补充资料：高聚物的高弹性

高聚物的高弹性
high elasticity of polymers

高聚物的高弹性high elasticity of pozymers线型或少量交联的高聚物处于高弹态时呈现的弹性行为。高弹性是高聚物特有的一种力学行为，与一般的固体弹性相比，其明显的特点是有较低的模量(通常为10“一1丁帕)和很大的弹性形变范围(一般大于100%，甚至可高达1000%)。由于人们首先是从天然橡胶了解到这种特殊的弹性行为，因此高弹性又称作橡胶弹性或类橡胶弹性。 高聚物的高弹特性是由其长链分子结构睐定的。分子链中往往有许多单键，分子可以绕这些键铀作内旋转。这样，即便在能量不变的情况下，一个长链分子可以采取许多不同构象，但它总是处于比较蜷曲的状态。高弹态时高聚物的形变，就是与其长链分子由蜷曲的构象通过分子链的内旋转变成比较伸展的构象相联系的，因而可有很大的形变量。由于温度升高时，分子热运动加剧，它总是使长链分子趋向于采取更为蜷曲的构象，因而高聚物的高弹性与一般的弹性相反，有正的温度系数，即弹性回复力随温度升高而增大。高弹形变时分子链构象的大幅度变化需要分子运动有足够的自由程度。一般认为，只有在玻璃化温度以上，当大的分子链段协同运动得以实现时，高聚物才进入高弹态，表现出高弹行为。 高弹性的统计理论基础是把高弹性与构体中分子链构象的变化相联系。理论处理中一般作下列简化或设定:①分子链交联成网，每个交联点与4个链联接;②交联点之间的网链是服从高斯统计规律的高斯链;③由这些高斯链组成的交联网的总构象数等于各高斯链构象数的乘积;④形变前后交联点均固定在其当时的平均位置上，形变时交联点平均位置间距的变化符合仿射变形原则。 由简单的统计理论可以得出单向拉伸时的应力J二八凭T(月一式中N为单位体积中的网链数，月为拉伸比，k为玻耳兹曼常数。上式在小应变范围(<50%)内与实验相符。小应变时上式简化为 口=3刀k二〕扬氏模量E=3J、关T，e为应变。由此可见，统计理论给出了高弹性的正温度效应，还提出了高弹模量和交联点密度成正比，或与交联点间分子链段长度成反比的依赖关系。 简单的统计理论在大形变时，与实验结果发生偏离的主要原因是，交联点间的网链只有在末端距远小于其伸直长度时才符合高斯统计规律。另一可能的原因是高聚物的应变诱导结晶。这时它们的物理状态已偏离高弹态，因而不属于高弹理论讨论的范畴。还须说明，高弹性统计理论讨论了形变时的嫡弹性，而实际高聚物在高弹态时的弹性还有内能贡献的成分。一般的类橡胶弹性体的内能弹性约占10%。 高弹性统计理论的成功使人们可以有效地分析高聚物材料的高弹行为，也可由它们的高弹性质了解其内部结构。

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