保持高弹性。
③并不是侧基的体积增大，Tg就一定要提高。 例如聚甲基丙烯酸酯类的侧基增大，Tg反而下降， 这是因为它的侧基是柔性的。侧基越大则柔性越大， 这种柔性侧基的存在相当于起了增塑剂的作用，所 以使Tg下降。 表5-4列出聚甲基丙烯酸酯类同系物的Tg值，作为 一个典型的例子。
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③交替共聚物只有一个Tg。 ④嵌段或接枝共聚物，取决于两种组分是否相容。 如果能够相容，则可形成均相材料，只有一个Tg， 其值介于两种组分均聚物的Tg之间； 若不能相容，则发生相分离，形成两相体系，每一 个相各有一个Tg，其值接近于组分均聚物的Tg； 如果两种组分均聚物部分相容，则发生Tg内移，即 两个相的Tg都向彼此靠拢的方向移动，移动多少与 两个组分相容程度有关。
2）增加高分子链柔性的因素使Tg降低，如加入增塑 剂或溶剂、引进柔性基团等。
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1、化学结构的影响 1）主链结构
①主链由饱和单键构成的聚合物，例如—C—C— ，—C—N—，—C—O—和—Si—O—等，因为分子 链可以围绕单键进行内旋转，所以一般Tg都不太高。 特别是没有极性侧基取代时，其Tg就更低。
高分子物理复习提纲-第七-第八章总结
高分子物理 理第七、第八章 章提纲电子版
图 7-3 是晶 晶态聚合物的 的典型应力－ －应变曲线。结晶态聚合物的典型应力 力-应变曲线同样 经历 历五个阶段，不同点是第一个转折点 出现”细颈化 化”(necking)，接着发生冷 冷拉，应力不变但 应变 变可达 500% %以上。结晶 晶态聚合物在 在拉伸时还伴随着结晶形态 态的变化.。 在单向拉伸过程 中分 分子排列产生 生很大的变化 化， 尤其是接近 近屈服点或超 超过屈服点时 时， 分子都在 在与拉伸方向相平 行的 的方向上开始 始取向。 在结晶 晶高聚物中微 微晶也进行重 重排， 甚至某 某些晶体可能 能破裂成较小的单 位，然后在取向 向的情况下再 再结晶。 结晶高聚物 物的拉伸与玻 玻璃态高聚物 物的拉伸情况 况有许多相似 似之处。现象 象上，两种拉 拉伸过 程都 都经历弹性形 形变、屈服（ “成颈” ） 、发 发展大形变以 以及“应变硬 硬化”等阶段 段，拉伸的后阶段 材料 料都呈现强烈 烈的各向异性 性， 断裂前的大 大形变在室温 温时都不能自 自发回复， 而 而加热后却都 都能回 复原 原状， 因而本质上两拉伸上 上两种拉伸过 过程造成的大 大形变都是高 高弹形变。 通 通常把它们统 统称为 “冷 冷拉” 。另一方 方面两种拉伸 伸过程又是有 有差别的。它 它们可被冷拉 拉的温度范围 围不同，玻璃 璃态高 聚物 物的冷拉温度 度区间是 Tb 到 Tg ， 而结晶 晶高聚物却在 在 Tg 至 Tm 间被 被冷拉， 更主 主要的和本质的区 别在 在于晶态高聚 聚物的拉伸过 过程伴随着比 比玻璃态高聚 聚物拉伸过程 程复杂得多的 的分子聚集态结构 的变 变化，后者只发生分子链的取向，不发 发生相变，而 而前者还包含 含有结晶的破 破坏、取向和再结 晶等 等过程。
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第八章 聚合物的屈服和断裂
1．概念
①．强度：在较大外力的持续作用或强大外力的短期作用下，材料将发生大形变直至宏
观破坏或断裂，对这种破坏或断裂的抵抗能力称为强度。
②．脆性断裂：与材料的弹性响应相联系，在断裂前试样断裂均匀，断裂时，裂纹迅速
垂直于应力方向，断裂面不显出明显的推迟形变，σ－ε曲线是线性的，
ε<5%,断裂能小，由张应力引起的－是键长变化的结果。
③．韧性断裂：屈服点以后的断裂，产生大形变，断面显示外延形变（缩颈的结果），
σ－ε曲线是非线性的，ε>5%，由剪切应力引起的－链段运动的结果。
* 材料断裂的方式与其形变性质有着密切的联系。
例如，脆性断裂是缺陷快速扩展的结
果，而韧性断裂是屈服后的断裂。
高分子材料的屈
服实际上是材料在外力作用下产生的塑料形变。
2．图—应力-应变曲线图
非结晶聚合物形变经历了普弹形变、应变软化（屈服）、塑性形变（强迫高弹形变）、应变硬化四个阶段
材料在屈服点之前发生的断裂称为脆性断裂；在屈服点后发生的断裂称为韧性断裂
A.从曲线上可得评价聚合物性能的力学参数:
Y ：屈服点 σy ：屈服强度 εy ：屈服伸长率 B ：:断裂点 σb ：断裂强度 ε：断裂伸长率
拉伸强度σi （ σy ，σb ） 杨氏模量 断裂能:OYB 面积
B.从分子运动解释非结晶聚合物应力－应变曲线
I: 普弹形变
小尺寸运动单元的运动引起键长键角变化。
形变小可回复 A Y
B A σY σB σ应变软化
塑性形变
N D
II ：强迫高弹形变
在大外力作用下冻结的链段沿外力方向取向
III ：粘流形变
在分子链伸展后继续拉伸整链取向排列，
使材料的强度进一步提高。
形变不可回复
C.强迫高弹形变的定义
处于玻璃态的非晶聚合物在拉伸过程中屈服点后产生的较大应变，移去外力后形变不能回复。
若将试样温度升到其Tg 附近，该形变则可完全回复，因此它在本质上仍属高弹形变，并非粘流形变，是由高分子的链段运动所引起的。
这种形变称为强迫高弹形变
D.晶态聚合物在单向拉伸时典型的应力-应变曲线如下图：
OA-普弹形变
YN
－屈服，缩颈（应变变大，应力下降）
ND －强迫高弹形变
DB-细颈化试样重新被均匀拉伸， 应变随应力增加－应变硬化
3．图：----温度的影响
非晶聚合物在不同温度下的σ-ε曲线如图8：
T <T b ，硬玻璃态，脆性断裂--1
T b<T <T g ，软玻璃态，韧性断裂--2、3
T g<T <T f ，高弹态--4
T >T f ，粘流态--5
分析：
曲线1：在玻璃态（T 《T b ）：直线关系，形变小，高模量，
原因是由侧基等运动单元引起键长键角的变化引起。
曲线2.3： T b<T <T g ，软玻璃态：出现一个大的形变－强迫高弹形变，
外力除去后，形变不能回复，
但是温度升高到玻璃化温度时，形变回复。
曲线4：处于高弹态，无缩颈，不出现屈服点，形变大，原因是在不大外力作用下的高分
子链沿外力取向，产生高弹形变。
曲线5：粘流态，熔体，模量很小。
不可逆形变。
N Y D
B A O 应变
应力
温度升高，材料逐步变软变韧，断裂强度下降，断裂伸长率增加；温度下降，材
料逐步变硬变脆，断裂强度增加，断裂伸长率减小 4．聚合物材料在取向方向上的强度随取向程度的增加而很快增大，此时，分子量和结晶度的影响较小，性能主要由取向状况决定 5应变曲线的五种类型
软－硬：模量 强－弱：屈服强度 韧－脆：断裂
能
6．银纹现象
银纹现象为聚合物所特有，它是聚合物在张应力作用下，于材料某些薄弱地方出现应力集中而产生局部的塑性形变和取向，以至于在材料表面或内部垂直于应力方向上出现长度为100µm、宽度为10 µm 左右、厚度约为1 µm 的微细凹槽的现象或裂纹的现象
A ．银纹不是空的，银纹体的密度为本体密度的50%，折光指数也低于聚合物本体折光指数，因此在银纹和本体之间的界面上将对光线产生全反射现象，呈现银光闪闪的A Y
B A σY σB
σ应变软化
塑性形变
N D
纹路（所以也称应力发白）。
加热退火会使银纹消失。
B．银纹与裂缝或裂纹不同，它们仍然具有强度。
7．强度：A.拉伸强度B. 抗弯强度C. 压缩强度
①.强度:是由分子间作用力和化学键决定，分子间作用力具有加和性，随着分子量的增
对应力应变曲线的影响而增加，当分子量小时分子间作用力小于化学键，破坏发生在分子间，当分子量大到比化学键大时，破坏发生在化学键上，强度与分子量无关
A.拉伸强度：是在规定的实验温度、湿度、是实验速度下，在标准试样上沿轴向施加拉
伸载荷直至断裂前试样承受的最大载荷P与试样横截面（宽度b和厚度d
的乘积）的比值，通常用σt 表示。
B.弯曲强度（挠曲强度）是在规定实验条件下对标准试样施加静弯曲力矩直到试样断裂为止.
②．影响聚合物强度的因素
A.极性基团或氢键
B.主链上含芳杂环结构
C.适度的交联
D.结晶度大
E.取向好
F.加入增塑剂
G.缺陷存在
③．结晶度增加，拉伸强度、弯曲强度和弹性模量均有提高。
8．聚合物的增强：
* 增强途径---物理方法：填料----活性粒子、纤维、液晶
* 补强原理：填料活性表面（羧基、酚基、醌基）同聚合物作用产生了附加的交联结构因此加入填料的增强效果同其在聚合物中浸润性关系很大，浸润性越大，
补强越明显。
①．粉状填料增强：----填料同聚合物不相容，因此形成多相复合材料。
加入填料的目的：
A.惰性填料：加入廉价的填料降低成本。
稀释作用，使材料强度降低。
B.活性填料：提高材料的强度。
增强效果主要取决于填料的种类、尺寸、用量、表面性质（亲和性）以及填料在高分子基材中的分散状况
& 粉状填料：木粉，碳黑，轻质二氧化硅，碳酸镁，氧化锌同某些塑料和橡胶复合，可显著改善性能。
例如：木粉加入酚醛树脂，可在很大范围内不降低拉
伸强度，而大幅度提高冲击强度。
原因：木粉吸收了一部分冲击能量而
起到阻尼的作用。
& 天然橡胶中添加20％的胶体碳黑，拉伸强度可从16MPa,提高到20MPa。
丁苯橡胶由
于不能结晶，强度只有3.5MPa，加入碳黑后，补强效果明显，
可达22～25MPa接近天然橡胶的水平。
②．纤维增强：
A.纤维状填料：棉，麻，丝，等天然纤维，玻璃纤维，碳纤维，石墨纤维，硼纤维，
超细金属纤维与晶须纤维等
B.基体：热塑性树脂、热固性树脂、橡胶类
③．高分子液晶增强剂：带有柔性链段的热致液晶+热塑性聚合物
& 随着增强剂含量的增加，聚合物的弹性模量和拉伸强度增加，而断裂伸张率下降。
由韧性向脆性转变。
* 在热固性塑料中，常以玻璃布为填料，得到所谓玻璃纤维层压塑料，强度可与钢铁媲美。
9．冲击强度:
（或单位缺口长度）所消耗的能
b
P
t
=
σ
量。
是表征材料韧性的一种强度指标W：冲断试样
所消耗的功
b*d:冲断试样的厚度和宽度
单位：KJ/m2
10．塑料增韧
* 聚合物的增韧----常用的方法： A.弹性体增韧 B.刚性有机粒子增韧 C.超细无机粒子增韧
(1)橡胶增韧塑料
A.增韧效果取决于分散相相畴大小和界面粘接力,即两者相容性.
B.达到良好增韧效果的条件
a、橡胶相作为分散相存在
b、橡胶相与塑料相有良好的界面粘接力
c、橡胶相的Tg远低于使用温度
(2)刚性粒子增韧
A.刚性有机粒子增韧：拉伸时，由于基体与分散相之间的模量和泊松比差别致使基体
对刚性粒子产生赤道面上的强压力而发生脆韧—转变，刚性粒
子发生“冷流”而吸收能量。
B.刚性无机粒子增韧:刚性粒子促使基体在断裂过程中产生塑性变形吸收能量. e.g PVC+CaCO3
C.刚性粒子增韧的条件是:基体必须具有一定韧性.。