橡胶弹性体和液晶弹性体

 橡胶弹性体和液晶弹性体都属于高弹体的范畴,近年来对它们的研究越来越多,尤其是对液晶弹性体的研究已成为广受关注的热点课题。一、橡胶弹性体橡胶弹性体是指普通的各向同性的具有高弹性的交联长链聚合物。20世纪前期就有人针对高分子物质提出了类似“链”的思想。整个聚合物体可看成是无数无轨链的整体,仅仅对于单个链而言就有无数可能的构象。     

高分子物理探究教学的理论依据分析

高分子物理课程理论性强、抽象性强、教学模型多等特点,无论是对于初学者还是课程讲授人来说,都具有一定的难度。为了收到良好的教学效果,我们提出探究教学的教学方法。本文结合高分子科学发展史,主要从科学哲学、科学探究与高分子物理建立和发展之间的关系阐述高分子物理探究教学的理论基础。     

Elastic Behavior of Polymer Chains

在三维非格子模型中研究了高分子链的弹性行为. 使用蒙特卡罗方法在构相空间中对高分子链抽样,每种链都得到了超过109个样本,然后使用类橡胶弹力的非高斯理论对这些样本进行数值分析并进行统计分析. 通过观测链柔性以及伸长量对高分子链的均方末端距、平均能量、平均赫尔姆霍兹自由能、弹力、能量对弹力的贡献和熵对弹力的贡献等性质的影响,发现刚性链比柔性链更加容易被拉伸. 而由于熵的作用,当拉伸长度大到一定程度时,刚性链的拉伸难度会大大增加.     

离子轰击减薄装置及其应用

对材料作显微观察分析时,需要对材料表面腐蚀或将材料减簿.因为腐蚀之后所显示的腐蚀图象,在一定程度上反应材料的组织和结构.在用透射电子显微镜观察材料内部组织和结构时,需要将材料减薄,制成数千埃至数万埃厚度的薄样品.近年来常用离子轰击方法腐蚀或减薄样品,离子轰击减薄方法能减薄其它方法难以减薄的材料,如多相材料、硬的脆的材料、烧结多孔材料,以及橡胶、高分子、生物等.离子轰击方法也可用于制备电子显微镜复型、投影[1]和高分辨电子显微术[2]. 我们参考了霍耶尔(Heuer)等人的工作[3],制作了一台冷阴极辉光放电型离子轰击装置,进…     

稀土发光配合物和高分子PVK之间的能量传递及其在高分子中的分散状态研究

我们使用乙酰水杨酸（aspirin)作为第一配体、邻菲罗琳（phen)为第二配体,在乙醇溶液中合成了稀土发光配合物。元素分析和红外光谱证明它的分子组成的TbC27N2O12H28、分子式就为Tb(aspirin)3phen。光致发光研究表明导电高分子（PVK）和稀土配合物之间存在Foerster能量传递现象。这种能量传递的一个必要条件应该是稀土配合物的激发谱和高分子PVK的发射谱有重叠。稀土配合物掺杂高分子PVK的透射电镜照片表明稀土配合物在高分子PVK中分散比较均匀,分散尺度在20-30nm之间。同时,我们发现高分子PVK和稀土配合物混合后不能均匀分散,这可能是影响电致发光器件寿命的一个因素。     

纯气体在均质高分子膜中吸着机理——改进的双重式吸着模型

基于双重式吸着概念,将气体在玻璃态高分子膜中的吸着过程理解为溶解和多分子层吸附两个同时发生的过程,将溶解过程理想化,并结合多分子层吸附的ＢＥＴ方程,导出了纯气体在均质高分子膜中的吸着时改进的双重式吸着模型,用文献中报导的ＰＡＮ－Ｈ２Ｏ的实验数据对模型进行了分析和验证,结果表明该模型不仅可用来解释纯气体在玻璃态高分子膜吸着时的各种现象,对纯气体在橡胶态膜中偏离亨利定律的溶解过程也能给予较好的描述。     

FT—Raman光谱及其应用

介绍了傅里叶变换拉曼光谱的原理以及它的优点和存在的问题。简述了它在高分子及橡胶、有机化合物、生物分子、医疗和药物、无机化合物、工业和农业产品及定量等方面的应用。讨论了傅里叶变换拉曼光谱在激发光源、光学过滤器、检测器、取样技术及联用技术方面的进展及其发展前景。     

聚合物结晶理论进展

本文简要回顾了高分子结晶理论发展的历史.在介绍传统的Hoffman-Lauritzen理论的基础上,总结了近年来高分子结晶实验特别是X光散射实验方面的最新进展.介绍了建立在这些实验基础之上的一些新的结晶理论,主要代表工作包括Strobl的中介相模型、Olmsted的spinodal辅助结晶理论、Muthukuamr的分子模拟与成核理论等.     

超导-高分子复合材料介电性质的研究

采用固相反应法制备高温超导材料Bi2Sr2Ca2Cu2O3(Bi-2223),以高温超导材料为基体加入聚乙丙烯橡胶(EPR)高分子绝缘材料,通过不同温度退火处理,制备一系列超导.高分子复合材料,运用X射线衍射技术(XRD)和扫描电镜(SEM)对样品进行物相分析;采用低温循环系统测量样品电阻随温度变化关系;利用HP4294A型阻抗分析仪测量样品的介电特性,并对样品的电输运性质和介电特性进行了探讨.     

高分子软物质动力学与NMR

高分子熔体或浓溶液中链段扩散和链的弛豫模式满足普适的物理定律,这些定律代表了高分子链动力学的普遍特征.核磁共振(NMR)则为我们直接验证这些物理定律或揭示高分子运动的基本规律提供了强有力的实验手段.本文介绍三个基本的高分子动力学模型(即Rouse模型,蛇行/管道模型和重整化Rouse模型)和以这三个理论模型为基础的NMR实验原理和技术.最后对相关的NMR实验结果进行了综述,并着重与理论模型所期待的结果进行了比较.     

蠕虫状链模型在高分子物理研究中的应用

蠕虫状链模型可以更好地描述非柔性高分子的空间链构象统计,因此被公认为是更加接近真实高分子的粗粒化高分子链模型.本文从蠕虫状链模型的物理特点出发,简单回顾了该模型在自洽场理论方法中的发展历程,着重从三个研究方向总结了近年来蠕虫状链模型在高分子物理研究中的应用:高分子液晶相结构及其转变的研究;几何表面对高分子体系的影响;蠕虫状嵌段共聚物自组装.最后,针对现有理论的发展现状,对未来基于该模型的场论模拟方法的发展方向提出了展望.     

金属橡胶热物理性能理论与试验研究

针对金属橡胶材料在高温环境下的热稳定性能和热传导性能, 基于金属橡胶的内部基本组分以及特殊的编织制作工艺, 构建了两种典型排列微元体结构, 并以此描述微元体在三种接触状态下的热膨胀特性, 提出了金属橡胶热膨胀Schapery分析模型, 从理论上解释了金属橡胶热膨胀的产生机理.根据金属橡胶基本组成单元的传热模式, 研究了金属橡胶的传热过程.利用热电比拟法和有限元法, 分析微元体的导热性能, 结合微元体的分布形式, 提出了金属橡胶的导热分析模型.试验测试了不同相对密度金属橡胶的热膨胀和热传导性能, 验证了金属橡胶热膨胀和导热特性分析理论模型的适用性.所得到的金属橡胶的热膨胀和热传导性能理论模型和试验结果, 为金属橡胶材料在高温环境下的热物理特性分析提供了理论基础和计算分析依据. 关键词： 金属橡胶 热膨胀 热传导 金属丝螺旋卷     

美制DYNASTAT粘弹谱仪功能的进一步开发与应用

粘弹谱仪作为一种动态力学测试分析仪,已广泛应用于高分子物理领域的研究中.通过对美国DYNASTAT粘弹谱仪的淌化和掌握,我们利用其独特的分立测试性质,经过加工和改进,使之成为可以广泛用于金属材料、记忆合金以及许多特殊高分子材料动态力学谱测试的高效率、多功能的测试仪器.我们利用这些功能解决了以前所不能开展的实验,并在一些工作中取得了突破性的研究进展. 美国 Imass公司生产的 DYNASTAT粘弹谱仪(a　complete transient and dynamicviscoelastic analyzer)已由中国科学院固体物理研究所内耗与固体缺陷开放研究实验室安装和调…     

高分子的溶度参数理论

采用统计物理学方法，在Flory-Huggins高分子溶液理论中引入Gibbs分布，从而合理描述了高分子内聚能的温度依赖性.将此理论应用于求解高分子的溶度参数.采用此方法得到的溶度参数比以往的理论更加接近实验结果.这表明所推导的聚合物溶液热力学理论是合理的，可以更精确地求解高分子的溶度参数. 关键词： 高分子 溶度参数 Gibbs分布     

高分子凝胶体积相变中的氢键作用

我们把关联模型(association models)推广应用到高分子凝胶体系,研究高分子与溶剂分子间的氢键和溶剂分子与溶剂分子间的氢键在高分子凝胶体积相变中的作用.首先通过分析凝胶体积分数与温度的关系发现,由于两种氢键作用,随着温度变化高分子凝胶出现连续、不连续体积相变,结果表明在体积相变过程中两种氢键都起着重要作用.其次,对不同氢键分数条件下的旋节线的研究发现,对于高分子凝胶体积相变中出现的UCST和LCST(上临界共溶温度和下临界共溶温度)现象也是由于高分子与溶剂分子间氢键和溶剂分子与溶剂分子间氢键共同作用的结果.     

外力驱动作用下高分子链在表面吸附性质的计算机模拟

采用退火法模拟研究受外力F驱动的高分子链在吸引表面的吸附特性.通过高分子链的平均表面接触数〈M〉与温度T之间的关系计算临界吸附温度T_c,并发现T_c随着F的增加而减小;进而通过高分子链的均方回转半径分析外力驱动作用对高分子链构象的影响,并从回转半径极小值或者垂直外力方向的y和z分量的变化交叉校验临界吸附点T_c.模拟计算了处于吸附状态的高分子链随着外力F的增加是否会发生吸附状态到脱附状态的相变以及发生相变所需施加的外力是否由温度所决定.模拟结果表明:两种不同温度下高分子链的吸附性质和构象性质受外力驱动作用而产生不同现象,在温度区间T*_cTT_c时会发生脱附现象,而在TT*_c时不会发生脱附现象.     

导电高分子场发射特性研究

用掺杂樟脑磺酸的聚苯胺(PANI-CSA)形成的导电高分子制成的薄膜作为场致发射的阴极材料,用覆盖了荧光层(ZnO：Zn)的氧化铟锡(ITO)做阳极,由所制成的显示器件得到比较稳定的场致电子发射,并具有较低的场发射阈值电压。通过研究导电高分子薄膜形貌,初步分析了场发射电流机制。认为导电高分子薄膜产生场发射的原因是薄膜在高电场作用下,首先在平整的高分子薄膜表面形成了尖锥和凹陷,提高了场强增强因子(β)。     

导热高分子聚合物研究进展

传统高分子聚合物是良好的电绝缘体和热绝缘体.高分子聚合物具备质量轻、耐腐蚀、可加工、可穿戴、电绝缘、低成本等优异特性.高分子聚合物被广泛应用于各种器件.由于高分子材料的热导率比较低(0.1—0.5 W·m^-1·K^-1),热管理(散热)面临严峻的挑战.理论及实验工作表明,先进高分子材料可以具有比传统传热材料(金属和陶瓷)更高热导率. Fermi-Pasta-Ulam (FPU)理论结果发现低维度原子链具有非常高的热导率.广泛使用的聚乙烯热绝缘体可以被转变为热导体:拉伸聚乙烯纳米纤维的热导率大约为104 W·m^-1·K^-1,拉伸的聚乙烯薄膜热导率大约为62 W·m^-1·K^-1.首先,本文通过理论和实验结果总结导热高分子材料的传热机理研究进展,并讨论了导热高分子聚合物的制备策略;然后,讨论了在传热机制及宏量制备方面,高分子聚合物研究领域所面临的新挑战;最后,对导热高分子的热管理应用前景进行了展望.例如,导热高分子聚合物在耐腐蚀散热片、低成本太阳能热水收集器、可穿...     

用近红外法在线检测高分子材料中水分和乙醇含量

本文探讨了在工业生产中高分子材料的多组分在线成分分析系统。用近红外漫反射法研究了在线无损测定高分子材料中的水分及乙醇含量。对所测成分进行了定性、定量分析。该研究证明了测试系统的可行性     

橡胶气球大小与内外压强差关系

球面液体膜的拉普拉斯定律指出,球面膜内外的压力差与球的半径成反比.但是对于橡胶制成的气球,实验测得的内外压强差Δp和球的直径d之间的变化关系比较复杂:只在中间半径区域近似地满足球面膜的拉普拉斯定律,但吹气球的起始阶段和后面气球被吹得很大时并不满足该关系.本文对这一现象进行了模拟分析,并结合橡胶高分子材料弹性性质数据,模拟结果很好地符合实验结果,定量地得到了Δp随d增加先迅速增加后缓慢降低又逐渐增加的实验现象.