补充资料：高聚物的粘弹性

高聚物的粘弹性
viscoelasticity of polymers

高聚物的粘弹性viseoelastieity of polymers同一高聚物可以呈现弹性固体到粘性液体之间的各种性能。是高聚物力学性能的重要特性。一个理想的弹性固体具有确定的形状，在外力作用下可以变形，达到新的平衡状态，与外力的作用时间无关。除去外力后，物体可完全恢复原来的形状。一个理想的粘性液体则没有确定的形状，在外力作用下发生不可逆流动。高聚物的力学行为往往介于弹性固体和粘性液体之间。玻璃态粘弹态橡胶态流动态二…:/之I_/罗{了//弹性固体 高聚物的粘弹性示意图 高聚物的粘弹性可以蠕变实验来显示。应变与应力的比值称蠕变柔量J(t)。实验表明，短时间内J(t)很小(见图)，约为10刁米/牛顿，与时间无关，相当于一般玻璃态固体的柔量。在很长时间尺度的实验中，非晶或结晶度不高的高聚物显示出很大的蠕变柔量，其值约为10巧米/牛顿，也与时间无关，相应于图中所示的高弹态。在两者的时间尺度之间，J(t)随时间明显变化。线型未交联的高聚物在更长时间尺度的实验中进入流动态，蠕变柔量随时间线性增大。由此可见，高聚物的力学行为，是由实验所取的时间尺度与高聚物本身的某些基本时间参数(如图中r、厂等)之间的相对大小决定的。 高聚物的粘弹性是与它特有的长链分子运动的弛豫特性相关连的。高聚物在外力作用下的力学响应，可以与一般物体一样，由其内部相邻原子间的相对移动承担，也可以是由于一般分子链上各原子的协同运动乃至整个分子链的协同运动的结果。它们使高聚物显示不同的力学行为。由于高聚物长链分子运动相应弛豫时间通常总是落在实际应用或科学实验所考察的时间尺度范围内，因而实际应用中，粘弹性成为高聚物力学行为的一个重要特性。 由于物体的弛豫时间是随温度而异的，温度升高则弛豫时间缩短。这样，在实验观察时间固定的情况下，改变温度从而达到改变弛豫时间和观察时间相对大小的目的，也可以显示高聚物的粘弹性。即随着温度的变化，高聚物的力学行为也可发生由玻璃态到粘流态的变化，这就是时温等效原理。 测定高聚物粘弹性的实验方法分两大类:静态方法，主要包括蠕变和应力弛豫;动态方法，主要有扭摆法、振簧法、各种强迫振动非共振法和波传播法等。

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