02 热力学.ppt

2.16 橡胶弹性热力学 代入 ?0 ?0 ?’ ?” ?’ ?” spinodal分解机理 以小振幅组分涨落起始 扩散由低浓→高浓 不需活化能 波长不变振幅变 先生成双连续相 成核增长机理 以生成稳定颗粒起始 扩散由高浓→低浓 需要活化能 振幅不变波长变 直接生成海岛结构 2.10.3 Mooley-Rivlin理论 无应力、各向同性、不可压缩的连续体可表为应变不变量的函数： I1=?12+?22+?32 I2=?12?22+?22?32+?32?12 I3=?12?22?32 Mooney-Rivlin方程 代表模量，C2引入了拉伸比的影响 C1的物理意义为化学交联的密度 C2的物理意义为物理交联点(缠结)的密度 ?很低时, C2作用凸显，接近相似模型 ?很高时, C2作用可忽略，接近幻影模型 2C2/2C1代表了相似性的程度 1.6 0.8 0.0 0 20 40 10-3Mn, g mol-1 2C2/2C1 ? = 3 ? = 4 2C2/2C1随网链分子量的变化 官能度对2C1、2C2和2C2/2C1的影响 ? 2C1 Nmm-2 2C2 Nmm-2 2C2 /2C1 0.30 0.25 0.20 0.15 0.15 0.10 0.05 0.00 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 37.0 相似与幻影是两个极端 低形变：缠结抑制了交联点的涨落，相似 大形变：发生解缠结，涨落作用增强，非相似 两个极端情况下模量都与拉伸比无关。在两个极端之间，模量与拉伸比有关 模量与拉伸比倒数1/?的关系(三种模型的比较) Affine Mooney-Rivlin Phantom 1/? ?/(?-?-2) 膨胀因子αA＝2，αB＝3。根据这些实验数据，试说明哪一种聚合物链更为柔顺？ 两种聚合物A和B，分子量分别为 在溶液中测得其均方末端距 作业2 作业1： 某聚合物的不同单分散级分在某溶剂中用光散射测得的分子量与粘度计测得的特性粘度如下表： 级分 分子量(g/mol) 特性粘度(mL/g) 1 5000 2.7 2 10000 4.6 3 20000 7.6 4 50000 14.8 5 100000 24. 6 6 200000 40.8 求该体系的K、?值，并由书指明是何种聚合物与溶剂 A、B两种聚合物在27?C的渗透压如下： 溶剂密度为0.85，两种聚合物密度均为1.15。 (a)计算两种聚合物的Mn及第二维利系数。 (b)求A:B=25:75混合物的Mn。 (c)假定A、B两种聚合物的Mw/Mn均为2.0，求上述混合物的Mw/Mn。 CA(g/dl) 渗透压?A，cm溶剂 CB(g/dl) 渗透压?B，cm溶剂 0.320 0.70 ? ? 0.660 1.82 0.400 1.60 1.000 3.10 0.900 4.44 1.400 5.44 1.400 8.95 1.900 9.30 1,800 13.01 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 Volume fraction ?i of the component i 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 Volume fraction ?i of the component i Binodal Spinodal Temperature Binodal Spinodal Crit. Point single phase phase separation T1 T2 T3 T4 聚合物合金体系多为下临界互溶温度体系 作业：将下列聚合物按柔性从大到小排列 聚乙烯 聚碳酸酯 聚二甲基硅氧烷 聚丙烯 聚甲醛 尼龙6 聚丁二烯 聚苯乙烯 聚氯乙烯 聚丙烯腈 氯丁橡胶 聚异丁烯 聚乙炔 聚偏氯乙烯 某聚?-烯烃的平均聚合度为500，均方末端距为165nm2，试求： (1) Flory 特征比C?； (2) Kuhn长度b； (3) 每个大分子平均包含的链段数z； (4) 每个Kuhn单元包含的重复结构单元数. 作业1 今有大分子链a、b，分别含有p、q个自由连接的链段，链段长度均为L，现将b分子接枝到a分子的正