依赖性 第八章聚合物的黏弹性 8.1聚合物的黏弹性现象 聚合物的形变的发展具有时间依赖性,这种性质介于理想弹性体和理想黏性体之间, 称为黏弹性。黏弹性是一种力学松弛行为。 1.静态黏弹性现象 按外力(σ)、形变(E)温度(T)和时间(1)四参量变化关系不同,有四种力 学行为,它们是固定两个参量研究另两个参量之间的关系(表8-1)。 表8-1力学性质四参量之间的关系 力学行为曲线 E 所研究的关系 热机械曲线 固定 改变 固定E=f(7)o 应力应变曲线 改变 改变 固定 固定G=f(E) 蠕变曲线 固定 改变 固定 改变E=f(0a 应力松弛曲线 改变 固定 固定 改变G=f(1)r 蠕变(crep)和应力松弛( stress relaxation)就是本章研究的静态黏弹性现象 所谓蠕变,就是在一定温度和较小的恒定应力下,聚合物形变随时间而逐渐增大的现 象。所谓应力松弛,就是在固定的温度和形变下,聚合物内部的应力随时间增加而逐渐减弱 的现象 影响蠕变和应力松弛的因素有: (1)结构(内因):一切增加分子间作用力的因素都有利于减少蠕变和应力松弛,如 增加相对分子质量,交联,结晶,取向,引入刚性基团,添加填料等 (2)温度或外力(外因):温度太低(或外力太小),蠕变和应力松弛慢且小,短时间 内观察不到;温度太高(或外力太大),形变发展很快,形变以黏流为主,也观察不到。 有在玻璃化转变区才最明显 2.动态黏弹性现象 动态黏弹性现象是在交变应力或交变应变作用下,聚合物材料的应变或应力随时间的 变化。主要讨论滞后( retardation)和力学损耗(内耗, internal friction)两种现象。 所谓滞后,是在交变应力的作用下,应变随时间的变化一直跟不上应力随时间的变化 的现象。所谓内耗,是存在滞后现象时,每一次拉伸-回缩循环中所消耗的功,消耗的功转 为热量被释放 应力的变化为G(D)= g sin o t 应变的变化为E(1)=Eosm(Ot-o) 式中;σ0、E为最大应力和最大应变(正弦波的振幅);O为角频率;δ为应变发展 落后于应力的相位差,又称力学损耗角依赖性 第八章 聚合物的黏弹性 8.1 聚合物的黏弹性现象 聚合物的形变的发展具有时间依赖性，这种性质介于理想弹性体和理想黏性体之间， 称为黏弹性。黏弹性是一种力学松弛行为。 1.静态黏弹性现象 按外力（  ）、形变（  ）、温度（ T ）和时间（ t ）四参量变化关系不同，有四种力 学行为，它们是固定两个参量研究另两个参量之间的关系（表 8-1）。 表 8-1 力学性质四参量之间的关系 力学行为曲线   T t 所研究的关系 热机械曲线 固定 改变 改变 固定  ＝ T t f , ( ) 应力-应变曲线 改变 改变 固定 固定 T t f ,  = ( ) 蠕变曲线 固定 改变 固定 改变  ＝ T f t , ( ) 应力松弛曲线 改变 固定 固定 改变 T f t , ( )  =  蠕变（creep）和应力松弛（stress relaxation）就是本章研究的静态黏弹性现象。 所谓蠕变，就是在一定温度和较小的恒定应力下，聚合物形变随时间而逐渐增大的现 象。所谓应力松弛，就是在固定的温度和形变下，聚合物内部的应力随时间增加而逐渐减弱 的现象。 影响蠕变和应力松弛的因素有： （1）结构（内因）：一切增加分子间作用力的因素都有利于减少蠕变和应力松弛，如 增加相对分子质量，交联，结晶，取向，引入刚性基团，添加填料等。 （2）温度或外力（外因）：温度太低（或外力太小），蠕变和应力松弛慢且小，短时间 内观察不到；温度太高（或外力太大），形变发展很快，形变以黏流为主，也观察不到。只 有在玻璃化转变区才最明显。 2.动态黏弹性现象 动态黏弹性现象是在交变应力或交变应变作用下，聚合物材料的应变或应力随时间的 变化。主要讨论滞后（retardation）和力学损耗（内耗，internal friction）两种现象。 所谓滞后，是在交变应力的作用下，应变随时间的变化一直跟不上应力随时间的变化 的现象。所谓内耗，是存在滞后现象时，每一次拉伸-回缩循环中所消耗的功，消耗的功转 为热量被释放。 应力的变化为  (t)  sin  t = 0 应变的变化为 ( ) sin( )  t =  0  t −  式中：  0、 0  为最大应力和最大应变（正弦波的振幅）；  为角频率；  为应变发展 落后于应力的相位差，又称力学损耗角