王初红，刘　秀，李　明，罗文波, 2

(1. 湘潭大学 土木工程与力学学院，湘潭 411105；2. 湘潭大学 岩土力学与工程安全湖南省重点实验室，湘潭411105)



玻璃态高聚物物理老化的若干研究进展

王初红1，刘秀1，李明1，罗文波1, 2

(1. 湘潭大学 土木工程与力学学院，湘潭 411105；2. 湘潭大学 岩土力学与工程安全湖南省重点实验室，湘潭411105)

玻璃态高聚物物理老化的演化规律及其本构模型的构建一直是物理与力学界的研究热点。结合近期研究进展，系统总结了国内外有关高聚物物理老化的研究方法及主要成果，分析了几种物理老化动力学理论模型的特点和不足，对未来玻璃态高聚物物理老化的研究方向进行了展望。

玻璃态高聚物；物理老化；研究进展

物理老化的研究最早始于1931年[1]。当非晶态聚合物从玻璃化温度以上淬火至玻璃化温度以下时，由于经历玻璃化转变时黏度迅速增加，分子链的运动能力下降，运动位垒增加，因而处于热力学非平衡态，其凝聚态结构通过链段或更小运动单元的微布朗运动促使其由非平衡态逐渐向平衡态转化[2]。淬火后材料中存在过剩的自由体积，密度较低。在长期存放或玻璃化转变温度Tg以下退火过程中，材料的弹性模量和屈服应力增大，冲击强度和断裂伸长率大幅度降低，蠕变和松弛变慢，材料由延性转变为脆性，其力学特性随时间而发生变化[3-8]，这就是聚合物的物理老化现象[8-9]。物理老化受温度[10]、应力、应变[11]影响，在物理老化过程中，材料的化学结构、组成都未发生变化[12]，但聚合物的密度、自由体积、焓和熵等物理性质却随温度和时间发生变化，力学性质也产生相应的变化。……