高分子长链结构在“高分子物理学”中的特殊性

高分子的长链结构决定高分子材料的特殊性质。长链结构的显著特征是熵弹性,使高分子材料在强度、弹性模量、形变响应方面不同于金属材料和无机材料,从而导致高分子材料的独具的橡胶态。"高分子物理学"研究的主要对象是长链分子,文中以高分子长链结构和凝聚态结构为逻辑起点,根据长链结构的存在状态与高分子特殊的链段运动单元之间的关系,阐述了高分子独有的橡胶态、松弛特性及流动中明显的粘弹特性,体现出高分子长链结构在研究"高分子物理学"中的主线作用。     

A STUDY ON THE ULTIMATE FRACTURE STRENGTH AND FRACTURE BEHAVIOR OF POLYMERIC MATERIALS——Ⅱ.A KINETIC MODEL THEORY OF CREEP TENSILE STRENGTH

本文对当前蠕变持久强度的表征进行了系统总结,指出了它是高分子材料的可形变性、分子链应力集中情况和应力集中链断链滑移动力学三者统一的体现。基于这种破坏概念,推导出一种能表征半晶态、玻璃态和弹性体等聚合物的蠕变持久强度动力学模型理论和一般化断裂状态方程。当该方程引入一、二级近似条件后,该式就分别还原为准脆性状态下粘弹性蠕变断裂方程,受迫高弹性状态下蠕变断裂方程和高弹性状态下蠕变断裂方程。     

高分子材料的极限断裂强度和破坏性能的研究——Ⅱ.蠕变持久强度的动力学模型理论

本文对当前蠕变持久强度的表征进行了系统总结,指出了它是高分子材料的可形变性、分子链应力集中情况和应力集中链断链滑移动力学三者统一的体现。基于这种破坏概念,推导出一种能表征半晶态、玻璃态和弹性体等聚合物的蠕变持久强度动力学模型理论和一般化断裂状态方程。当该方程引入一、二级近似条件后,该式就分别还原为准脆性状态下粘弹性蠕变断裂方程,受迫高弹性状态下蠕变断裂方程和高弹性状态下蠕变断裂方程。     

分子模拟研究气体在4种膜材料中的分离行为

利用分子模拟技术,从分子水平上研究CO_2/N_2在4种常见高分子膜材料中的渗透机理与分离性能.通过分子动力学方法和蒙特卡罗方法对材料的微观性质和CO_2/N_2在4种材料中的溶解扩散过程进行模拟计算.将计算结果与文献值对比,结果显示具有一致性.材料的微观作用决定材料在气体分离方面的宏观性能,计算结果从微观角度揭示了材料分子结构的自由体积尺寸越大,气体在材料中的扩散性能越强;而材料中空穴的数量越多,气体在材料中的溶解性能越好.计算结果表明,本文模拟的两种橡胶态聚合物具有高灵活性的分子链和较小的内聚能密度,而两种玻璃态聚合物则与之相反,这使得CO_2/N_2在两种橡胶态聚合物中的渗透性能大于其在两种玻璃态聚合物中的渗透性能.     

硬段含量对聚酯型温敏聚氨酯弹性体性能的影响

选用二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)体系,采用预聚体法合成不同硬段含量的温敏聚氨酯弹性体(CPU).研究了硬段含量对聚氨酯弹性体常温及变温力学性能、热性能、动态性能以及形变温敏性能的影响.结果表明:当硬段含量为62％时,材料的拉伸强度、撕裂强度最高,扯断伸长率最低;当硬段含量为63.5％时,硬度、玻璃化转变温度最高;拉伸强度随温度的升高而降低,扯断伸长率随温度的升高先增加后减小,且在玻璃化转变温度附近达到最大.硬段含量为62％时,CPU的综合性能较为优异,且具有典型的形变温敏性能,随着外界力的变化,聚氨酯弹性体的形变固定率变化并不是特别明显,而形变回复率因此下降.     

PLLA-PCL无规共聚物的冷变形形状记忆效应

以辛酸亚锡为引发剂,采用开环聚合法合成了一系列聚乳酸(PLLA)-聚ε-己内酯(PCL)无规共聚物,并通过红外光谱和差示扫描量热分析(DSC)对共聚物的结构与热性能进行了表征.共聚物在玻璃态拉伸时的力学行为表明,材料在屈服后出现的大应变,本质上是一种高弹形变.采用拉伸试验对共聚物的冷变形形状记忆效应进行了研究,研究结果表明,共聚物的组成、变形量以及定型温度对冷变形形状记忆效应都有较大的影响,随着变形量的增加,形状恢复率呈下降趋势,低的定型温度可获得较好的冷变形形状记忆效应.     

黏弹阻尼层共固化复合材料不同温度下的阻尼性能

采用共固化工艺制备了以丁腈橡胶为黏弹性阻尼层的复合材料 , 应用动态机械分析仪(DMA)测定了该材料损耗因子的温度谱 , 并对不同温度环境下该材料的阻尼性能和阻尼机制进行了分析。结果表明 : 当温度处于阻尼层玻璃态和高弹态区时 , 共固化复合材料损耗因子较小且随温度变化不大 ; 当温度处于阻尼层黏流态区时 ,共固化复合材料的损耗因子迅速增加到最大值后变小 , 最大损耗因子为 19. 2 % , 约为未插入黏弹阻尼层复合材料的 13倍; 共固化过程中阻尼层损耗因子的减小 , 使共固化复合材料的阻尼性能降低 , 并在阻尼层的黏流态区其损耗因子明显小于预报结果 ; 界面阻尼的影响提高了共固化复合材料的阻尼性能 , 并在阻尼层的玻璃态区其损耗因子大于预报结果。     

高分子吸声材料吸声性能与粘弹性之间的关系

高分子吸声材料的声学性能与分子链段运动密切相关,研究高分子吸声材料的链段运动规律对制备性能优异的吸声材料有重要意义。文中选择了常压和高压下吸声特性具有显著变化的硅橡胶（PSO-G）材料和聚氨酯（PU-G）材料,用准静态力学测试了两种材料在不同压力条件下的滞后曲线,计算了不同压力下二者的压缩模量和滞后环面积的相对值。分析...     

分子结构对含氟丙烯酸酯嵌段聚合物/环氧树脂自分层涂料的影响

利用电子转移再生催化剂原子转移自由基聚合(ARGET-ATRP)合成了一系列不同共聚组成及相对分子质量的聚甲基丙烯酸丁酯-b-聚甲基丙烯酸十二氟庚酯(PBMA-b-PDFHMA)嵌段共聚物,并将其与环氧树脂E-20共用制备了混合涂料.基于各个组分及基材的表面能对混合涂料的分层行为进行了理论预测.通过傅里叶变换红外光谱、扫描电子显微镜证实了部分涂料在固化阶段发生了明显的分层行为.当相对分子质量较小时,含氟链段的含量对分层行为影响不大;当相对分子质量较大,含氟链段含量高时,自分层行为才容易发生.当合氟嵌段聚合物相对分子质量为1×104,含氟链段占嵌段共聚物质量的20％时,自分层涂料漆膜分层情况最好且水接触角达到108°.当含氟嵌段聚合物相对分子质量为3×104,含氟链段含量为20％时,其综合性能最优.     

粘弹性阻尼材料在噪声与振动控制中的应用

前言 粘弹阻尼材料是一种兼有某些粘性液体和弹性固体特性的材料。粘弹阻尼减振降噪技术是控制结构振动和噪声的方法之一。任何材料在它的弹性变形范围内于加载中产生变形,变形的能量储存在材料中,当卸除外力后,在弹性恢复力的作用下变形复原,若材料是完全弹性的则只贮存而不耗散能量。但实际情况并非完全如此,任何材料都不是绝对弹性的,材料分子链之间的晶格滑移,错位和变形使材料产生了永久性形变,这就是粘弹性的粘性。变形能量中一部分转化为材料内部的损耗能量,这一特性用内耗阻尼或迟滞阻尼来表示,其量值称为损耗因子β。金属的损耗因…