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1、10 Other Properties of Polymers 高分子的其他性能高分子的其他性能Polymer Physics高分子物理高分子物理110.1 Electrical Properties of Polymers高分子的电学性能高分子的电学性能 2Introduction 概述概述高分子的电学性能是指在电场作用下高分子的电学性能是指在电场作用下高分子所表现出来的各种物理现象高分子所表现出来的各种物理现象 n弱电场中的导电性弱电场中的导电性 Electric conductivityn交变电场中的介电性交变电场中的介电性 Dielectric propertyn强电场中的击穿强电场中
2、的击穿 Dielectric breakdownn高分子表面的静电现象高分子表面的静电现象 Static electricity3半 导 体导体 超导体绝 缘 体聚苯乙烯聚四氟乙烯酞菁铜聚乙烯咔唑聚乙炔硅 锗汞铜 银掺杂聚乙炔1m1 各各种种材材料料的的电电导导率率 电阻电阻电流电流电压电压电导电导电导率电导率面积面积厚度厚度Electric Conductivity 导电性导电性1071051020108聚乙烯4根据电导理论,决定电导的主要参数是载流子的数根据电导理论,决定电导的主要参数是载流子的数目和迁移率,载流子可以是电子和空穴,也可以是目和迁移率,载流子可以是电子和空穴,也可以是正负离
3、子正负离子高聚物是由许多原子以共价键连接起来的长链分子,高聚物是由许多原子以共价键连接起来的长链分子,在高聚物中既没有自由电子,也没有可流动的自由在高聚物中既没有自由电子,也没有可流动的自由离子,即高聚物本身没有传递电荷的载流子离子,即高聚物本身没有传递电荷的载流子高分子链与链之间的堆砌是依靠范德华力,分子间高分子链与链之间的堆砌是依靠范德华力,分子间距离较大,电子云的交叠很差,即使分子内有载流距离较大,电子云的交叠很差,即使分子内有载流子,也很难从一个分子传递到另一个分子,因此,子,也很难从一个分子传递到另一个分子,因此,高聚物一般都是电绝缘体高聚物一般都是电绝缘体 Electric Con
4、ductivity of Polymers 高分子的导电性高分子的导电性5分子结构分子结构饱和的非极性高聚物具有最好的电绝缘性饱和的非极性高聚物具有最好的电绝缘性 极性高聚物的电绝缘性稍差(极性基团可能发生微量的本征解离,提供极性高聚物的电绝缘性稍差(极性基团可能发生微量的本征解离,提供本征的导电离子,提高了载流子浓度本征的导电离子,提高了载流子浓度) 具有共轭结构的高聚物具有一定的导电性(双键中的具有共轭结构的高聚物具有一定的导电性(双键中的 电子可以从一个电子可以从一个C-C-C C键转移到另一个键转移到另一个C-CC-C键)键)聚集态结构聚集态结构结晶和取向使分子堆砌紧密,自由体积减小,
5、而使离子迁移率下降,所结晶和取向使分子堆砌紧密,自由体积减小,而使离子迁移率下降,所以,以离子电导方式的高聚物的电导率随结晶度或取向度的增加而下降以,以离子电导方式的高聚物的电导率随结晶度或取向度的增加而下降分子的紧密堆砌有利于分子间电子的传递,所以,以电子电导方式的高分子的紧密堆砌有利于分子间电子的传递,所以,以电子电导方式的高聚物的电导率随结晶度或取向度的增加而增加聚物的电导率随结晶度或取向度的增加而增加杂质使绝缘高聚物的绝缘性能下降杂质使绝缘高聚物的绝缘性能下降导电填料的加入会较大程度地提高高聚物的导电性导电填料的加入会较大程度地提高高聚物的导电性 Factors Influencing
6、 Electric Conductivity of Polymers 影响高分子的导电性的因素影响高分子的导电性的因素6高聚物表面与内部的导电性不同,常采用表面电高聚物表面与内部的导电性不同,常采用表面电阻率阻率 s s 和体积电阻率和体积电阻率 v v 分别表示分别表示Surface Resistance and Bulk Resistance 表面电阻和体积电阻表面电阻和体积电阻表面电阻表面电阻电极之间的距离电极之间的距离电极长度电极长度 体积电阻体积电阻试样厚度试样厚度电极面积电极面积m体积电阻率体积电阻率表面电阻率表面电阻率7表面电阻测试装置:刀形电极示意图表面电阻测试装置:刀形电极示
7、意图blUIs表面电阻表面电阻表面电阻率表面电阻率8Dielectric Properties介电性能介电性能高聚物的介电性是指高聚物在电场的作用下,对高聚物的介电性是指高聚物在电场的作用下,对电能的储蓄和损耗的性质电能的储蓄和损耗的性质介电性通常用介电常数介电性通常用介电常数( (表征电介质储存电能能力表征电介质储存电能能力的大小的大小) )和介电损耗和介电损耗( (表征电介质通过发热耗散电表征电介质通过发热耗散电能的多少能的多少) )两个指标来衡量两个指标来衡量当高聚物作为绝缘材料或电容器的介电材料使用当高聚物作为绝缘材料或电容器的介电材料使用时,介电性是非常重要的性能时,介电性是非常重要
8、的性能 9介电常数是描述介质在电场中极化程度的宏观物理量,介电常数是描述介质在电场中极化程度的宏观物理量,反映了介质储存电能的能力反映了介质储存电能的能力Dielectric Constant介电常数介电常数 给给真真空空中中的的两两块块电电极极板板施施加加电电压压U,在在两两个个电电极极板板上上将将产产生生一一定定量量的的电电荷荷Q0,则这个真空电容器的电容为则这个真空电容器的电容为如如果果在在两两个个电电极极板板之之间间充充满满电电介介质质,那那么么电电介介质质在在电电场场作作用用下下被被极极化化,将将在在两两块块电电极极板板上上产产生生感感应应电电荷荷Q,使使电电极极板板上的电荷增大为上
9、的电荷增大为Q0+Q,此时的电容为此时的电容为介介电电常常数数 定定义义为为充充满满电电介介质质时时的的电电容容和真空电容之比,即和真空电容之比,即10 不论极性还是非极性高聚物,一般情况下都呈电中性,但是在电不论极性还是非极性高聚物,一般情况下都呈电中性,但是在电场作用下高聚物会极化场作用下高聚物会极化电子极化:电子极化:电子倾向于正极,原子核倾向于负极,从而使分子中电荷的电子倾向于正极,原子核倾向于负极,从而使分子中电荷的分布发生变化,产生新的偶极矩,电子极化较弱分布发生变化,产生新的偶极矩,电子极化较弱原子极化:原子极化:分子中的某些骨架在电场作用下会发生形变,即各原子之间分子中的某些骨
10、架在电场作用下会发生形变,即各原子之间发生相对位移,导致原子极化,大小只有电子极化的十分之一发生相对位移,导致原子极化,大小只有电子极化的十分之一取向极化:取向极化:对于极性分子,原来不规则排列的分子会沿电场方向规则排对于极性分子,原来不规则排列的分子会沿电场方向规则排列,产生永久偶极的取向极化列,产生永久偶极的取向极化 Polarized Phenomena 电介质的极化现象电介质的极化现象+l+l+_+l+l+l+l+l+l+l+l电场强度电场强度极化率极化率偶偶极极矩矩Deybe11高聚物的极性通常用链节的偶极矩高聚物的极性通常用链节的偶极矩 来表来表示,根据极性大小,可把高聚物分为四类
11、示,根据极性大小,可把高聚物分为四类非极性高聚物:非极性高聚物: = 0D,如聚乙烯、聚四氟乙,如聚乙烯、聚四氟乙烯、聚丁二烯烯、聚丁二烯弱极性高聚物:弱极性高聚物: = 0D0.5D,如聚苯乙烯、,如聚苯乙烯、聚异丁烯、聚异戊二烯聚异丁烯、聚异戊二烯极性高聚物:极性高聚物: = 0.5D0.7D,如聚氯乙烯、聚,如聚氯乙烯、聚酰胺、聚甲基丙烯酸甲酯酰胺、聚甲基丙烯酸甲酯强极性高聚物:强极性高聚物: 0.7D,如聚酯、聚乙烯醇、,如聚酯、聚乙烯醇、聚丙烯腈、酚醛树脂聚丙烯腈、酚醛树脂Polarization of Polymers 高聚物的极化高聚物的极化 12分子的极性越大,介电常数也越大分
12、子的极性越大,介电常数也越大高分子高分子 高分子高分子 高分子高分子 聚四氟乙烯聚四氟乙烯2.0聚碳酸酯聚碳酸酯2.973.17环氧树脂环氧树脂3.55.0聚丙烯聚丙烯2.2乙基纤维素乙基纤维素3.04.2聚甲醛聚甲醛3.7聚三氟氯乙烯聚三氟氯乙烯2.24聚酯聚酯3.04.36尼龙尼龙6, 663.84.0聚乙烯聚乙烯2.252.35聚砜聚砜3.14聚偏氯乙烯聚偏氯乙烯4.56.0聚苯乙烯聚苯乙烯2.453.10聚氯乙烯聚氯乙烯3.23.6酚醛树脂酚醛树脂5.06.5聚苯醚聚苯醚2.58聚甲基丙烯聚甲基丙烯酸甲酯酸甲酯3.33.9硝酸纤维素硝酸纤维素7.07.5硅树脂硅树脂2.754.20聚酰
13、亚胺聚酰亚胺3.4聚偏氟乙烯聚偏氟乙烯8.4一些高聚物的介电常数一些高聚物的介电常数(60Hz,ASTM150) 13介电损耗是指在交变电场中,介质消耗一部分电介电损耗是指在交变电场中,介质消耗一部分电能,使其本身发热的现象能,使其本身发热的现象 产生介电损耗有两个原因产生介电损耗有两个原因电介质在电场作用下的极化过程中,与电场发生能量电介质在电场作用下的极化过程中,与电场发生能量交换,特别是取向极化过程,无规排列的分子转动要交换,特别是取向极化过程,无规排列的分子转动要消耗部分电能以克服介质的内粘滞阻力,转化为热能,消耗部分电能以克服介质的内粘滞阻力,转化为热能,发生松弛损耗发生松弛损耗电介
14、质含有能导电的载流子,在外电场的作用下,产电介质含有能导电的载流子,在外电场的作用下,产生电导电流,消耗掉一部分电能,转化为热能,这称生电导电流,消耗掉一部分电能,转化为热能,这称为电导损耗为电导损耗Dielectric Loss of Polymers高聚物的介电损耗高聚物的介电损耗 14固体高聚物,当频率固定时在某温度范围内,或当温度固定固体高聚物,当频率固定时在某温度范围内,或当温度固定时在某频率范围内观察其介电损耗情况,可以得到一特征的时在某频率范围内观察其介电损耗情况,可以得到一特征的图谱,称为介电松弛谱,前者为温度谱,后者为频率谱图谱,称为介电松弛谱,前者为温度谱,后者为频率谱Di
15、electric Relaxation Spectrum 介电松弛谱介电松弛谱 Ttan高高聚聚物物的的介介电电损损耗耗一一般般都都出出现现一一个个以以上上的的极极大大值值,分分别别对对应应于于不不同同尺尺寸寸运运动单元的偶极子在电场中的松弛损耗动单元的偶极子在电场中的松弛损耗在在完完全全非非晶晶态态的的均均相相高高聚聚物物的的介介电电松松弛弛谱谱上上, 松松弛弛总总是是与与高高聚聚物物的的链链段段运运动动相相联联系系的的; 、 等等次次级级松松弛弛过过程程则对应于较小运动单元的运动则对应于较小运动单元的运动介介电电松松弛弛谱谱的的测测量量广广泛泛地地应应用用于于高高聚聚物分子运动和结构的研究
16、物分子运动和结构的研究 Dielectric relaxation spectrum of a polymer15Dielectric Breakdown介电击穿介电击穿在在强强电电场场中中(106108V/m),随随着着电电压压的的升升高高,高高聚聚物物的的电电绝绝缘缘性性能能下下降降,以以致致产产生生局局部部导导电电,绝绝缘缘体体变变成成导导体体,在在高高压压下下大大量量的的电电能能迅迅速速地地释释放放,使使电电极极之之间间的的材材料料局局部部被被烧毁,这种现象称为介电击穿烧毁,这种现象称为介电击穿高高聚聚物物的的介介电电击击穿穿有有多多种种形形式式,如如本本征征击击穿穿、热热击击穿穿、放
17、放电击穿等电击穿等介电强度:高聚物材料最大能承受电场作用的能力介电强度:高聚物材料最大能承受电场作用的能力材料厚度材料厚度击穿电压击穿电压MV/m介电强度介电强度16一些高聚物的介电强度工程数据一些高聚物的介电强度工程数据 17Electrostatic Phenomena静电现象静电现象 任任何何两两种种物物质质互互相相接接触触或或摩摩擦擦时时,只只要要其其内内部部结结构构中中电电荷荷载载体体的的能能量量分分布布不不同同,在在它它们们各各自自的的表表面面就就会会发发生生电电荷荷的的再再分分配配,重重新新分分离离后后,每每一一种种物物质都将带有比其接触或摩擦前过量的正质都将带有比其接触或摩擦前
18、过量的正( (负负) )电荷,这种现象称为静电现象电荷,这种现象称为静电现象 聚聚四四氟氟乙乙烯烯聚聚丙丙烯烯聚聚乙乙烯烯聚聚苯苯乙乙烯烯聚聚苯苯醚醚聚聚偏偏二二氯氯乙乙烯烯聚聚氯氯醚醚聚聚碳碳酸酸酯酯聚聚氯氯乙乙烯烯聚聚丙丙烯烯腈腈聚聚对对苯苯二二甲甲酸酸乙乙二二醇醇酯酯聚聚甲甲基基丙丙烯烯酸酸甲甲酯酯乙乙酸酸纤纤维维素素纤纤维维素素(棉棉)皮皮肤肤粘粘胶胶纤纤维维蚕蚕丝丝羊羊毛毛尼尼龙龙当聚合物相互摩擦时,介电系数大的聚合物带正电,介电系数小的则带负电 18Elimination of Electrostatic Phenomena消除静电的方法由由于于一一般般高高聚聚物物的的电电绝绝缘缘
19、性性能能很很好好,它它们们一一旦旦带带有有静静电电则则消消除很慢,故静电现象更为常见除很慢,故静电现象更为常见静电作用也可合理利用,如静电复印、静电喷涂、静电植绒静电作用也可合理利用,如静电复印、静电喷涂、静电植绒消消除除绝绝缘缘体体表表面面静静电电通过空气消失通过空气消失沿着表面消失沿着表面消失通过绝缘体体内消失通过绝缘体体内消失将抗静电剂涂在高聚物表面,以提高材将抗静电剂涂在高聚物表面,以提高材料表面的导电性,使电荷迅速释放以避料表面的导电性,使电荷迅速释放以避免静电积聚。这些抗静电剂是一些阳离免静电积聚。这些抗静电剂是一些阳离子或非离子型的活性剂,如胺类、季铵子或非离子型的活性剂,如胺类
20、、季铵盐类、吡啶衍生物和羟基酰胺等盐类、吡啶衍生物和羟基酰胺等 主要依靠空气中带相反符号的带电粒子中和主要依靠空气中带相反符号的带电粒子中和添加炭黑、碳纤维、金属细纷添加炭黑、碳纤维、金属细纷等导电粒子增加材料的导电性等导电粒子增加材料的导电性1910.2 Optical Properties of Polymers高分子的光学性能高分子的光学性能 20Absorption, Scattering, Transmission 光的吸收、散射和透射光的吸收、散射和透射 高聚物高聚物缩写缩写折光指数折光指数透光率,透光率,%色散系数色散系数聚甲基丙烯酸甲酯聚甲基丙烯酸甲酯PMMA1.499257.
21、5聚苯乙烯聚苯乙烯PS1.59889230.8聚碳酸酯聚碳酸酯PC1.586809029.9苯乙烯苯乙烯-丙烯酸酯共聚物丙烯酸酯共聚物NAS1.533808842.4聚聚4-甲基戊烯甲基戊烯-1TPX1.4659056.2烯丙基二甘醇聚碳酸酯烯丙基二甘醇聚碳酸酯CR-391.5049257.8材料的透明性取决于反射、吸收和散射三者之间的关系,材料的透明性取决于反射、吸收和散射三者之间的关系,如果吸收和散射相对于反射可以忽略不计,则此材料是透如果吸收和散射相对于反射可以忽略不计,则此材料是透明的;高度吸收或高度散射的材料则几乎不透明明的;高度吸收或高度散射的材料则几乎不透明 一些主要光学塑料的性
22、能一些主要光学塑料的性能 21Absorption吸收吸收样品厚度样品厚度 吸收系数吸收系数 透光率透光率大多数高聚物在可见光波长范围内没有特殊的吸收,吸收系大多数高聚物在可见光波长范围内没有特殊的吸收,吸收系数数 很小,因此无定型聚合物基本上是透明的很小,因此无定型聚合物基本上是透明的所有高聚物在红外光谱区都有一定的吸收,这些红外吸收来所有高聚物在红外光谱区都有一定的吸收,这些红外吸收来自高聚物中原子和基团的振动,不同高聚物具有不同的红外自高聚物中原子和基团的振动,不同高聚物具有不同的红外吸收,因此红外光谱是分析、鉴别高聚物的重要方法之一吸收,因此红外光谱是分析、鉴别高聚物的重要方法之一 高
23、聚物对光的吸收除具有波长选择性外,还有方向选择性,高聚物对光的吸收除具有波长选择性外,还有方向选择性,两个方向上的吸收系数之差称为二向色性。高聚物的红外二两个方向上的吸收系数之差称为二向色性。高聚物的红外二向色性可用于测定高聚物的取向度向色性可用于测定高聚物的取向度22当一束光通过介质时,除一部分透过外,还有一部分被介质当一束光通过介质时,除一部分透过外,还有一部分被介质分子所散射,因此,在入射光的其他方向也能观察到散射光,分子所散射,因此,在入射光的其他方向也能观察到散射光,这种现象就是光散射。这种现象就是光散射。材料透明度的损失,除光的吸收和反射外,主要起因于材料材料透明度的损失,除光的吸
24、收和反射外,主要起因于材料内部对光的散射,而散射是由材料内部结构的不均匀性而引内部对光的散射,而散射是由材料内部结构的不均匀性而引起的,例如裂纹、杂质、填料、结晶、共混等起的,例如裂纹、杂质、填料、结晶、共混等对于高分子溶液来说,散射光的强度及其对散射角和溶液浓对于高分子溶液来说,散射光的强度及其对散射角和溶液浓度的依赖性与高分子的分子量、分子尺寸以及分子形态有关,度的依赖性与高分子的分子量、分子尺寸以及分子形态有关,利用高分子溶液的光散射可测定高分子的分子量和分子尺寸,利用高分子溶液的光散射可测定高分子的分子量和分子尺寸,也可研究高分子链的形态也可研究高分子链的形态光散射还可用于研究高分子的
25、聚集态结构,尤其是球晶的尺光散射还可用于研究高分子的聚集态结构,尤其是球晶的尺寸和形态寸和形态 Scattering 散射散射23Refraction & Reflection光的折射和反射光的折射和反射 折射折射高聚物的折射率由其分子的电子结构因辐射的光频电场作用发生高聚物的折射率由其分子的电子结构因辐射的光频电场作用发生形变的程度所决定,一般都在形变的程度所决定,一般都在1.51.5左右左右结构上各向同性的材料,如无应力的非晶态聚合物,在光学上也结构上各向同性的材料,如无应力的非晶态聚合物,在光学上也是各向同性的,因此只有一个折射率是各向同性的,因此只有一个折射率结晶、取向及其他各向异性的
26、材料,折射率沿不同的主轴方向有结晶、取向及其他各向异性的材料,折射率沿不同的主轴方向有不同的数值,这种现象称为双折射,双折射是研究高聚物形变微不同的数值,这种现象称为双折射,双折射是研究高聚物形变微观机理的有效方法之一观机理的有效方法之一 反射反射射在透明物体上的光除被折射外,还有一部分被反射。当光垂直射在透明物体上的光除被折射外,还有一部分被反射。当光垂直入射时,入射时, R8反射率反射率n = 1.524由由折折射射定定律律可可知知,当当光光线线从从光光密密介介质质(其其折折光光指指数数为为n1)进进入入光光疏疏介介质质(其其折折光光指指数数为为n2)时时,折折射射角角大大于于入入射射角角
27、,若若入入射射角角增增加加,折折射射角角也也随随之之增增加加。当当入入射射角角增增加加至至某某一一程程度度,使使折折射射角角达达到到90 时时,折折射射光光消消失失,入入射角继续增加,光线将全部折回,这一现象就是全反射射角继续增加,光线将全部折回,这一现象就是全反射Total Reflection 全反射全反射 光导纤维工作原理光导纤维工作原理 光线光线鞘材:鞘材:n 小于芯材的材料,如聚氟代烯烃小于芯材的材料,如聚氟代烯烃芯材:高透明的高分子材料,如聚丙烯酸酯芯材:高透明的高分子材料,如聚丙烯酸酯临界角临界角25Non-linear Optics非线性光学性能非线性光学性能 非线性光学是研究
28、介质在强辐照下的光学参量随辐照强度非线性光学是研究介质在强辐照下的光学参量随辐照强度变化的光学现象及其理论变化的光学现象及其理论一般情况下,介质的光学参量一般情况下,介质的光学参量( (如折光指数、吸收系数等如折光指数、吸收系数等) )是与辐照强度无关的常数,这种范畴属于线性光学是与辐照强度无关的常数,这种范畴属于线性光学在高能流密度的激光束照射下,介质的光学特性与线性光在高能流密度的激光束照射下,介质的光学特性与线性光学所反映的规律大不相同,其光学参量不再是与辐照强度学所反映的规律大不相同,其光学参量不再是与辐照强度无关的常数无关的常数由光电场诱发的非线性光学效应可用下式表示由光电场诱发的非
29、线性光学效应可用下式表示 宏观电极化宏观电极化三阶非线三阶非线性极化率性极化率二阶非线二阶非线性极化率性极化率线性极线性极化率化率入射光电场入射光电场26非线性光学高分子材料可能的应用非线性光学高分子材料可能的应用 聚合物聚合物可能的应用可能的应用 (2)聚合物聚合物通讯通讯调节器,多路驱动器,调节器,多路驱动器,中继器中继器光信号处理光信号处理神经网络,空间光调神经网络,空间光调制器制器 (3)聚合物聚合物数字式光计算数字式光计算光开关,光双稳态光开关,光双稳态全光过程全光过程并行信号处理,串行并行信号处理,串行信号处理信号处理2710.3 Thermal Properties of Pol
30、ymers高分子的热性能高分子的热性能 28Characteristic Temperatures 特性温度特性温度 高聚物在受热过程中会产生两类变化高聚物在受热过程中会产生两类变化物理变化:如软化、熔融等,它们是高聚物受热后产生形变的主要原因物理变化:如软化、熔融等,它们是高聚物受热后产生形变的主要原因化学变化:如交联、降解、氧化等,它们是高聚物受热后性能劣化的主化学变化:如交联、降解、氧化等,它们是高聚物受热后性能劣化的主要原因要原因特性温度特性温度Melting Temp. 熔融温度熔融温度Tm:晶体在平衡条件下完全熔融的温度晶体在平衡条件下完全熔融的温度 Glass Transitio
31、n Temp. 玻璃化温度玻璃化温度Tg:链段开始作短距离移动时的温度链段开始作短距离移动时的温度 Flow Temp. 粘流温度粘流温度Tf:非:非晶态聚合物高弹态和粘流态之间的转变温度晶态聚合物高弹态和粘流态之间的转变温度 Soft Temp. 软化温度软化温度Ts:在指定的条件下,聚合物试样达到一定形变值时在指定的条件下,聚合物试样达到一定形变值时的温度(维卡耐热温度和马丁耐热温度的温度(维卡耐热温度和马丁耐热温度 )Brittle Temp. 脆化温度脆化温度Tb:从韧性断裂转变为脆性断裂的温度从韧性断裂转变为脆性断裂的温度 Heat-decomposition Temp. 热分解温度
32、热分解温度Td:开始发生热分解的温度开始发生热分解的温度 29Heat resistance 耐热性耐热性 在在三三大大类类材材料料(金金属属材材料料、无无机机非非金金属属材材料料、有有机机高高分分子子材材料料)中中,从从使使用用的的角角度度讲讲,高高分分子子材材料料的的耐耐热热性性是是最最差差的的,通通用用塑塑料料的的最最高高使使用用温温度度仅仅100左左右右,一一些些耐耐高高温温塑塑料料的的长长期期使使用用温温度度也也不不超超过过300,与与无无机机材材料料相相去去甚甚远远,使高分子材料的应用受到不同程度的限制使高分子材料的应用受到不同程度的限制从高分子链本身的结构考虑,有利于提高高分子从
33、高分子链本身的结构考虑,有利于提高高分子Tg和和Tm的的因素,如增加链的刚性、引入极性基团、交联等,将有利因素,如增加链的刚性、引入极性基团、交联等,将有利于提高耐热性于提高耐热性 大多数耐高温聚合物的主链中含有醚键、酰胺键、酰亚胺大多数耐高温聚合物的主链中含有醚键、酰胺键、酰亚胺键等,或侧基上带有羟基、氨基、硝基、腈基或氟原子键等,或侧基上带有羟基、氨基、硝基、腈基或氟原子 30通用塑料性能一览表通用塑料性能一览表31工程塑料性能一览表工程塑料性能一览表32热固性塑料性能一览表热固性塑料性能一览表33Heat Conductivity 导热性导热性 与与材材料料导导热热性性有有关关的的参参数
34、数为为热热扩扩散散系系数数、热热导导率率、定定压压比比热容,其相互关系为热容,其相互关系为热热导导率率越越大大,材材料料内内热热传传导导越越快快;定定压压比比热热容容越越小小,升升高高温温度度所所需需热热量量也也越越小小。热热导导率率大大、定定压压比比热热容容小小的的材材料料,热扩散系数大,这样材料的加热就快热扩散系数大,这样材料的加热就快高分子材料的热导率很小,是优良的绝热保温材料高分子材料的热导率很小,是优良的绝热保温材料密度密度定压热比容定压热比容热导率热导率热扩散系数热扩散系数34Thermal Expansion 热膨胀热膨胀 热热膨膨胀胀是是由由于于温温度度变变化化引引起起的的材材料料尺尺寸寸的的变化变化与与金金属属相相比比,高高分分子子材材料料的的热热膨膨胀胀系系数数较较大大,这这对对高高分分子子材材料料的的使使用用和和加加工工往往往往带带来不良影响来不良影响利利用用高高分分子子材材料料的的热热膨膨胀胀性性,可可以以开开发发一一类类具具有有正正温温度度系系数数电电阻阻效效应应(Positive Temperature Coefficient, PTC )的热敏材料)的热敏材料35一些材料的热物理性能(常温)一些材料的热物理性能(常温) 36谢谢!谢谢!37