POL21 聚合物的物理状态

目标:说明聚合物的物理状态是由温度决定的。

固相时，依据温度的不同，聚合物呈现出不同的物理状态或形态。POL21 说明了这些状态，在这里，比容(体积/质量)是温度的函数。

我们可以区分晶态(C.S.)(POL 21-1)，无定形态(G.S.-R.S.)(POL21-2;POL 21-3)和熔融态(POL 21-4)。在晶态中(1)，存在着有序的晶体。短而无序的链段(无定形区域)将它们连接起来，形成半结晶态。加热时，在熔点Tm以上，晶体发生熔化，进入熔融态。在熔点Tm以下，可以发生从熔融态到结晶态的直接转变(结晶)。

在无定形态(玻璃态或类似橡胶的高弹态，2 和 3)中，无序的结构占据主导。随着温度升高，分子局部活动能力增强。在一个特定温度，称为玻璃化转变温度Tg, 聚合物链段的活动能力达到阀值，比容值突然增长，聚合物由玻璃态进入高弹态(3)。

 

   当进一步加热，聚合物由高弹态转变到熔融态(4)。此时分子间束缚大都消失了，允许流动加工，仅在聚合物链间保留了少量连接点(缠结)，黏度较高。

Tg和Tm 是常用的转变温度。


这些热转变的发生是由于聚合物链上可利用的自由体积增多。在聚合物加工过程中，有关热转变温度的知识是非常重要的。

下面表中给出了几种聚合物的Tg 和 Tm 数值：