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標(biāo)題: 生活中一些高分子材料現(xiàn)象的解釋 [打印本頁(yè)]

作者: gj5202014gs    時(shí)間: 2015-9-29 11:04
標(biāo)題: 生活中一些高分子材料現(xiàn)象的解釋
高分子材料在我們的生活中使用越來(lái)越廣泛,,我們可以試著用一些高分子材料的基本知識(shí)來(lái)解釋生活中碰到的一些高分子材料的特有現(xiàn)象。4 K$ l' d+ z* Q  p' F8 E2 m7 K
  一 為什么用塑料繩綁東西會(huì)越綁越松: W( v9 m6 J( p$ c$ c
  日常生活中,,我們經(jīng)常用塑料繩綁東西,,可你會(huì)發(fā)現(xiàn),用塑料繩綁東西,,我們?cè)较虢壘o,,可不久會(huì)發(fā)現(xiàn),塑料繩很快好像變長(zhǎng)了似的,,變得很松垮,,于是再使勁綁起,可依然會(huì)發(fā)現(xiàn),,過(guò)了一會(huì)又變松了,,這是為什么呢?- b4 h9 b. ]3 I. [
  這里就要提到一個(gè)基本概念---力學(xué)松弛,,什么叫力學(xué)松弛呢,?應(yīng)力松弛,是指高分子材料在總應(yīng)變不變的條件下,,由于試樣內(nèi)部的粘性應(yīng)變隨時(shí)間不斷增長(zhǎng),,使回彈應(yīng)變分量隨時(shí)間逐漸降低,從而導(dǎo)致回彈應(yīng)力隨時(shí)間逐漸降低的現(xiàn)象,。- U$ M' O! B4 g
  我們生活中使用的塑料繩(有的地方叫化學(xué)繩)是由線性的聚乙烯或聚丙烯制成,,這類高分子材料是典型的非交聯(lián)線性高分子,在綁緊的過(guò)程中,,線性的高分子鏈被拉長(zhǎng),,表面看起來(lái)很緊,但隨著時(shí)間的延長(zhǎng),,線性高分子鏈發(fā)生了滑移,,這種滑移是不可恢復(fù)的,鏈發(fā)生滑移后,,塑料繩被拉伸的變長(zhǎng)了,,開(kāi)始變得不能綁緊,,假如此時(shí)再使勁綁緊,則線性鏈繼續(xù)發(fā)生滑移,。所以用塑料繩綁東西,,綁的越緊最后就會(huì)變得越松,松弛發(fā)生的厲害,。因此,,有經(jīng)驗(yàn)的人用塑料繩綁東西時(shí),都不要綁的太緊,,防止線性高分子鏈發(fā)生嚴(yán)重應(yīng)力松弛,。
; r4 |8 l. y- R" R8 R  那怎么樣才能避免這種現(xiàn)象呢?要用交聯(lián)的高分子材料,,交聯(lián)的高分子材料通過(guò)交聯(lián)劑使線性高分子鏈變成了網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),,高分子網(wǎng)絡(luò)鏈被拉伸變形后,仍能有力的回復(fù),。如用橡膠繩綁的話會(huì)大大改善這種現(xiàn)象,,如橡皮筋綁就會(huì)好很多,如用交聯(lián)很完善的東西綁,,譬如用自行車內(nèi)胎的那種橡膠綁,,則基本不會(huì)發(fā)生松弛現(xiàn)象,會(huì)綁的很緊,,不信你試試,?7 f# F" _6 m. Q. T
  二 早上起床刷牙擠牙膏-擠出脹大
, G- Q- z+ D/ `$ I1 O( T  我們?cè)缟掀饋?lái)刷牙擠牙膏時(shí),發(fā)現(xiàn)牙膏從牙膏管口寄出時(shí),,牙膏好像突然變大了好多,? 這是因?yàn)槭裁丛蚰兀?font class="jammer">! S: @/ d" C$ l5 L
  這里就涉及到高分子的一個(gè)重要特性---蠕變性。所謂高分子的蠕變,,蠕變是指材料在恒定載荷作用下,,變形隨時(shí)間而增大的過(guò)程。蠕變是由材料的分子和原子結(jié)構(gòu)的重新調(diào)整引起的,,這一過(guò)程可用延滯時(shí)間來(lái)表征,。當(dāng)卸去外力時(shí),材料的變形部分地回復(fù)或完全地回復(fù)到起始狀態(tài),,這就是結(jié)構(gòu)重新調(diào)整的另一現(xiàn)象,。
. n) Y1 l+ ~3 G: y9 Y) _% s  牙膏中含有大量的高分子化合物,如濕潤(rùn)劑,、香料,、起泡劑等等,這些高分子鏈在牙膏管中是都是呈自然卷曲的,,在被擠出牙膏管口那狹小位置時(shí),,高分子鏈在管口的作用下被迫發(fā)生鏈的舒展成線性狀態(tài),,在擠出管口后,外力小時(shí),,高分子鏈在無(wú)外力作用下回自然呈卷曲狀態(tài),,從而使體積變大。
4 O. X% g: Q, X7 H  三 泡泡糖要咀嚼后才能吹泡泡
4 H+ I; J5 Q1 ~; j  好多人都喜歡吹泡泡糖,,剛?cè)胱斓臅r(shí)候,,比較硬,后來(lái)不斷的咀嚼后泡泡糖就變得很軟,,居然能吹出泡泡來(lái),?這又是為什么呢?這里我們又要學(xué)到一個(gè)高分子材料特有的特性---玻璃化轉(zhuǎn)變,。4 L5 `7 {7 M' P7 ~2 V/ {
  一般來(lái)說(shuō),,高分子材料在不同溫度下有三種力學(xué)狀態(tài),它們是玻璃態(tài),、高彈態(tài)和粘流態(tài)。在溫度較低時(shí),,材料為剛性固體狀,,與玻璃相似,在外力作用下只會(huì)發(fā)生非常小的形變,,此狀態(tài)即為玻璃態(tài):當(dāng)溫度繼續(xù)升高到一定范圍后,,材料的形變明顯地增加,并在隨后的一定溫度區(qū)間形變相對(duì)穩(wěn)定,,此狀態(tài)即為高彈態(tài),,溫度繼續(xù)升高形變量又逐漸增大,材料逐漸變成粘性的流體,,此時(shí)形變不可能恢復(fù),,此狀態(tài)即為粘流態(tài)。
! d$ {7 ^4 M- S  我們通常把玻璃態(tài)與高彈態(tài)之間的轉(zhuǎn)變,,稱為玻璃化轉(zhuǎn)變,,它所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)變溫度即是玻璃化轉(zhuǎn)變溫度,或是玻璃化溫度,。
2 g1 X7 P' F3 o% T7 g9 `4 o2 E  泡泡糖的主要成分是聚醋酸乙烯酯,,它的玻璃化溫度在28度左右,一般情況下低于其玻璃化溫度,,其幾乎沒(méi)有流動(dòng)性保持很好的形態(tài),,而在嘴里咀嚼后,高于其玻璃化溫度,,泡泡糖發(fā)生玻璃化轉(zhuǎn)變,,有玻璃態(tài)向高彈態(tài)轉(zhuǎn)變,,呈現(xiàn)出高彈態(tài),所以嚼泡泡糖的時(shí)候剛開(kāi)始嚼兩下是吹不出泡泡的,,等溫度升高后,,嚼軟了以后才行。
: ^- @) ]% r2 T9 @3 ]# Q! g  四 礦泉水瓶灌入熱水后,,變成白色
5 ^4 O" T5 B4 j, Y  生活中經(jīng)常用到礦泉水瓶,,有時(shí)候,會(huì)在礦泉水瓶灌入熱水,,于是會(huì)發(fā)生一個(gè)奇特的現(xiàn)象,,透明的礦泉水瓶很快變成白色,這又是為什么呢,?& y. S& v1 z( e9 t2 g
  判斷一種材料是否透明,,要看當(dāng)中是否含有對(duì)光產(chǎn)生衍射、反射和吸收是物質(zhì),,晶區(qū)的結(jié)構(gòu)規(guī)整性比較好,,容易有反射和散射,這些結(jié)構(gòu)使光線不能透過(guò),,結(jié)晶度越低越透明,,無(wú)定形區(qū)譬如玻璃是典型的無(wú)定性物質(zhì),光線就能很好的透過(guò),,透明性就很好,。
+ J8 [/ G6 |' `  礦泉水瓶是由聚對(duì)苯二甲酸乙二酯組成,聚對(duì)苯二甲酸乙二酯本身屬于易結(jié)晶高分子材料,,制作礦泉水瓶時(shí),,是在高溫下吹作法制備的,然后經(jīng)過(guò)退火處理,,消除結(jié)晶區(qū)域才具有光學(xué)透明性的,。當(dāng)在礦泉水瓶中加入熱水后,聚對(duì)苯二甲酸乙二酯在高溫下分子鏈發(fā)生重新取向運(yùn)動(dòng),,重新產(chǎn)生產(chǎn)生結(jié)晶區(qū)域從而喪失透明性,。
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作者: 441873007    時(shí)間: 2015-9-29 11:21
學(xué)到了
作者: 常大爺    時(shí)間: 2015-9-29 11:51
漲知識(shí)了,謝謝大俠
作者: 709079691    時(shí)間: 2015-9-29 13:13
  見(jiàn)識(shí)多了,。
作者: sasomy    時(shí)間: 2015-9-29 15:45
長(zhǎng)見(jiàn)識(shí)了,,哈哈哈
作者: sz-automate    時(shí)間: 2015-9-29 17:49
明白了
作者: luo1542924755    時(shí)間: 2015-10-8 23:45
樓主,很專業(yè)的樣子
作者: wen57    時(shí)間: 2015-10-10 10:31
挺有趣的,,長(zhǎng)知識(shí)了,,謝謝分享




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