鬆弛過程

鬆弛過程（英文名稱relaxation）對於不同的物體有不同的現象和解釋，現特定僅限對於高分子聚合物的力學性能的範圍進行解釋。其物理和化學意義為：在外力作用下高分子鏈由原來的構象過渡到與外力相適應的構象的過程，即高分子鏈由一種平衡態過渡到另一種平衡態的過程，此過程伴有彈性形變。這主要由於高分子鏈段的熱運動而產生。高分子鏈段之間有內摩擦，彈性形變需要一定的時間才能完成，此過程稱為鬆弛過程，所需的時間稱作鬆弛時間。進一步加深理解，需要熟悉一下概念：

高分子聚合物的分子結構

高分子材料具有大分子的鏈結構和特有的熱運動，決定了它具有與低分子材料不同的物理性態。高分子材料的力學行為最大特點是它具有高彈性和粘彈性。在外力和能量作用下，其力學性能變化幅度較大，強烈地受到溫度和時間等因素的影響。高聚物受力產生的變形是通過調整內部分子構象實現的。由於分子鏈構象的改變需要時間，除瞬間的普彈性變形外，高聚物還有慢性的粘性流變，通常稱之為粘彈性。高聚物的粘彈性又可分為靜態粘彈性和動態粘彈性兩類。靜態粘彈性指蠕變和鬆弛現象，高聚物在室溫下已有明顯的蠕變和鬆弛現象。

高分子聚合物的應力鬆弛

（stress relaxation）

就是在固定的溫度和形變下，聚合物內部的應力隨時間增加而逐漸衰減的現象。這種現象也在日常生活中能觀察到，例如橡膠鬆緊帶開始使用時感覺比較緊，用過一段時間後越來越松。也就是說，實現同樣的形變數，所需的力越來越少。未交聯的橡膠應力鬆弛較快，而且應力能完全鬆弛到零，但交聯的橡膠，不能完全鬆弛到零。線形聚合物的應力鬆弛的分子機理是，拉伸時張力迅速作用使纏繞的分子鏈伸長，但這種伸直的構象是不平衡的，由於熱運動分子鏈會重新捲曲，但形變數被固定不變，於是鏈可能解纏結而轉入新的無規捲曲的平衡態，於是應力鬆弛為零。交聯聚合物不能解纏結，因而應力不能鬆弛到零。

研究鬆弛過程的重要性

應力鬆弛有重要的實際意義。高分子材料在成型過程中總離不開應力，在固化成製品的過程中應力來不及完全鬆弛，或多或少會被凍結在制品內。這種殘存的內應力在制品的存放和使用過程中會慢慢發生鬆弛，從而引起製品翹曲、變形甚至應力開裂。消除的辦法時退火或溶脹（如纖維熱定形時吹入水蒸汽）以加速應力鬆弛過程。

蠕變涉及到高分子材料結構、分子量、分子鏈等等因素。避免蠕變，就是想方法讓材料穩定，如提高彈性讓臨界應力大，添加抗氧劑讓耐老化性能好，分子結構穩定。