发布时间 : 星期六 文章聚合物流变学复习题参考答案 - 图文更新完毕开始阅读
增强途径：增强改性的基本思想是用填充、混合、复合等方法，将增强材料加入到聚合物基体中，提高材料的力学强度或其它性能。
增强机理：活性粒子吸附大分子，形成链间物理交联，活性粒子起物理交联点的作用。起到均匀分布负载，降低橡胶发生断裂的可能性，从而起到增强作用。 6、试述影响聚合物冲击强度的因素。
（1）高分子的结构 （2）外界条件
1）温度的影响
2）冲击速度的影响 3）取向的影响
7、简述聚合物的增韧改性。
（1）分子量提高，冲击强度提高。 （2）对结晶聚合物，影响冲击强度主要是结晶形态。控制结晶聚合物在冷却结晶过程中，生成小球晶，会提高冲击强度。PE和PP的结晶度在（40～50）%，室温下有很好冲击韧性。 （3）共混、共聚、填充改性
8、简述聚合物的增韧机理。
（1）银纹机理：增韧作用主要来自海岛型弹性体微粒作为应力集中物与基体间引发大量银纹，从而吸收大量冲击能；同时，大量银纹间应力场相互干扰，降低了银纹端应力，阻碍了银纹的进一步发展
（2）银纹-剪切带机理 ：橡胶粒子作应力集中物，在外力作用下诱发大量银纹和剪切带，吸收能量。 （3）刚性粒子增韧机理：
1）刚性有机填料（或粒子）增韧 2）刚性无机填料（或粒子）增韧
3）刚性、弹性填料（或粒子）混杂填充增韧
9、至少从 5 个方面对比总结脆性断裂与韧性断裂的区别。 1、断裂面形状和断裂能是区别脆性断裂和韧性断裂重要指标。
脆性断裂：断裂面光滑，断裂能小。韧性断裂：试样断面粗糙，断裂能大。 2、脆性断裂由所加应力的张应力分量引起；而韧性断裂则由切应力分量引起。 3、脆性和韧性极大的依赖于试验条件，主要是温度和测试速率。
4、材料中的缺口对脆韧转变影响显著，尖锐的缺口可以使断裂从韧性变为脆性。
5、试样发生脆性或者韧性断裂与材料组成有关，另外，同一材料是发生脆性或韧性断裂还与温度T 和拉伸速率? 有关。
10、研究玻璃态高聚物的大形变常用什么实验方法，说明高聚物中两种断裂类型的特点，并画出两种断裂的典型应力-应变曲线。
答：研究玻璃态高聚物的大形变常用拉力机对高聚物样品进行拉伸和冲击实验。
韧性断裂特点：断裂前对应塑性；沿长度方向的形变不均匀，过屈服点后出现细颈；断裂伸长（?b）较大；
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断裂时有推迟形变；应力与应变呈非线性，断裂耗能大；断裂面粗糙无凹槽；断裂发生在屈服点后，一般由剪切分量引起；对应的分子运动机理是链段的运动。
（2）脆性断裂：断裂前对应弹性；沿长度方向形变均匀，断裂伸长率一般小于5％；断裂时无推迟形变，应力-应变曲线近线性，断裂能耗小；断裂面平滑有凹槽；断裂发生在屈服点前；一般由拉伸分量引起的；对应的分子机理是化学键的破坏。
11、说明高聚物中两种断裂的特点，并画出两种断裂的应力-应变曲线。
答：高聚物的破坏有两种形式，脆性断裂和韧性断裂。脆和韧是借助日常生活用语，没有确切的科学定义，只能根据应力-应变曲线和断面的外貌来区分。若深入研究，两种有以下不同： （1）韧性断裂特点：断裂前对应塑性；沿长度方向的形变不均匀，过屈服点后出现细颈；断裂伸长（
）较大；断裂时有推迟形变；应力与应变呈非线性，断裂耗能大；断裂面粗糙无
凹槽；断裂发生在屈服点后，一般由剪切分量引起；对应的分子运动机理是链段的运动。 （2）脆性断裂：断裂前对应弹性；沿长度方向形变均匀，断裂伸长率一般小于5％；
断裂时无推迟形变，应力-应变曲线近线性，断裂能耗小；断裂面平滑有凹槽；断裂发生在屈服点前；一般由拉伸分量引起的；对应的分子机理是化学键的破坏。脆性断裂与韧性断裂的应力-应变曲线见下图。
应力-应变曲线
12、聚合物的许多应力-应变曲线中，屈服点和断裂点之间的区域是一平台。这平台区域的意义是什么？温度升高或降低能使平台的尺寸增加或减少？
答:(1)平台区域是强迫高弹形变，在外力作用下链段发生运动。对结晶高分子，伴随发生冷拉和细颈化，结晶中分子被抽出，冷拉区域由于未冷却部分的减少而扩大，直至整个区域试样处于拉伸状态。
（2）平台的大小与温度有很大的关系。温度较低时，聚合物是脆的，在达到屈服点之前断裂，不出现平台，因此温度降低，平台区变小。
13、要使脆性较大的非晶态聚合物增韧，而又不至于过多地降低材料的模量和强度，采用什么方法？举例说明。
1.升高环境压力则在使材料变韧的同时，强度也得到提高，材料变得强而韧 例如：塑料的非弹性体增韧改性技术
2.采用淬火，或添加成核剂，如在聚丙烯中添加草酸酞作为晶种，都有利于均匀小球晶生成，从而可以提高材料强度和韧性。
3.脆性聚合物的橡胶粒子增韧，需合适的胶粒尺寸和粒子间的平均距离。例如：抗冲聚苯乙烯HIPS最佳粒子大小是2～3μm
材料增韧改性的关键是提高材料抵抗裂纹扩展的能力。
14、熔融温度对球晶大小有什么影响？
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14. 熔融温度高和熔融时间长，则结晶速率慢，结晶尺寸大；相反，熔融温度低，时间短．则结晶速率快，晶体尺寸小而均匀。
15、在橡胶下悬一砝码，保持外界不变，升温时会发生什么现象？ 15.橡胶会变得软化，伸长率加剧。 第五章
1、试述开炼机的工作原理。
答：工作原理 两辊筒相对回转，物料与辊筒表面之间的摩擦和粘附作用，以及物料之间的粘接作用，被拉入两辊之间间隙，受强烈剪切和挤压，变成料片； 特点：劳动强度大，生产效率低，操作条件差，但是它比较机动灵活，投资小，适用于变化较多的场合。开炼机的两个滚筒的速比：前比后（1：1.15-1.27） 2、简述开炼机的辊筒间压力分布情况。
答：1）压力极值点的位置物料内压力沿流道长度方向的分布如图9-6所示，在-λ＜ρ＜ λ的双辊筒间隙距段，物料在双辊筒表面的拖曳和压力作用下行进。图中可见，流道内物料压力存在一个极大值，两个极小值。极大值位置：在最小辊距前ρ=-λ处，辊筒间物料内的压力取极大值Pmax。两个极小值：一个在ρ=λ处，P=0。此点为物料脱辊的位置，亦称出料处（脱辊时，物料内的压力为常压）。另一极小值在ρ=-∞处， P=0。此处为物料刚进入辊隙处（亦称吃料处）。此处物料尚未承受辊筒压力，压力为大气压
在最小辊距处ρ=0，物料内压力并非极大值，仅为最大压力的一半Pmax/2。物料中最大压力是在物料进入最小辊距之前的一段距离上达到的。由Pmax=0.535
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3、简述物料在压延机辊简间隙的压力分布。 物料受压区域在a-d之间，称钳住区。 辊筒开始向物料施压的点a称始钳住点，p=0。 物料受压终点d称终钳住点， p=0。
两辊筒中心的边线的中点o，称中心钳住点， p=pmax/2。 最大压力点b，p=pmax
4、简述物料在压延辊筒间隙的流速分布。
(1)在最大压力处b和终钳住点d物料流速vx等于辊筒表面线速度v，vx=v。速度分布为直线，没有速度梯度。
(2)从b→o，接触辊筒表面的物料速度vx=v外，随着与辊筒表面距离的增加，vx逐渐增大，速度分布呈凸状曲线，在o点速度梯度达到最大值。过o点后速度梯度逐渐变小。
(3)从b向左，因挤压力变小，摩擦力作用明显，中心层速度逐渐变小，直到负值，出现局部环流。
5、简述物料在压延中的粘弹效应。
(1)高聚物是一种粘弹体，兼有粘性和弹性两种性质。在压延过程中物料的形变包括不可逆形变（粘性流动）和可回复形变（弹性形变）。
(2)高分子材料受外力作用后，开始产生弹性形变，需经过一定时间后（通常等于材料最大松驰时间），才能从弹性形变经高弹性变形转变为粘性流动；外力消除后，又需要经过一定时间后才能回复到稳定状态。 (3)物料的粘弹效应与材料的松驰时间及成型工艺条件（速度、温度）密切相关。
6、简述压延机的压延效应及其产生的原因。
物料在压延过程中，在通过压延辊筒间隙时受剪切力作用，大分子作定向
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