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粘流态

高分子物理流变学的专用术语

黏流态（英文名称viscous state）又称塑性态（plastic state），高分子物理流变学的专用术语。其物理意义为无定形高分子聚合物在较高温度，较大外力长时间的作用下所处的力学状态。其特征是会产生随着时间延长而增长的不可逆形变，产生流动的粘液，高聚物如合成塑料加工成型、合成纤维纺丝等，都是在高聚物的黏流态下进行的。

1、无定形高分子聚合物受热产生形变的过程:可将温度和形变的关系分为三个阶段，如下图所示:
图中Tg：玻璃化转变温度，Tf:粘流温度
无定形高分子聚合物由玻璃态受热升温，随着温度升高，分子热运动能量增加，当达到某一温度时(即T>Tg)，分子热运动能量已足以克服内旋转位能，这时链段运动受到激发，链段可以通过主链上的单键的内旋转来不断改变构象，甚至部分链段可以产生滑移，可以观察到链段的运动，但整个分子仍不可能运动。这时高聚物处于高弹态。
在高弹态下，高聚物受到外力作用，分子链通过单键的内旋转和链段的改变构象来适应外力的作用。一旦外力消失，分子链又要通过单键内旋转和链段运动回复原来的蜷曲状态，这在宏观上表现为弹性回缩。高分子链从蜷曲状态到伸直，所需的外力小，而形变很大，我们称这种受力后形变大而且又能同复的力学性质为高弹性。它是无定形高聚物处在高弹态下的特有力学特征，这是两种不同尺寸的运动单元处于两种不同的运动状态的结果；就链段运动来看。它们是液体，就整个分子链来看，它们是固体，所以这种聚集态具有双重性。高弹形变为100%~1000%，比普弹形变0.01%~0.1%大得多。
聚合物继续受热，温度升高到一定后(即T>Tf)，这时高聚物在外力作用下发生粘性流动，这就是粘流态，它是整个分子链互相滑动的宏观表现，这种流动与低分子液体流动相类似，是不可逆的变形，外力除去后，变形不可能自发回复。
2、无定形高聚物的玻璃态、高弹态和黏流态都属于高分子的力学状态。从相态看均属于液相，其差别是在形变能力的不同。玻璃化转变不是热力学的相变，只是一个非平衡状态。因此Tg和Tf都不是相变温度，只是表征一个范围。
塑料在室温下处于玻璃态，Tg是其最高使用温度，超过此温度
就要产生形变，也就是软了。而塑料的最低加工成型温度是Tf，例如聚苯乙烯的Tg是100℃。橡胶在室温下处于高弹态，而Tg是最低使用温度，低于此温度就没有弹性了 。例如天然橡胶的Tg为-73℃.
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