请画出玻璃态聚合物典型的应力—应变曲线(拉伸曲线) 并从分子运动的观点讨论曲线各阶段的特点。并讨论侧基对

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请画出玻璃态聚合物典型的应力—应变曲线(拉伸曲线),并从分子运动的观点讨论曲线各阶段的特点。并讨论侧基对聚合物拉伸强度的影响。

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答案解析

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  • 答:图见附图1-1。
       j04.3.jpg
       曲线的起始阶段是一段直线,应力与应变成正比,试样出现虎克弹性体的行为,在这段范围内停止拉伸,移去外力,试样将立刻完全恢复原状。从分子运动的角度看,这种高模量、小形变的弹性行为是由高分子的键长、键角变化引起的。
       材料在屈服后出现了较大的应变,如果在试样断裂前停止拉伸,除去外力,试样的大形变已无法完全回复,但是如果让试样的温度升到Tg附近,则可发现形变又回复了。显然,这在本质上是一种高弹形变。因此,屈服点以后材料大形变的分子机理主要是高分子的链段运动,即在外力的帮助下,玻璃态高聚物本来被冻结的链段开始运动,为高分子链的伸展提供了大形变。
       侧基的极性越强、体积越大,或者侧基能形成氢键,则聚合物的拉伸强度越高。