高聚物的取向态结构无定形 取向未结晶 结晶未取向 结晶取向
5、取向对高聚物性能的影响
取向方向的拉伸强度显著提高
材料呈现各向异性的特性
热稳定性能得到相应提高
用快的取向过程使链段解取向,可使之具有弹性 。
拉伸取向对涤纶纤维性能的影响拉伸比 密度
（ 20℃ ）
结晶度
（ %）
双折射
（ 20℃ ）
拉伸强度（克 /
代）
断裂伸长
（ %）
Tg
（ ℃ ）
1
2,77
3,08
3,56
4,09
4,49
1,3383
1,3694
1,3775
1,3804
1,3813
1,3841
3
22
37
40
41
43
0,0068
0,1061
0,1126
0,1288
0,1368
0,1420
11,8
23,5
32,1
43,0
51,6
64,5
450
55
39
27
11,5
7,3
71
72
83
85
90
89
五、高聚物的分子运动和热转变橡胶材料：室温下富有弹性，在 100° C时则变成硬脆状 ;
塑料（有机玻璃）：室温下是硬脆的玻璃状，而在 100° C时变成柔软有弹性的橡皮状高聚物 高聚物的微观 分子运动 的宏观结构 性能
1,高聚物的分子运动特点
(1)运动单元多重性
(2)松弛过程：分子运动的 时间依赖性
(3)松弛时间与温度的关系：分子运动的 温度依赖性
(1)运动单元多重性
运动单元可以是侧基、支链、链节、链段、
分子
运动形式可以是振动、转动、平动（平移）
高聚物运动单元的多重性取决于结构也与外界条件（温度）有关
（ 2）分子运动单元的时间依赖性
由于高分子在运动时，运动单元之间的作用力很大，
因此高分子在外场下，物体以一种平衡状态，通过高分子运动过渡到与外场相适应的新的平衡态，这一过程需要一定的时间,是慢慢完成的。这个过程称为 松弛过程,
物体以一种平衡态过渡到另一平衡态的过程需要一定的时间称为 松弛时间 。
凡具有时间依赖性的性质均称为 松弛特性 。
分子运动对时间有依赖性，分子运动具有松弛特性
（ 3）分子运动的温度依赖性
使运动单元动能增加，令其活化 （ 使运动单元活化所需要的能量称为活化能）
温度升高，体积膨胀，提供了运动单元可以活动的自由空间
升高温度可使松弛时间变短
升温与延长观察时间是等效的（ 时温等效 ）
（ 1）温度 -形变曲线玻璃态形变温度粘流态高弹态
gT
fT
2、线型非晶态高分子的力学状态和热转变三种力学状态 玻璃态（ 以下）
高弹态（ ）
粘流态（ 以上）
三种状态之间的两个转变玻璃态转变为高弹态，转变温度称为玻璃化温度高弹态转变为粘流态，转变温度称为粘流温度
gT
fg TT ~
fT
gT
fT
线型非晶态高聚物的三个力学状态液态 （ 粘性流体 ） 粘流态高分子物 固态 （ 软如橡胶 ） 高弹态固态 （ 硬如玻璃 ） 玻璃态
（ 2）三种力学状态的分子运动机理
玻璃态 （ glassy state）：链段运动被冻结，此时只有较小的运动单元如链节、侧基等能运动，以及键长、键角的变化，受力后形变很小（ 0.01～ 0.1％），外力除去立即恢复。这种形变称为 普弹形变 。
玻璃化转变 （ glass transition）：在 3～
5℃ 范围内几乎所有物理性质都发生突变，
链段此时开始能运动，这个转变温度称为玻璃化（转变）温度，也是链段运动刚好被冻结时的温度。
（ 2）三种力学状态的分子运动机理
高弹态 （ rubbery state）：链段运动但整个分子链不产生移动。此时受较小的力就可发生很大的形变
（ 100～ 1000％），外力除去后形变可完全恢复，称为高弹形变。高弹态是高分子所特有的力学状态。
粘流温度 （ viscose flow temperature）：链段沿作用力方向的协同运动导致大分子的重心发生相对位移，
聚合物呈现流动性，此转变温度称为粘流温度。
粘流态 （ viscous flow state）：温度高于 Tf以后，
由于链段的剧烈运动，整个链分子重心发生相对位移，
即产生不可递形变，聚合物呈现粘弹性液体状，因而称为粘流态。
交联聚合物的形变
交联度较小时，存在 Tg，但 Tf随交联度增加而逐渐消失。
交联度较高时,Tg和 Tf都不存在。
3．结晶聚合物的力学状态及转变
（ 1）结晶度 <40 %
存在三种力学状态和二个转变温度 Tg和 Tm
（ 结晶的熔融转变温度为熔点 ） 。
温度上升时，非晶部分由玻璃态转变为高弹态。但由于微晶的存在起着交联点的作用，
晶区的链段没有运动，所以非晶区不会发生很大的变形，使材料处于既韧又硬类似皮革状，称为 皮革态 。
（ 2） 结晶度 >40 %
晶区熔融后的力学状态有二种情况：
分子量很大时：晶区熔融（ Tm)—— 进入高弹态 —— 温度继续升高到 Tf—— 进入粘流态
分子量不太大时：晶区熔融 —— 直接进入粘流态 (转变温度为熔点 Tm)
② 高度结晶
③ 轻度结晶
① 非晶态形变温度
21 MM?
gT mf
TT? fT?
4、非晶态高分子的玻璃化转变
（ 1）玻璃化转变温度
玻璃化转变温度理论基础 —— 自由体积理论。
分散在整个物质之中的,空隙,,称为自由体积（ free volume）。
Tg以上时自由体积较大，链段能够通过向自由体积转动或位移而改变构象。
当温度降至临界温度 Tg时，自由体积达到最低值，并被冻结，再降温也保持恒定值。
Tg的实用意义：是高聚物特征温度之一，可用来确定热塑性塑料的最高使用温度和橡胶的最低使用温度。
高于 Tg则不能作塑料用，因为已经软化；低于 Tg就不能当橡胶用，因为已成为玻璃态。
常温下处于玻璃态的高聚物通常用作塑料或纤维
常温下处于高弹态的高聚物通常用作橡胶
粘流态是高聚物成型的最重要的状态
纤维染色温度要高于 Tg
（ 2）影响玻璃化温度的因素
① 主链结构的影响
主链结构为 -C-C-,-C-N-,-Si-O-,-C-O-等单键的非晶态聚合物，由于分子链可以绕单键内旋转，
链的柔性大，所以 Tg较低。
例如聚二甲基硅氧烷 (硅橡胶 )
Tg＝ -123℃,是耐低温性能最好的合成橡胶；
当主链中含有苯环，萘环等芳杂环时，使链中可内旋转的单键数目减少，链的柔顺性下降，因而 Tg升高。
例如聚对苯二甲酸乙二酯的 Tg＝ 69℃
② 侧基的影响
侧基极性越强,链间作用力越大，阻碍内旋转,Tg也越高。
例如聚丙烯 (X=CH3)的 Tg＝ -15℃,而聚氯乙烯 (X=Cl)的 Tg＝ 82℃ ；聚乙烯醇 (X=OH)的 Tg
＝ 85℃ ；聚丙烯腈 (X=CN)的 Tg＝ 104℃ 。
如果极性侧基是对称取代,Tg低
若 X是非极性侧基，其影响主要是空间阻碍效应。侧基体积愈大，对单键内旋转阻碍予大，链的柔性下降，所以 Tg升高 。
③ 分子量
分子量低时,Tg随分子量增加而增加
分子量超过某一限度后，分子量对 Tg的影响就不明显了。
④交联的影响
随交联点密度的增加,Tg增大。
⑤增塑剂的影响
凡用以增加高分子材料可塑性的物质称为 增塑剂 。
一般增塑剂分子与高分子具有较强的亲和力，会使链分子间作用减弱，因此 Tg下降。
添加某些低分子使 Tg下降的现象称为 外增塑作用 。
六、高分子混合物的聚集态结构
共混高聚物的织态结构
1,高分子 -增塑剂体系（增塑高聚物）
从聚集态结构来看，该体系一般可看作是高分子与增塑剂互溶的浓溶液，是 均相体系。
2,高分子 -填充剂体系 （增强高聚物或复合材料）
这种体系无疑是非均相的。
3、共混高分子
高分子与高分子的混合物，通称 共混高聚物
（ polyblend or blend）。
它们是通过物理或化学方法将不同品种高分子掺混在一起的产物，由于共混高聚物与合金有许多相似之处，
也被人形象地称为,高分子合金,。
高分子混合物很难达到分子水平的混合，所以通常共混高聚物是非均相混合物。
判断相容性的方法有：
（ 1）溶度参数相近；
（ 2）共混薄膜的透明性；
（ 3）相容好的体系只有一个 Tg，不完全相容的两相体系有各相自己的 Tg。
弹 性粘弹性非线性粘弹性线性粘弹性高弹性普弹性动 态静 态粘 性
Deformation
形变性能
Elasticity Highelasticity
Viscosity
viscoelasticity
Linear
viscoelasticity
Static
Dynamic
Non-Linearviscoelasticity
应力松弛蠕 变滞 后力学损耗第四节 高分子化合物的力学性能一、高分子化合物力学性能的分类断裂性能韧 性强 度脆 性
Fracture
Toughness
Strength
形变性能,非极限情况下的力学行为；
断裂性能,极限情况下的力学行为。
普弹性,大应力作用下，只产生小的、线性 可逆形变,它是由化学键的键长，键角变化引起的。（玻璃态，晶态，高聚物，金属，陶瓷均有这种性能），
普弹性又称 能弹性 。
高弹性,小的应力作用下可发生很大的可逆形变，
是由内部构象熵变引起的，所以也称 熵弹性 （橡胶具有高弹性）。
静态力学性能,在恒应力或恒应变情况下的力学行为
动态力学性能,物体在交变应力下的粘弹性行为二、高分子化合物的高弹性
1,高弹性的特点
（ 1）弹性模量小
（ 2）可以发生很大的弹性形变，在拉力作用下可伸长 100～ 1000％，而当除去外力时可以恢复。
（ 3）形变过程有明显的 热效应,快速拉伸时，
橡胶自身温度上升 (放热 )；反之，压缩时，
橡胶自身温度降低 (吸热 )。这种现象称为高夫－米尔 (Gough－ Moule)效应。
（ 4）高弹形变有 松驰特性,即高弹形变与外力作用时间有关，有时间依赖性。
2,高弹性的本质,熵弹性拉伸橡胶时外力所做的功主要转为高分子链 构象熵 的减小体系为热力学不稳定状态去除外力体系回复到初始状态
3,高弹性与高分子结构 的关系链段易运动而分子链整体难运动
分子链要长且柔顺性好（如橡胶分子）；
具有无定形态结构（如乙烯和丙烯共聚）；
进行交联反应（硫化）。
三、高分子化合物的力学松弛特性
—— 粘弹性
高分子材料 (包括高分子固体，熔体及浓溶液 )形变具有时间依赖性，且可逆，力学行为在通常情况下总是或多或少表现为弹性与粘性相结合的特性，该特性称之为 粘弹性 。
粘弹性的本质是由于聚合物分子运动具有松弛特性。
聚合物的力学性质随时间而变化的现象总称为 力学松弛 或 力学驰豫 。
高分子材料在固定应力或应变作用下观察到的力学松弛现象称为静态力学松弛（ 蠕变 和 应力松弛） 。
1,蠕变
蠕变,在一定的温度和恒定的外力作用下，
高分子材料的形变随时间的增加而逐渐增大的现象。
蠕变过程包括下面三种形变：
（ 1） 普弹形变、（ 2）高弹形变、（ 3）粘性流动
⑴ 普弹形变高分子材料受到外力作用时，分子链内部键长和键角立刻发生变化，形变量很小，外力除去后，普弹形变立刻完全恢复，与时间无关。
应力普弹形变 普弹形变模量
1?
1
1 G
⑵ 高弹形变是分子链通过链段运动逐渐伸展的过程，形变量比普弹形变大得多，形变与时间成指数关系，外力除去高弹形变逐渐恢复。
应力高弹形变 高弹形变模量 )1(
2
2
t
e
G
2?
⑶ 粘性流动
分子间无交联的线形高聚物，可产生分子间的相对滑移，它与时间成线性关系，外力除去后，粘性形变不能恢复，是不可逆形变应力本体粘度
3?
t
3
3?
高聚物受到外力作用时，三种形变是一起发生的，材料总形变为
由于 是不可逆形变，所以对于线形高聚物来讲，外力除去后，总会留下一部分不可恢复的形变。
teGG t
321
321 )1(?
3?
蠕变与温度高低及外力大小有关
温度过低（在 Tg以下）或外力太小，蠕变很小，而且很慢，在短时间内不易观察到
温度过高（在 Tg以上很多）或外力过大，
形变发展很快，也不易观察到蠕变
温度在 Tg以上不多，链段在外力下可以运动，但运动时受的内摩擦又较大，则可观察到蠕变
当 Tg <T< Tg +30℃ 范围，且在适当外力作用下，蠕变现象才明显。
？？,蠕变,是好？是坏？
2,应力松弛
定义：对于一个线性粘弹体来说，在应变保持不变的情况下，应力随时间的增加而逐渐衰减，这一现象叫应力松弛。 （ Stress
Relax）
例如：拉伸一块未交联的橡胶到一定长度，
并保持长度不变，随着时间的增加，这块橡胶的回弹力会逐渐减小，这是因为材料内部的应力在慢慢减小，最后变为 0。
只有交联高聚物应力松弛不会减到零（因为不会产生分子间滑移）
应力松弛机理,与蠕变一样，也是大分子在力的长时间作用下发生了构象的变化或产生位移，使应力衰减或消失；
应力松弛影响因素,内 —— 分子链的柔性、
极性、结晶、交联；外 —— 温度、外力；
3、滞后和内耗
动态粘弹性是指聚合物在周期性变化的应力
(或应变 )作用下的力学行为，也称为 动态力学性质。
滞后现象,高聚物在交变力作用下，形变落后于应力变化的现象
机理,链段在运动时要受到内摩擦力的作用，
当外力变化时链段的运动还跟不上外力的变化，形变落后于应力，有一个相位差。
⑴ 高聚物的滞后现象与其本身的化学结构有关：通常刚性分子滞后现象小（如塑料）；柔性分子滞后现象严重（如橡胶）
⑵滞后现象还受到外界条件的影响
– 外力作用的频率
如果外力作用的频率低，链段能够来得及运动，形变能跟上应力的变化，
则滞后现象很小。
只有外力的作用频率处于某一种水平，
使链段可以运动，但又跟不上应力的变化，才会出现明显的滞后现象
– 温度的影响
温度很高时，链段运动很快，形变几乎不落后应力的变化，滞后现象几乎不存在
温度很低时，链段运动速度很慢，在应力增长的时间内形变来不及发展，
也无滞后
只有在某一温度下（ Tg上下几十度范围内），链段能充分运动，但又跟不上应力变化，滞后现象就比较严重
这种由于力学滞后而使机械功转换成热的现象，称为 力学损耗或内耗。
以应力～应变关系作图时，所得的曲线在施加几次交变应力后就封闭成环，称为滞后环或滞后圈，此圈越大，力学损耗越大回缩曲线拉伸曲线
5、取向对高聚物性能的影响
取向方向的拉伸强度显著提高
材料呈现各向异性的特性
热稳定性能得到相应提高
用快的取向过程使链段解取向,可使之具有弹性 。
拉伸取向对涤纶纤维性能的影响拉伸比 密度
（ 20℃ ）
结晶度
（ %）
双折射
（ 20℃ ）
拉伸强度（克 /
代）
断裂伸长
（ %）
Tg
（ ℃ ）
1
2,77
3,08
3,56
4,09
4,49
1,3383
1,3694
1,3775
1,3804
1,3813
1,3841
3
22
37
40
41
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0,0068
0,1061
0,1126
0,1288
0,1368
0,1420
11,8
23,5
32,1
43,0
51,6
64,5
450
55
39
27
11,5
7,3
71
72
83
85
90
89
五、高聚物的分子运动和热转变橡胶材料：室温下富有弹性，在 100° C时则变成硬脆状 ;
塑料（有机玻璃）：室温下是硬脆的玻璃状，而在 100° C时变成柔软有弹性的橡皮状高聚物 高聚物的微观 分子运动 的宏观结构 性能
1,高聚物的分子运动特点
(1)运动单元多重性
(2)松弛过程：分子运动的 时间依赖性
(3)松弛时间与温度的关系：分子运动的 温度依赖性
(1)运动单元多重性
运动单元可以是侧基、支链、链节、链段、
分子
运动形式可以是振动、转动、平动（平移）
高聚物运动单元的多重性取决于结构也与外界条件（温度）有关
（ 2）分子运动单元的时间依赖性
由于高分子在运动时，运动单元之间的作用力很大，
因此高分子在外场下，物体以一种平衡状态，通过高分子运动过渡到与外场相适应的新的平衡态，这一过程需要一定的时间,是慢慢完成的。这个过程称为 松弛过程,
物体以一种平衡态过渡到另一平衡态的过程需要一定的时间称为 松弛时间 。
凡具有时间依赖性的性质均称为 松弛特性 。
分子运动对时间有依赖性，分子运动具有松弛特性
（ 3）分子运动的温度依赖性
使运动单元动能增加，令其活化 （ 使运动单元活化所需要的能量称为活化能）
温度升高，体积膨胀，提供了运动单元可以活动的自由空间
升高温度可使松弛时间变短
升温与延长观察时间是等效的（ 时温等效 ）
（ 1）温度 -形变曲线玻璃态形变温度粘流态高弹态
gT
fT
2、线型非晶态高分子的力学状态和热转变三种力学状态 玻璃态（ 以下）
高弹态（ ）
粘流态（ 以上）
三种状态之间的两个转变玻璃态转变为高弹态，转变温度称为玻璃化温度高弹态转变为粘流态，转变温度称为粘流温度
gT
fg TT ~
fT
gT
fT
线型非晶态高聚物的三个力学状态液态 （ 粘性流体 ） 粘流态高分子物 固态 （ 软如橡胶 ） 高弹态固态 （ 硬如玻璃 ） 玻璃态
（ 2）三种力学状态的分子运动机理
玻璃态 （ glassy state）：链段运动被冻结，此时只有较小的运动单元如链节、侧基等能运动，以及键长、键角的变化，受力后形变很小（ 0.01～ 0.1％），外力除去立即恢复。这种形变称为 普弹形变 。
玻璃化转变 （ glass transition）：在 3～
5℃ 范围内几乎所有物理性质都发生突变，
链段此时开始能运动，这个转变温度称为玻璃化（转变）温度，也是链段运动刚好被冻结时的温度。
（ 2）三种力学状态的分子运动机理
高弹态 （ rubbery state）：链段运动但整个分子链不产生移动。此时受较小的力就可发生很大的形变
（ 100～ 1000％），外力除去后形变可完全恢复，称为高弹形变。高弹态是高分子所特有的力学状态。
粘流温度 （ viscose flow temperature）：链段沿作用力方向的协同运动导致大分子的重心发生相对位移，
聚合物呈现流动性，此转变温度称为粘流温度。
粘流态 （ viscous flow state）：温度高于 Tf以后，
由于链段的剧烈运动，整个链分子重心发生相对位移，
即产生不可递形变，聚合物呈现粘弹性液体状，因而称为粘流态。
交联聚合物的形变
交联度较小时，存在 Tg，但 Tf随交联度增加而逐渐消失。
交联度较高时,Tg和 Tf都不存在。
3．结晶聚合物的力学状态及转变
（ 1）结晶度 <40 %
存在三种力学状态和二个转变温度 Tg和 Tm
（ 结晶的熔融转变温度为熔点 ） 。
温度上升时，非晶部分由玻璃态转变为高弹态。但由于微晶的存在起着交联点的作用，
晶区的链段没有运动，所以非晶区不会发生很大的变形，使材料处于既韧又硬类似皮革状，称为 皮革态 。
（ 2） 结晶度 >40 %
晶区熔融后的力学状态有二种情况：
分子量很大时：晶区熔融（ Tm)—— 进入高弹态 —— 温度继续升高到 Tf—— 进入粘流态
分子量不太大时：晶区熔融 —— 直接进入粘流态 (转变温度为熔点 Tm)
② 高度结晶
③ 轻度结晶
① 非晶态形变温度
21 MM?
gT mf
TT? fT?
4、非晶态高分子的玻璃化转变
（ 1）玻璃化转变温度
玻璃化转变温度理论基础 —— 自由体积理论。
分散在整个物质之中的,空隙,,称为自由体积（ free volume）。
Tg以上时自由体积较大，链段能够通过向自由体积转动或位移而改变构象。
当温度降至临界温度 Tg时，自由体积达到最低值，并被冻结，再降温也保持恒定值。
Tg的实用意义：是高聚物特征温度之一，可用来确定热塑性塑料的最高使用温度和橡胶的最低使用温度。
高于 Tg则不能作塑料用，因为已经软化；低于 Tg就不能当橡胶用，因为已成为玻璃态。
常温下处于玻璃态的高聚物通常用作塑料或纤维
常温下处于高弹态的高聚物通常用作橡胶
粘流态是高聚物成型的最重要的状态
纤维染色温度要高于 Tg
（ 2）影响玻璃化温度的因素
① 主链结构的影响
主链结构为 -C-C-,-C-N-,-Si-O-,-C-O-等单键的非晶态聚合物，由于分子链可以绕单键内旋转，
链的柔性大，所以 Tg较低。
例如聚二甲基硅氧烷 (硅橡胶 )
Tg＝ -123℃,是耐低温性能最好的合成橡胶；
当主链中含有苯环，萘环等芳杂环时，使链中可内旋转的单键数目减少，链的柔顺性下降，因而 Tg升高。
例如聚对苯二甲酸乙二酯的 Tg＝ 69℃
② 侧基的影响
侧基极性越强,链间作用力越大，阻碍内旋转,Tg也越高。
例如聚丙烯 (X=CH3)的 Tg＝ -15℃,而聚氯乙烯 (X=Cl)的 Tg＝ 82℃ ；聚乙烯醇 (X=OH)的 Tg
＝ 85℃ ；聚丙烯腈 (X=CN)的 Tg＝ 104℃ 。
如果极性侧基是对称取代,Tg低
若 X是非极性侧基，其影响主要是空间阻碍效应。侧基体积愈大，对单键内旋转阻碍予大，链的柔性下降，所以 Tg升高 。
③ 分子量
分子量低时,Tg随分子量增加而增加
分子量超过某一限度后，分子量对 Tg的影响就不明显了。
④交联的影响
随交联点密度的增加,Tg增大。
⑤增塑剂的影响
凡用以增加高分子材料可塑性的物质称为 增塑剂 。
一般增塑剂分子与高分子具有较强的亲和力，会使链分子间作用减弱，因此 Tg下降。
添加某些低分子使 Tg下降的现象称为 外增塑作用 。
六、高分子混合物的聚集态结构
共混高聚物的织态结构
1,高分子 -增塑剂体系（增塑高聚物）
从聚集态结构来看，该体系一般可看作是高分子与增塑剂互溶的浓溶液，是 均相体系。
2,高分子 -填充剂体系 （增强高聚物或复合材料）
这种体系无疑是非均相的。
3、共混高分子
高分子与高分子的混合物，通称 共混高聚物
（ polyblend or blend）。
它们是通过物理或化学方法将不同品种高分子掺混在一起的产物，由于共混高聚物与合金有许多相似之处，
也被人形象地称为,高分子合金,。
高分子混合物很难达到分子水平的混合，所以通常共混高聚物是非均相混合物。
判断相容性的方法有：
（ 1）溶度参数相近；
（ 2）共混薄膜的透明性；
（ 3）相容好的体系只有一个 Tg，不完全相容的两相体系有各相自己的 Tg。
弹 性粘弹性非线性粘弹性线性粘弹性高弹性普弹性动 态静 态粘 性
Deformation
形变性能
Elasticity Highelasticity
Viscosity
viscoelasticity
Linear
viscoelasticity
Static
Dynamic
Non-Linearviscoelasticity
应力松弛蠕 变滞 后力学损耗第四节 高分子化合物的力学性能一、高分子化合物力学性能的分类断裂性能韧 性强 度脆 性
Fracture
Toughness
Strength
形变性能,非极限情况下的力学行为；
断裂性能,极限情况下的力学行为。
普弹性,大应力作用下，只产生小的、线性 可逆形变,它是由化学键的键长，键角变化引起的。（玻璃态，晶态，高聚物，金属，陶瓷均有这种性能），
普弹性又称 能弹性 。
高弹性,小的应力作用下可发生很大的可逆形变，
是由内部构象熵变引起的，所以也称 熵弹性 （橡胶具有高弹性）。
静态力学性能,在恒应力或恒应变情况下的力学行为
动态力学性能,物体在交变应力下的粘弹性行为二、高分子化合物的高弹性
1,高弹性的特点
（ 1）弹性模量小
（ 2）可以发生很大的弹性形变，在拉力作用下可伸长 100～ 1000％，而当除去外力时可以恢复。
（ 3）形变过程有明显的 热效应,快速拉伸时，
橡胶自身温度上升 (放热 )；反之，压缩时，
橡胶自身温度降低 (吸热 )。这种现象称为高夫－米尔 (Gough－ Moule)效应。
（ 4）高弹形变有 松驰特性,即高弹形变与外力作用时间有关，有时间依赖性。
2,高弹性的本质,熵弹性拉伸橡胶时外力所做的功主要转为高分子链 构象熵 的减小体系为热力学不稳定状态去除外力体系回复到初始状态
3,高弹性与高分子结构 的关系链段易运动而分子链整体难运动
分子链要长且柔顺性好（如橡胶分子）；
具有无定形态结构（如乙烯和丙烯共聚）；
进行交联反应（硫化）。
三、高分子化合物的力学松弛特性
—— 粘弹性
高分子材料 (包括高分子固体，熔体及浓溶液 )形变具有时间依赖性，且可逆，力学行为在通常情况下总是或多或少表现为弹性与粘性相结合的特性，该特性称之为 粘弹性 。
粘弹性的本质是由于聚合物分子运动具有松弛特性。
聚合物的力学性质随时间而变化的现象总称为 力学松弛 或 力学驰豫 。
高分子材料在固定应力或应变作用下观察到的力学松弛现象称为静态力学松弛（ 蠕变 和 应力松弛） 。
1,蠕变
蠕变,在一定的温度和恒定的外力作用下，
高分子材料的形变随时间的增加而逐渐增大的现象。
蠕变过程包括下面三种形变：
（ 1） 普弹形变、（ 2）高弹形变、（ 3）粘性流动
⑴ 普弹形变高分子材料受到外力作用时，分子链内部键长和键角立刻发生变化，形变量很小，外力除去后，普弹形变立刻完全恢复，与时间无关。
应力普弹形变 普弹形变模量
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1 G
⑵ 高弹形变是分子链通过链段运动逐渐伸展的过程，形变量比普弹形变大得多，形变与时间成指数关系，外力除去高弹形变逐渐恢复。
应力高弹形变 高弹形变模量 )1(
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⑶ 粘性流动
分子间无交联的线形高聚物，可产生分子间的相对滑移，它与时间成线性关系，外力除去后，粘性形变不能恢复，是不可逆形变应力本体粘度
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高聚物受到外力作用时，三种形变是一起发生的，材料总形变为
由于 是不可逆形变，所以对于线形高聚物来讲，外力除去后，总会留下一部分不可恢复的形变。
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蠕变与温度高低及外力大小有关
温度过低（在 Tg以下）或外力太小，蠕变很小，而且很慢，在短时间内不易观察到
温度过高（在 Tg以上很多）或外力过大，
形变发展很快，也不易观察到蠕变
温度在 Tg以上不多，链段在外力下可以运动，但运动时受的内摩擦又较大，则可观察到蠕变
当 Tg <T< Tg +30℃ 范围，且在适当外力作用下，蠕变现象才明显。
？？,蠕变,是好？是坏？
2,应力松弛
定义：对于一个线性粘弹体来说，在应变保持不变的情况下，应力随时间的增加而逐渐衰减，这一现象叫应力松弛。 （ Stress
Relax）
例如：拉伸一块未交联的橡胶到一定长度，
并保持长度不变，随着时间的增加，这块橡胶的回弹力会逐渐减小，这是因为材料内部的应力在慢慢减小，最后变为 0。
只有交联高聚物应力松弛不会减到零（因为不会产生分子间滑移）
应力松弛机理,与蠕变一样，也是大分子在力的长时间作用下发生了构象的变化或产生位移，使应力衰减或消失；
应力松弛影响因素,内 —— 分子链的柔性、
极性、结晶、交联；外 —— 温度、外力；
3、滞后和内耗
动态粘弹性是指聚合物在周期性变化的应力
(或应变 )作用下的力学行为，也称为 动态力学性质。
滞后现象,高聚物在交变力作用下，形变落后于应力变化的现象
机理,链段在运动时要受到内摩擦力的作用，
当外力变化时链段的运动还跟不上外力的变化，形变落后于应力，有一个相位差。
⑴ 高聚物的滞后现象与其本身的化学结构有关：通常刚性分子滞后现象小（如塑料）；柔性分子滞后现象严重（如橡胶）
⑵滞后现象还受到外界条件的影响
– 外力作用的频率
如果外力作用的频率低，链段能够来得及运动，形变能跟上应力的变化，
则滞后现象很小。
只有外力的作用频率处于某一种水平，
使链段可以运动，但又跟不上应力的变化，才会出现明显的滞后现象
– 温度的影响
温度很高时，链段运动很快，形变几乎不落后应力的变化，滞后现象几乎不存在
温度很低时，链段运动速度很慢，在应力增长的时间内形变来不及发展，
也无滞后
只有在某一温度下（ Tg上下几十度范围内），链段能充分运动，但又跟不上应力变化，滞后现象就比较严重
这种由于力学滞后而使机械功转换成热的现象，称为 力学损耗或内耗。
以应力～应变关系作图时，所得的曲线在施加几次交变应力后就封闭成环，称为滞后环或滞后圈，此圈越大，力学损耗越大回缩曲线拉伸曲线
