聚合现象对物理和化学系统性质的影响
高分子材料的物理化学性质
（6）增塑：增塑剂的加入可使材料强度降低，只适于对 弹性、韧性的要求远甚于强度的软塑料制品。
（7）外界因素：温度、外力作用速度和作用时间对强度 都有影响。
（三）粘弹性
高聚物力学性质随时间而变化的现象称为力学松弛或粘 弹现象 静态粘弹性 蠕变、应力松弛 粘弹性分类 动态粘弹性 滞后、内耗
1、蠕变
在恒温下施加较小的恒定外力时，材料的形变随时间而 逐渐增大的力学松弛现象。如挂东西的塑料绳慢慢变长。
• 这种由于力学滞后而使机械功转换成热的现象，称 为内耗。
• 相关应用
• 对于作轮胎的橡胶，则希望它有最小的力学损耗 才好 • 对于作为防震材料，要求在常温附近有较大的力 学损耗（吸收振动能并转化为热能） • 对于隔音材料和吸音材料，要求在音频范围内有 较大的力学损耗（当然也不能内耗太大，否则发 热过多，材料易于热态化）
（4）应力集中：若材料中存在某些缺陷，受力时，缺陷附 近局部范围内的应力会急剧增加，称为应力集中。应力集中 首先使其附近的高分子链断裂和相对位移，然后应力再向其 它部位传递。
（5）惰性填料：有时为了降低成本，在聚合物中加入一 些只起稀释作用的惰性填料，如在聚合物中加入粉状碳 酸钙。惰性填料往往使聚合物材料的强度降低。
F
F
均匀压缩
体积改变而形状不变
A0
弹性模量
是指在弹性形变范围内单位应变所需应力的 大小。是材料刚性的一种表征。分别对应于以上 三种材料受力和形变的基本类型的模量如下： 拉伸模量（杨氏模量）E：E = /
剪切模量（刚性模量）G：G = s /
体积模量（本体模量）B：B = p /
影响粘合强度的因素：
1.分子量：中等分子量
2.表面粗糙度：粗糙表面提高粘合强度
2第二章聚合物共混改性基本原理
2第二章聚合物共混改性基本原理聚合物共混改性是指将不同种类的聚合物混合在一起，通过相互作用、相互渗透以及相互分散，来改善聚合物材料的性能。
聚合物共混改性的基本原理涉及到相互作用、相容性、相互渗透、相互分散等多个方面。
首先是相互作用。
不同种类的聚合物在混合过程中，由于存在不同的结构和功能团，会产生各种相互作用力，如范德华力、静电作用力、水力作用力等。
这些相互作用力可以在分子层面上改变聚合物链的结构，从而改变聚合物材料的性能。
其次是相容性。
在聚合物共混改性中，相容性是一个重要的问题。
如果两种聚合物具有相似的结构和化学性质，则有可能发生物理和化学上的相容作用，使得共混体系更为稳定。
相反，如果两种聚合物的结构差异较大，则相互之间会出现相容性问题，容易导致相互分相和相互分离。
因此，相容性是影响聚合物共混改性的一个重要因素。
其次是相互渗透。
相互渗透是指在共混体系中，两种聚合物在分子层面上相互渗透的现象。
当两种聚合物具有适当的相互作用力和相容性时，可以实现相互渗透，从而改善材料的性能。
相互渗透可以改变聚合物的链结构和比例，提高聚合物的拉伸、弯曲和抗冲击性能等。
最后是相互分散。
相互分散是指在共混体系中，两种或多种聚合物能够均匀分布在整个材料中。
相互分散的好坏直接影响着材料的性能。
当聚合物分子链之间有较好的相容性和相互作用力时，可以实现较好的相互分散，从而提高材料的强度、硬度和耐热性等。
除了上述基本原理外，还有其他一些影响共混改性的因素，如共混体系的配比、共混过程的温度和压力等。
通过合理的配比和控制共混条件，可以进一步改善共混体系的性能。
总之，聚合物共混改性是通过相互作用、相容性、相互渗透和相互分散等多种机制来改善材料性能的一种方法。
通过合理选择和操控不同种类聚合物的相互作用，可以实现在材料中形成一种新的有机整体，从而提高材料的性能和应用范围。
第三章 (1) 高分子材料的物理化学性质
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（ii）pH敏感水凝胶 ：pH敏感性水凝胶是体积随环境pH值、 离子强度变化的高分子凝胶。这类凝胶大分子网络中具有可解 离成离子的基团，其网络结构和电荷密度随介质pH值的变化而 变化，并对凝胶的渗透压产生影响；同时因为网络中添加了离 子，离子强度的变化也引起体积变化。 一般来说，具有pH值响应性的水凝胶都是含有酸性或碱性侧 基的大分子网络，即聚电解质水凝胶。随着介质pH值、离子强 度的改变，酸、碱基团发生电离，导致网络内大分子链段间氢 键的解离，引起不连续的溶胀体积变化。
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热可逆性水凝胶 有些聚合物水溶液在室温下呈自由流动的液态 而在体温下呈凝胶态，即形成热可逆性水凝胶(TGR)。这一体系 能够较容易地对特定的组织部位注射给药，在体内环境下很快形 成凝胶。而且这种给药系统的制备较简单，只需将药物与聚合物 水溶液进行简单地混合。 如：聚环氧乙烷(PEO)与聚环氧丙烷(PPO)嵌段共聚物是已被批 准用于药用辅料的高分子，商品名叫普流罗尼(Pluronic)或泊洛沙 姆(Poloxamer)，依据其结构和浓度，这类聚合物存在两个临界相 转变温度，即溶液-凝胶转变温度(相当于LCST)和凝胶-溶液转变 温度，在这两个温度之间其水溶液呈现凝胶状态。利用这类共聚 物水溶液低温溶液状态混合药物，尤其是生物类药物，注人体内 形成凝胶，从而实现控制药物释放同时保护药物活性的功能。
聚合爆聚事故的主要原因_概述说明以及解释
聚合爆聚事故的主要原因概述说明以及解释1. 引言1.1 概述聚合爆聚事故是一类严重的工业安全事件，在生产过程中可能导致严重的人员伤亡、财产损失甚至环境污染。
对于防范和避免这类事故的发生，我们需要深入了解其主要原因，并采取相应措施进行预防和应对。
1.2 文章结构本文将从以下几个方面对聚合爆聚事故的主要原因进行概述和分析。
首先，在第二部分将详细介绍聚合爆聚事故的定义和背景，并列举其主要原因。
接着，在第三部分将对聚合爆聚事故进行概述说明，包括其定义、特点以及发生频率和影响范围。
然后，在第四部分将从物理化学解释、工程控制措施解释以及人为因素解释三个方面对该类事故进行解释。
最后，在结论部分对文章所述的主要原因进行总结，并提出相应的对策建议。
1.3 目的本文旨在使读者更加全面地了解聚合爆聚事故的主要原因，并通过详细讨论来促进相关行业对聚合爆聚事故的防范和管理。
同时，我们也希望通过该文提出的对策建议，强调预防措施的重要性，并促使相关人员在工作环境中采取必要的安全措施来减少这类潜在风险的发生。
只有深入了解并针对性地应对聚合爆聚事故的主要原因，我们才能不断提高工业领域的安全水平，保障人员生命财产安全以及环境可持续发展。
2. 聚合爆聚事故的主要原因2.1 定义与背景聚合爆聚事故是指在某些工业过程中，由于化学物质的自身特性或操作不当等原因导致物质发生剧烈反应而释放出大量能量，引起严重事故的现象。
这些事故往往造成人员伤亡、环境污染和财产损失。
了解聚合爆聚事故的主要原因对预防和控制此类事故具有重要意义。
2.2 原因一聚合物稳定性差：由于某些多聚物本身结构上存在缺陷，使其在一定条件下可以迅速分解并释放大量能量，从而引发爆炸。
例如，一些能够进行快速高温分解反应的单体或多体化合物，如丙烯酸、乙烯和苯乙烯等。
2.3 原因二操作不当导致混合不均匀：当操作人员在生产过程中掌握不足或存在误操作时，会导致物料混合不均匀。
例如，在储存罐中混合两种或更多化学品时未进行适当的搅拌或配比，这可能导致反应介质不稳定，引发聚合爆聚事故。
聚合物流变学复习题参考答案
聚合物流变学复习题一、名词解释（任选5小题，每小题2分，共10分）：1、蠕变：在一定温度下，固定应力，观察应变随时间增大的现象。
应力松弛：在温度和形变保持不变的情况下，高聚物内部的应力随时间而逐渐衰减的现象。
或应力松弛：在一定温度下，固定应变，观察应力随时间衰减的现象。
2、时－温等效原理：升高温度和延长时间对分子运动及高聚物的粘弹行为是等效的，可用一个转换因子αT 将 某一温度下测定的力学数据变成另一温度下的力学数据。
3、熔体破裂：聚合物熔体在高剪切速率时，液体中的扰动难以抑制并易发展成不稳定流动，引起液流破坏的现象。
挤出胀大：对粘弹性聚合物熔体流出管口时，液流直径增大膨胀的现象。
4、熔融指数：在标准熔融指数仪中，先将聚合物加热到一定温度，使其完全熔融，然后在一定负荷下将它在固定直径、固定长度的毛细管中挤出，以十分钟内挤出的聚合物的质量克数为该聚合物的熔融指数。
5、非牛顿流体：凡不服从牛顿粘性定律的流体。
牛顿流体：服从牛顿粘性定律的流体。
6、假塑性流体：流动很慢时，剪切粘度保持为常数，而随剪切速率或剪切应力的增大，粘度反常地减少——剪切变稀的流体。
膨胀性流体：剪切速率超过某一个临界值后，剪切粘度随剪切速率增大而增大，呈剪切变稠效应，流体表观“体积”略有膨胀的的流体。
7、粘流活化能：在流动过程中，流动单元（即链段）用于克服位垒，由原位置跃迁到附近“空穴”所需的最小能量。
8、极限粘度η∞：假塑性流体在第二牛顿区所对应的粘度（即在切变速率很高时对应的粘度）。
9、断裂韧性K 1C ：表征材料阻止裂纹扩展的能力，是材料抵抗脆性破坏能力的韧性指标，s b C E c K γπσ21==，其中，σ b 为脆性材料的拉伸强度；C 为半裂纹长度；E 为材料的弹性模量；s γ为单位表面的表面能。
10、拉伸流动：当粘弹性聚合物熔体从任何形式的管道中流出并受外力拉伸时产生的收敛流动。
或拉伸流动：质点速度仅沿流动方向发生变化的流动。
聚合物流变学(绪论)课件
除了在高分子材料加工和性能研究中的应用外，聚合物流变学还广泛应用于其他领域，如生物医学、食品科学、石油化工等。
05
聚合物流变学的未来发展
1
2
3
流变学与材料科学、物理学、化学等学科的交叉融合将进一步加强，为流变学理论的发展提供更多思路和方法。
跨学科融合
实验和计算模拟的相互补充和验证将成为流变学研究的重要手段，有助于更深入地揭示流体的复杂行为。
实验与计算模拟相结合
人工智能、大数据和云计算等技术在流变学中的应用将逐渐普及，提高流变学研究的效率和精度。
智能化技术的应用
聚合物流变学研究面临实验难度大、理论模型复杂、多尺度效应等问题，需要不断探索和创新。
随着科技的发展，聚合物流变学在材料制备、加工、性能优化等方面具有广阔的应用前景，为相关领域的发展提供有力支持。
机遇
挑战
THANK YOU
聚合物流变学(绪论)课件
目录
contents
聚合物流变学简介聚合物流变学基础知识聚合物流变学研究方法聚合物流变学应用聚合物流变学的未来发展
01
聚合物流变学简介
01
02
它涉及到高分子材料的流变性质、流动行为、结构变化以及与加工工艺之间的关系等多个方面。
聚合物流变学是一门研究高分子材料在流动和变形过程中所表现出来的各种物理和化学行为的科学。
将连续的流体离散为有限个单元，如有限差分法、有限元法等。
离散化方法
根据物理定律和边界条件，建立描述流体运动的偏微分方程或积分方程。
建立模型方程
简述阴离子聚合的定义及影响阴离子聚合的主要因素。
一、阴离子聚合的定义阴离子聚合是指在一定条件下，带有负电荷的阴离子通过化学键或物理作用聚集在一起形成聚集体的过程。
在这个过程中，阴离子之间会发生相互作用，形成多聚体或聚集体结构。
这种化学现象在许多领域都有广泛的应用，比如在水处理、生物技术、聚合物工业等方面都有着重要的作用。
二、影响阴离子聚合的主要因素1. pH值pH值是影响阴离子聚合的重要因素之一。
在不同的pH条件下，阴离子的溶解度和电荷状态会发生改变，进而影响阴离子的聚集行为。
一般来说，当pH值偏向酸性时，阴离子聚合的趋势会增强，而在偏向碱性时则会减弱。
2. 离子浓度溶液中的离子浓度也会对阴离子聚合产生影响。
当离子浓度增加时，阴离子之间的相互作用就会增强，从而促进阴离子的聚合。
相反，离子浓度的降低则会减弱阴离子的聚合趋势。
3. 温度温度是影响阴离子聚合的另一个重要因素。
一般来说，随着温度的升高，阴离子的热运动会增强，从而促进阴离子的聚集和聚合行为。
较高的温度通常会加快阴离子聚合的速度。
4. 溶剂性质溶剂的性质对阴离子聚合也有一定的影响。
不同的溶剂会对阴离子的溶解度和电荷状态产生影响，从而影响阴离子的聚合行为。
一般来说，极性溶剂通常会促进阴离子的聚合，而非极性溶剂则会减弱阴离子的聚合趋势。
5. 阴离子结构阴离子的结构也会对其聚合行为产生影响。
一般来说，含有较大空间结构或较长链的阴离子更容易发生聚合，而结构较为紧凑的阴离子则会减弱聚合趋势。
阴离子聚合受许多因素的影响，包括pH值、离子浓度、温度、溶剂性质和阴离子的结构等。
了解和控制这些因素对理解和调控阴离子聚合行为具有重要意义，也为相关领域的应用提供了指导。
一、影响阴离子聚合的主要因素续写：6. 其他离子的存在除了溶液中阴离子本身的影响外，其他离子的存在也会对阴离子聚合产生影响。
与阴离子形成络合物的阳离子会减弱阴离子的聚合趋势，因为它们会与阴离子发生竞争反应，减少阴离子之间的相互作用。
7. 离子化学特性阴离子自身的化学特性也会对其聚合行为产生影响。
第一篇第一章聚合物结构与性能
2 粘度法 溶液的粘度一方面与聚合物的分子量有关，却也决定 于聚合物分子的结构、形态和在溶剂中的扩散程度。因此 该法为相对方法。 一、粘度的定义 流体流动时，可以设想有无数个流动的液层，由于液 体分子间相互摩擦力的存在，各液层的流动速度不同。单 位面积液体的粘滞阻力为ζ，切变速度为ξ，那么粘度为 η= ζ/ ξ 即流速梯度为1秒-1、面积为1厘米2的两层液体间的内摩 擦力。其单位为泊（厘泊）： 1P=100cP=1gs-1cm-1=0.1kg s-1m-1 =0.98(Ns2m-1) s-1m-1 =0.98Nm-2s=0.98Pa·s≈1Pa·s 以上所定义的粘度是绝对粘度。对于高分子溶液，我们感 兴趣的是高分子进入溶液后引起的粘度变化，一般采用以 下几种参数：
1
端基分析 聚合物的化学结构明确,每个高分子链末端有一个或 x个可以用化学方法分析的基团，那么一定重量试样中 端基的数目就是分子链数目的x倍。所以从化学分析的 结果就可以计算分子量。 M= xw/n w为试样重量，n为被分析端基的摩尔数。 注意： • 该法要求聚合物结构必须明确。 • 分子量越大，单位重量试样中可分析基团的数目越少， 分析误差越大，故此法只适于分析分子量较小的聚合物， 可分析分子量的上限为2×104左右。 • 一般用于缩聚物。加聚反应产物分子量较大，且一般无 可供化学分析的基团，应用较少。 • 还可用于分析聚合物的支化情况，但要与其他方法配合 才行。 • 数均分子量。
第一篇 聚合物加工的理论基础
• • • • 聚合物的结构 聚合物的流变性质(聚合物的分子运动） 材料的力学性能 聚合物加工过程的物理和化学变化
第一章 聚合物的构
• 聚合物的结构 • 高分子的链结构与高分子的柔顺性 • 高分子的聚集态结构
第一章 聚合物的结构
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聚合现象对物理和化学系统性质的影响
聚合现象是自然界中普遍存在的一种现象，指的是分子、原子、离子之间因化
学键或其它作用力而相互结合形成宏观上较大的分子、原子、离子或化合物。
这些大分子或化合物作为一种整体，对物理和化学系统性质起到重要的调控和影响作用，既有正向的作用，也有负向的作用。
1. 聚合现象对电学系统性质的影响
聚合现象特别能影响电学系统的性质，如电导率、介电常数、极化等。
典型的
例子是高分子聚合物，其分子间键合比较松弛，导致了其氧化还原（简称“O-R”）
反应的电子传递速率较慢。
然而，加入一定的电解质可以缓解这种限制。
翻转的例子是聚合物中的高电荷密度阴离子，会产生电子互相吸引而向聚合物分子内聚的作用，从而加强聚合物的电化学性能。
另一个例子是聚合现象对固体电解质性质的影响，例如聚合物电解质。
在摩尔
比为1:10反转的情况下，相比较单体电解质，聚合物电解质能带来更高的电导率、较高的阔度范围和更好的稳定性。
从宏观角度看，聚合物电解质中的分子被紧密连接，这也有助于提高整体性能。
2. 聚合现象对机械性能的影响
在现代工程中，聚合物材料常用于制作薄膜、管道、管材、纤维等，这些材料
的机械性能与聚合现象有密切关系。
这些材料的机械性能随着材料中聚合物分子量增加而增强。
这是因为，聚合现象导致了分子链间或分子群间的相互作用力加强，从而改变了材料的质量。
尽管聚合物材料可以具有连续弹性和柔软性，但由于聚合物链之间的相互作用力导致聚合物链的强化，因此聚合物材料也可以具有高强度、高硬度等特点。
3. 聚合现象对光学性能的影响
聚合现象对光学性能的影响也十分显著。
比如，聚合物盐与光线的反射系数在于聚合物盐中的碳-氮键，该键可导致电荷在两个不同的子分子之间移动而发生缝隙。
这种缝隙改变了反射光的湾曲度，从而大大影响了电子射线自由基簇的大小和程度。
4. 聚合现象对生化系统性质的影响
聚合现象还能影响生物体内的代谢过程和细胞生命活动，如血液凝固、细胞分裂等。
例如，糖类、核酸和蛋白质等大分子化合物都是通过聚合作用在细胞内大量产生，从而构成了细胞和生物体内的大分子化合物。
这些大分子化合物在细胞代谢过程中起着极其重要的作用，如DNA带电子环的扩散动力学，是生物体内氧化还原反应的基础。
同时，聚合现象还能影响分子形状，进而导致酶的活性变化。
这一影响是因为变形的分子会引发分子、离子的变形和移位，最终导致酶活性的轻微变化。
结语：
综上所述，聚合现象对物理和化学系统性质的影响十分复杂。
在一些系统中，聚合现象可以提高材料的性能，例如材料的强度、硬度和稳定性，但在生物体等系统中，聚合现象可能会损害生命体内化学反应的正常运转。
因此，对于具体的应用场景，在利用聚合现象时需要充分考虑到其可能带来的正面和负面影响。