玻璃化

物质变成玻璃样无定形体的过程
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对于非晶高分子,当高分子通过降温从高弹态转变为玻璃态,或者通过升温从玻璃态转变为高弹态的过程称之为玻璃化转变,发生玻璃化转变的温度叫玻璃化转变温度。对于结晶高分子,玻璃化转变是指其非晶部分所发生的由高弹态向玻璃态(或者玻璃态向高弹态)的转变。因此,玻璃化转变是高分子中普遍存在的现象。但是玻璃化转变现象并不局限于高分子,一些小分子化合物也存在玻璃化转变。

转变现象

对于玻璃化,从分子运动的角度来看,高分子的玻璃化转变对应于链段运动的“发生”和“冻结”的临界状态。链段是分子链中独立运动的单元,它是一种统计单元,其内涵随高分子结构和外界条件而变化。已有的实验事实表明,与玻璃化转变相对应的链段运动是由20~50个链节(50~100个碳原子)所组成的链段的运动。
玻璃化
这种链段运动的“发生”和“冻结”导致高分子的许多物理参数(比容、比热容、模量、热导率、介电常数等)在很窄的玻璃化转变温度区间发生急剧的变化。例如在玻璃化转变温度前后,高分子材料的模量会发生3~4个数量级的变化,从坚硬的固体一下变成了柔软的弹性体,完全改变了材料的使用性能。由于玻璃化转变对高分子材料的性能有如此大的影响,需要对玻璃化转变现象进行深入的研究。