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一、概念和名词第一章高分子链的结构高分子的结构是指空之间不同尺度的结构单元的相对排列，包括高分子的链状结构和聚集态结构。聚合物链结构表示聚合物链中原子或基团的几何排列。聚集体结构是指聚合物整体的内部结构，包括结晶结构、无定形结构、取向结构、液晶结构和编织结构。短程结构是指单个大分子中一个或几个结构单元的化学结构和立体化学结构。远程结构是指单个聚合物的大小和空之间存在的各种形状，称为远程结构化学结构。除非化学键断裂并形成新的化学键，否则不能改变的分子结构就是化学结构。物理结构和一个分子或其基团与另一个分子的相互作用构型空之间分子中原子的相对位置和排列称为构型，这种化学结构在不破坏或不形成键的情况下是不能改变的。旋光异构的结构单元——CH2-C* HR型聚合物，由于每个结构单元都含有一个C *，它们在聚合物链中有三种键合方式，即全同立构、间同立构和无规立构，称为旋光异构。具有结构单元-CH2-C* HR-的全同立构聚合物在聚合物链中具有三种键合模式，因为每个结构单元包含一个C *。如果聚合物链中C *的异构体相同，这就是全同立构。具有结构单元-CH2-C* HR-的间同立构聚合物在聚合物链中具有三种键合模式，因为每个结构单元包含一个C *。如果C *的两种异构体交替出现在聚合物链中，这叫做间同立构。具有随机结构单元-CH2-C* HR-的聚合物在聚合物链中有三种键合模式，因为每个结构单元包含一个C *。如果C *的两种异构体不规则地出现在聚合物链中，这就叫做无规立构。

正规体视学

全同立构和间同立构聚合物统称为立构规整性。

全同立构规整度

聚合物中全同立构聚合物或全同立构聚合物和间同立构聚合物的百分含量。

几何异构

当主链上有一个双键，构成双键的两个碳原子同时被两个不同的原子或基团取代时，就可以形成顺反异构，这就是几何异构。

顺反异构化

当主链上有一个双键，构成双键的两个碳原子同时被两个不同的原子或基团取代时，就可以形成顺反异构，这就是几何异构。

成键异构

是指聚合物链中结构单元的连接方式，以及乙烯基单体加成聚合过程中形成的各种异构体。如头对头、头对头异构化、异构化聚合、共聚等。

顺序

在由各种结构单元组成的高分子链中，由一个结构单元组成的链段称为序列。

序列分布

在由许多结构单元组成的聚合物链中，由一个结构单元组成的链段称为序列，显然每个序列的长度是不同的，这个序列长度的多分散性称为序列分布。

数均序列长度

在由各种结构单元组成的高分子链中，由一个结构单元组成的链段称为序列，显然每个序列的长度是不同的。如果对该数字进行统计平均，则获得序列长度。

支化度

是指支化点的密度或两个相邻支化点之间的链的平均分子量。

交联度

两个相邻交联点之间的链的平均分子量(Mc)或交联点的密度。

IPN

两种不同单体聚合形成的网络互穿，称为互穿网络聚合物。

半IPN

当一种线型聚合物均匀分散在另一种聚合物网络中时，宏观上就成了一个整体，称为半互穿网络，即半IPN。

构造

由于单键的内旋转而引起的分子中原子在空之间位置的变化称为构象。

单键内旋

单键由σ电子组成，电子云的分布是轴对称的，所以聚合物在运动时C-C单键可以绕轴旋转，称为单键旋转。

链段

能在聚合物上任意取向的最小链单元，即能在聚合物链上独立移动的最小单元。

短程相互作用

聚合物链中相邻链段之间的相互作用称为短程相互作用。

远程交互

聚合物链中不相邻链段之间的相互作用——远程相互作用

随机线圈

单键内的旋转导致聚合物链的卷曲构象，我们称之为无规卷曲。

灵活性

所谓高分子链的柔性，就是高分子链可以改变构象的性质。

平衡柔量

指热力学平衡条件下的柔性，取决于反式和顺式构象的能量差△utg。

动柔量

在外界条件的影响下，从一种平衡构象转变为另一种平衡构象的难易程度取决于势能曲线上反式和顺式构象之间的势垒△ub。

终端距离

→

从线性聚合物链的一端到另一端的直线距离用h表示

均方差终端距离

终端距离是指从线性聚合物的一端到另一端的直线距离，它是一个向量，用h表示。终端距离的平方的平均值就是均方终端距离，用

_

H2代表了。

均方回转半径

_ Z _

S2 = 1/Z(σS2i)

i=1

z是聚合物链段的总数，Si是从质心到第I个粒子的矢量。

自由结合链

具有固定键长L、不固定键角θ和自由内旋的理想化聚合物链。

自由旋转链

具有固定键长L、固定键角θ和自由内旋的理想化聚合物链。

等效自由组合链路

一条由n个键组成的链，固定键长L，固定键角θ，视为由z段组成的链，长度为B，可自由转动。这个链称为等价自由束缚链。

高斯链

末端距离分布符合高斯函数的高分子链称为高斯链。

未扰动尺寸

在条件下测得的聚合物的尺寸称为未扰动尺寸，只有未扰动尺寸才是聚合物结构的反映。

空空间位阻参数

_ _

σ=[ ho2/h2f.r]1/2

特征比

_

Cn=ho2/nl2

_

Ho2是无扰均方终端距离，n和L分别是键数和键长。

一阶短程排斥力

高分子链中非成键原子或基团之间存在排斥力，称为一级短程排斥力。

次级短程排斥力

相邻结构单元上非成键原子或基团之间的相互作用称为二阶短程排斥。

热塑性聚合物

指加热时能塑化，冷却时能固化，并能反复重复的加热行为。

热固聚合物

树脂合成阶段有很多聚合物，停留在线性或低分子阶段，有少量分支。在模制加工阶段之后，聚合物固化，并且当它们继续被加热时不会塑化。这种行为被称为热固性聚合物。

热力学段长度

用热力学方法测得的片段长度称为热力学片段长度。

动态段长度

由动力学方法确定的片段长度称为动态片段长度。

第二章聚合物的凝聚结构

内聚能和内聚能密度

将一摩尔液体或固体分子移出其分子引力范围所需的能量称为内聚能，单位体积的内聚能称为内聚能密度。

透明的

当一种物质中的粒子(可以是原子、分子、离子)呈三维空周期性排列时，这种物质称为晶体。

空晶格

组成一个晶体的粒子被抽象成几何点，这些等价的几何点的集合形成的晶格称为空间晶格。

球晶

在正常条件下，当从浓溶液或熔体中冷却和结晶时，聚合物倾向于形成一种结晶形式。它呈球形，大小从几微米到几毫米不等，在正交偏振片的作用下呈现黑色交叉消光现象。

黑十字消光现象

在偏光显微镜的正交偏振片之间，由于球晶具有径向光学对称性的性质，通过双折射分析可知其有四个消光位置，呈现典型的黑十字像。

结晶性

样品中结晶部分的质量百分比或体积百分比分别用xcw或xcv表示。

止

聚合物熔体的淬火过程称为淬火。

锻炼

这是一种材料加工技术，即将材料快速加工成型后，在高于室温的温度下进行长时间热处理，通过调链消除内应力，使分子链排列更加规整。

液晶

液晶是某些物质在熔融状态或溶液状态下形成的有序流体的总称。

趋势

在某种外场(如拉伸应力或剪切应力)的作用下，聚合物链、链段或微晶可以沿着外场的方向有序排列，这种排列称为取向。

取向度

F=1/2(3cos2θ-1)，f为取向度，θ为分子链主轴方向与取向方向的夹角，

高分子合金

它是由两种或两种以上聚合物组分组成的具有相似合金结构的材料，包括嵌段和接枝共聚物，以及由机械共混、溶液共混或熔融共混制成的两种或两种以上聚合物的共混物。

兼容性

一种物质与另一种物质的相容性称为相容性，相容性可以通过混合自由能来判断。

臀部

高抗冲聚苯乙烯是聚苯乙烯接枝聚丁二烯(或其他橡胶)或聚苯乙烯和聚丁二烯(或其他橡胶)的混合物。

强化刺激

聚合物树脂与其他增强材料的结合显著提高了聚合物材料的力学性能，通常称为增强材料。

复合材料

如果在聚合物基体中加入第二相物质，该材料称为复合材料，或者由连续的聚合物相和不连续的填料相组成的材料称为复合材料。

活性填料

可以增强特定聚合物的填料统称为活性填料。

惰性填料

能增强特定聚合物的填料统称为活性填料，某些填料的引入往往会降低聚合物的强度，这类填料称为惰性填料。

第3章，聚合物溶液

膨胀

溶剂分子渗透到聚合物中，即溶剂分子与聚合物的某些链段混合，使聚合物体积膨胀。这种现象叫做肿胀。

无限膨胀

溶剂分子渗透到聚合物中，即溶剂分子与聚合物的一些链段混合，使聚合物体积膨胀，同时聚合物慢慢扩散到溶剂中。如果这个过程的最终结果是形成聚合物溶剂的均匀分散体系，则称为无限溶胀。

有限泡胀

溶剂分子渗透到聚合物中，即溶剂分子与聚合物的一些链段混合，导致聚合物的体积膨胀。对于交联聚合物，随着链构象的变化而产生的回弹性会阻止这一过程，溶胀会达到平衡，所以称为有限溶胀。

溶解度参数

δ=ε1/2

内聚能密度的平方根定义为溶解度参数，单位为(J/cm3)1/2。

摩尔吸引常数

结合量(δe v)1/2 = f称为摩尔吸引常数(其中v是结构单元的摩尔体积)。

混合熵

δS =-R[n1lnφ1+n2lnφ2]

δ S为混合热，n1和n2分别为溶剂和溶质的摩尔数，φ 1和φ 2分别为溶剂和溶质的体积分数。

混合热

δH =χ1 RTN 1φ2

δH为混合热，χ1为哈金斯参数，n1为溶剂的摩尔数，φ 2为溶质的体积分数。

混合自由能

δG = RT[n1lnφ1+n2lnφ2+χ1n1φ2]

δG为混合热，χ1为哈金斯参数，n1和n2分别为溶剂和溶质的摩尔数，φ 1和φ 2分别为溶剂和溶质的体积分数。

哈金斯参数

χ1 =(Z-2)δW12/KT

χ1是Huggins参数，z是聚合物链段的最大配位数，W12是溶剂化过程中的能量变化。

过量化学位点

δμE1 = RT(χ1-1/2)ф22

高分子稀溶液中溶剂化学势变化的非理想部分。

膨胀度

聚合物溶胀后的体积与溶胀前的体积之比称为溶胀度。

第二威利系数

_

A2=(1/2-χ1)/V1ρ22

表征了聚合物链段与溶剂分子之间的相互作用。

θ解

如果链段之间的相互作用等于链段与溶剂之间的相互作用，这种状态就是θ溶液的微观状态。

θ溶剂

如果链段之间的相互作用等于链段与溶剂之间的相互作用，这种状态就是θ溶液的微观状态。那么溶剂就是这种聚合物的θ溶剂。

θ温度

如果链段之间的相互作用等于链段与溶剂之间的相互作用，这种状态就是θ溶液的微观状态。那么此时的温度就是这个聚合物的θ温度。

果冻

当聚合物溶液失去流动性时，就变成了果冻或凝胶，这是范德华力交联形成的。加热时溶解，冷却时形成。

凝胶

当聚合物溶液失去流动性时，就变成了果冻或凝胶。凝胶是聚合物链间化学键形成的交联结构的溶胀体，加热不能溶解或熔化。

第四章，聚合物的分子量和分子量分布

分数

聚合物按其分子量分类，得到的部分称为馏分。

数量分数

由于聚合物的多分散性，相同分子量的大分子的摩尔数与不同分子量的大分子的总摩尔数之比。

重量分数

由于聚合物的多分散性，相同分子量的大分子的重量与不同分子量的大分子的总重量之比。

数量平均分子量

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_

Mn是数均分子量，Ni是第I级分的数分数，Mi是第I级分的分子量。

重量平均分子量

​

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_

Mw是重均分子量，Wi是第I级分的重量分数，Mi是第I级分的分子量。

粘度平均分子量

_ n

MW = {σwi mia } 1/a

i=1

Wi是第I个分数的重量分数，Mi是第I个分数的分子，A是马克-豪温克方程的指数。

z平均分子量

​

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Mz是重均分子量，Wi是第I级分的重量分数，Mi是第I级分的分子量。

分子量分布

大多数天然聚合物和合成聚合物的分子量都不均匀，每种聚合物都是同系物的混合物，其分子量的分散性称为分子量分布。

多分散指数

指样品中各种分子量与平均分子量之差的平方平均值。

多分散系数

D=Mw/Mn或d=Mz/Mw。

极限粘度值

[η]=limηsp/c=limlnηr/c，表示聚合物单元浓度增加对溶液比粘度或相对粘度对数增加的贡献。

校准曲线

logM=A-BVe

a和b是仪器常数，m是分子量，Ve是洗脱体积。

通用校正曲线

log[η]M=A-BVe

b是仪器常数，[η]是特性粘度，m是分子量，Ve是洗脱体积。

第五章，聚合物的转化和弛豫

玻璃转化

无定形聚合物从玻璃态到高弹性态或从高弹性态到玻璃态的转变区域称为玻璃化转变。

粘性流动转变

无定形聚合物从高弹性状态到粘性状态或从粘性状态到高弹性状态的转变区域称为粘性流动转变。

玻璃态温度

非晶态聚合物从玻璃态到高弹性态或从高弹性态到玻璃态的转变区称为玻璃化转变，该转变区对应的温度称为玻璃化转变温度。

粘性流动温度

非晶态聚合物从高弹性状态到粘性状态或从粘性状态到高弹性状态的转变区称为粘流转变，该转变区对应的温度称为粘流温度。

自由体积

液体或固体，其总体积包括两部分，一部分被分子本身占据，称为占据体积；另一部分是分子间空能隙，称为自由体积。

一级相变

自由能对温度t和压力p的一阶导数不连续变化，此时的转变称为一级相变。

二级相变

自由能对温度T和压力P的一阶导数仍然连续变化，而二阶导数不连续变化。此时的转变称为一级相变。

玻璃化转变的多维性

如果保持温度不变，改变其他因素，也可以观察到玻璃化转变现象，这是玻璃化转变的多维性。

次级转化

在玻璃化转变温度以下，虽然段运动被冻结，但仍存在需要较少能量的小尺寸运动单元的运动，称为二次转变。

全增塑

通过共聚引入软单体，共聚物的Tg明显低于原来的均聚物，其他性能也有所提高。这种方法称为内部塑化。

外增塑

通过在高聚物树脂中引入小分子增塑剂，共混物的Tg明显低于高聚物树脂，其他性能也得到改善。这种方法叫外塑化。

弛豫时间

材料变形δx(t)松弛到δx(0)的1/e倍所需的时间。

弛豫时间谱

因为聚合物中每个分子键的状态和构象都不一样。再加上运动单元的多重性和分子量的多分散性，聚合物的弛豫时间变化很大，从短的10-3s到长的10-1-10-4s不等，即弛豫时间不是单一值，而是一个很宽的时间分布，可称为“弛豫时间谱”。

熔化极限

在结晶聚合物的熔融过程中，从熔融开始到熔融结束的温度称为熔融极限。

最高结晶速率温度

Tmax≈(0.80 - 0.85)Tm

Tmax是最大结晶速率温度，Tm是熔点。

在TG和TM之间，聚合物熔体的结晶速率

阿瓦米方程

(vt-v ∞)/(VO-v ∞) = exp (-ktn)，其中k为结晶速率常数；n是Avami指数。

第六章，橡胶弹性

遇到紧急情况

当材料受到外力，条件使其无法移动惯性时，其几何形状和尺寸会发生变化，这种变化称为应变。

强调

当材料发生宏观变形时，材料内部会产生一个附加内力，单位面积的附加内力称为应力。

泊松比

拉伸试验中横向单位宽度减少量与纵向单位长度增加量之比。

υ=-(δm/m .)/(δl/l .)

高弹性

聚合物在高弹性状态下所具有的独特的力学性能称为高弹性。

能量弹性

当材料受到外力时，外力所做的功增加了材料的内能。当外力撤除后，物质确实对环境做功，此时体现的弹性就是能量弹性。

熵弹性

当材料受到外力时，材料的熵减小，分子链的构象发生变化。当外力移除时，链的构象恢复，并且材料确实对环境起作用。这时候体现的弹性就是熵弹性。

黏弹性

在外力作用下，高分子材料的变形行为介于弹性材料和粘性材料之间，体现了固体弹性和液体粘性的结合。这就是粘弹性。

第七章，聚合物的粘弹性

静态粘弹性现象

如果应力或应变不是时间的函数，此时所研究的力学松弛现象称为静态粘弹性现象。

动态粘弹性现象

如果应力或应变是时间的函数，此时所研究的力学松弛现象称为动态粘弹性现象。

线性粘弹性

如果聚合物的粘弹性是理想固体的弹性和理想液体的粘度的组合，则该粘弹性是线性的。

非线性粘弹性

如果物体的粘弹性行为不符合理想固体的弹性和理想液体的粘度的组合，那么这种粘弹性行为就是非线性的。

蔓延

在一定温度下，应力一定时，变形随时间逐渐增大的现象称为蠕变。

蠕变延迟时间

分子链从一种平衡构象(松弛构象)变为另一种平衡构象(紧张构象)所需的时间，ε(t)松弛到ε (∞)的(1-1/e)倍所需的时间。

应力弛豫

在一定温度下，变形固定时，观察到应力随时间逐渐衰减的现象。

滞后和内耗

在一定的温度和交变应力下，应变滞后于应力的现象称为滞后现象。由于滞后，每个周期都有能量损失，称为内耗。

时间温度等效原理

从聚合物运动的弛豫性质可以知道，同样的机械弛豫现象不仅可以在更高的温度下在更短的时间内观察到，而且可以在更低的温度下在更长的时间内观察到。因此，提高温度，延长观察时间，相当于观察分子运动和聚合物的粘弹性行为。这就是时温等效的原理。

玻尔兹曼叠加原理

该原理指出，聚合物的蠕变是整个载荷历史的函数，每个载荷对聚合物蠕变的贡献是独立的，所以每个载荷的总效应等于每个载荷的效应之和，最终的变形是每个载荷贡献的变形的简单和。

第八章，聚合物的屈服断裂

应变软化

在结晶或无定形聚合物的拉伸过程中，当材料屈服时，应变增加，应力基本不变，称为应变软化。

机械硬化

结晶或无定形聚合物在拉伸过程中，应变软化完成后，应变增加，应力同时增加的现象称为应变硬化。

寒流

在应变硬化过程中，其变形是不可逆的，从而导致永久变形。此时的粘滞流是在强外力作用下，室温下分子链的位移。

屈服于

然而，当应力超过比例极限后，应力和应变之间的线性关系不再保持。当拉应力达到某一最大值(Y点)时，曲线开始出现应变增大但应力不便或先减小后保持不变的现象。

韧性破坏

材料在屈服点后的断裂或破坏称为延性破坏。

脆性断裂

聚合物材料在屈服点之前的断裂称为脆性破坏。

强制弹性变形

玻璃态聚合物在大应力作用下的这种大变形，本质上和橡胶的高弹性变形是一样的，只是表现形式不同。以区别于普通的高弹性变形。通常称之为强迫弹性变形。

冷拉

结晶聚合物和玻璃态聚合物在拉伸过程中产生的大变形，本质上是高弹性变形，通常称为冷拉。

细脖子

结晶聚合物在拉伸过程中，当达到一定的拉伸程度时，样品的一个或几个部分突然变薄。在连续拉伸过程中，薄部的交叉面积和厚部的交叉面积保持不变，但两部分的长度都有增有减，称为细颈。

银色木纹

它是聚合物在拉伸应力作用下，某些薄弱部位应力集中而产生的空条状变形区。在透明的玻璃状聚合物中，这些条纹状变形区的平面强烈反射可见光，而且由于条纹状变形区的银条纹往往非常密集，材料表面可以形成银闪，所以习惯上称为银条纹。

应力集中

如果材料中存在缺陷，材料中的平均应力分布在受力时会发生变化，使得缺陷附近局部区域的应力急剧增加，远远超过平均应力。这种现象被称为应力集中。

拉伸强度

在规定的实验温度、湿度和实验速度下，沿轴向对标准图案施加拉伸载荷，直至图案断裂，断裂前图案所承受的最大载荷P与图案的宽度b和厚度d的乘积之比。

σt=P/bd(MPa)

弯曲强度

在规定的实验条件下，对标准花纹施加静弯矩，直至花纹断裂，取实验过程中的最大载荷P，按下式计算抗弯强度。

σt=1.5Plo/bd2

挠曲模量

弯曲模量et = δ plo3/4bd3δ

其中δ称为挠度，即样式聚焦的位移。

冲击强度

它是衡量材料韧性的一个强度指标，代表材料抵抗冲击载荷破坏的能力。它通常被定义为当图案被冲击载荷破坏时每单位横截面面积吸收的能量。

σi=W/bd(kJ/m2)

困难

它是衡量材料表面抵抗机械压力能力的一个指标。由于压头的形状和计算方法不同，有布氏、洛氏和肖氏等名称。

第9章，聚合物流变学

牛顿铃

遵守牛顿流动定律

η=τ/

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所有的流体都称为牛顿流体。

非牛顿流体

许多液体，包括聚合物熔体和浓溶液、聚合物分散体系(如乳胶)和填充体系，都不符合牛顿流动定律，这类液体一般称为非牛顿流体。

幂律法

τ=K

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k为稠度系数，为材料常数，n为非牛顿指数，τ为剪应力。

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是剪切速率。

表观粘度

大多数聚合物熔体或浓溶液的粘度随剪切应力或剪切速率的变化而变化，即变形包括可逆的弹性变形和不可逆的塑性变形。因此，在特定剪切速率下的粘度称为表观粘度。

零剪切粘度

在低剪切速率下，流动符合牛顿流动定律，此时的粘度通常称为零剪切粘度。

无限剪切粘度

在高剪切速率下，流动符合牛顿流动定律，此时的粘度通常称为无限剪切粘度。

熔融指数

在一定的温度和压力下，10分钟内从指定长度和内径的毛细管中流出的聚合物熔体的重量克数用MI表示。

巴拉斯效应

又称挤出胀大效应，是指聚合物熔体从口模挤出后，挤出物的横截面积大于口模横截面积的现象。

挤压膨胀现象

也称ballas效应，是指聚合物熔体挤出后横截面积大于口模横截面积的现象。

挤出物的膨胀比

B=Dmax/Do

挤出物的最大直径Dmax与模具直径Do的比值。

韦森堡效应

也称法向应力效应，聚合物熔体或溶液受到向心力的作用，在旋转轴处液面上升，在旋转轴上形成相当厚的包覆层而下降。

熔体破裂现象

当聚合物熔体被挤出时，如果剪切速率超过一个极限，从模头挤出的挤出物将不是光滑的，而是表面粗糙、起伏、螺旋波纹、扭曲甚至断裂。这就是所谓的熔体破裂现象。