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
59、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？ 解：（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，冷拉区域由于未冷拉部分的减少而扩大，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。
60、用作图法求出图9-13中某材料的屈服点。
解：根据Considere作图法以?=-1（即?=0）点向曲线作切线，切点便是屈服点（图9-14）。
61、下列几种高聚物的冲击性能如何？如何解释？（T﹤Tg） （1）聚异丁烯；（2）聚苯乙烯；（3）聚苯醚；（4）聚碳酸酯；（5）ABS；（6）聚乙烯。 解：（1）聚异丁烯：在T﹤Tg时，冲击性能不好。这是因为聚异丁烯是柔性链，链段活动容易，彼此间通过链段的调整形成紧密堆积，自由体积少。
（2）聚苯乙烯：因主链挂上体积庞大的侧基苯环，使之成为难以改变构象的刚性链，使得冲击性能不好，为典型的脆性聚合物。
（5）ABS：聚苯乙烯很脆，引进A（丙烯腈单体）后使其抗张强度和冲击强度得到提高，再引进B（丁二烯单体），进行接枝共聚，使其冲击强度大幅度提高。因ABS具有多相结构，枝化的聚丁二烯相当于橡胶微粒分散在连续的塑料相中，相当于大量的应力集中物，当材料受到冲击时，它们可以引发大量的裂纹，从而能吸收大量的冲击能，所以冲击性能好。
（6）聚乙烯：由于聚乙烯链节结构极为规整和对称，体积又小，所以聚乙烯非常容易结晶，且结晶度较高。由于结晶限制了链段的运动，使之柔性不能表现出来，所以冲击性能不好。高压聚乙烯由于支化多，破坏了链的规整性，结晶度低些，冲击性能稍好些。
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62、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。 解：宜采用弹性体（橡胶）增韧的方法，使聚合物混合物或接枝共聚物形成两相结构，即刚性聚合物成连续相，橡胶即为分散相。最成功的例子是高抗冲聚苯乙烯（HIPS），它通过橡胶与聚苯乙烯接枝共聚，形成橡胶粒子分散在基体聚苯乙烯中，且橡胶粒子也包着聚苯乙烯，而橡胶相帮助分散和吸收冲击能量，使韧性增加，其冲击强度比均聚物PS成倍增加（缺口冲击强度从1J/cm增加到4.5J/cm）。
63、熔融温度对球晶大小有什么影响？
解：熔融温度越高，球晶尺寸越大，因为球晶残存结构在高温下被破坏得越彻底，降温时预定核（即非均相核）就越少，于是球晶生长得越大。
64、在橡胶下悬一砝码，保持外界不变，升温时会发生什么现象？
解：橡胶在张力（拉力）的作用下产生形变，主要是熵变化，即卷曲的大分子链在张力的作用下变得伸展，构象数减少。熵减少是不稳定的状态，当加热时，有利于单键的内旋转，使之因构象数增加而卷曲，所以在保持外界不变时，升温会发生回缩现象。
65、画出聚合物的典型应力-应变曲线，并在曲线上标出下列每一项：a、抗张强度；b、伸长率；c、屈服点；d、模量。
解：
66、下图是平均分子量相同但是分子量分布不同的同种聚合物的粘度与剪切速率的关系示意图，请指出哪条曲线代表分子量分布宽的聚合物，并解释原因。（6分）
解：曲线2代表分布宽的聚合物。（2分）
当切变速率小时，分布宽的聚合物含有较多特长的分子，形成的缠结的结构也较多，故粘度高。（2分）
当切变速率增大后，分布宽的试样中，由于缠结结构较多，容易被高的切变速率所破坏，出现“切力变稀”的剪切速率较小，而且越长的分子随切变速率的增加而对粘度下降的贡献越大。（2分）
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67、画出能反映交联聚合物蠕变过程的力学模型，并分别给出蠕变过程和蠕变回复过程方程。试结合以上方程式说明该模型为何适用于描述交联聚合物而不适用于描述线型聚合物的蠕变过程。 解：1）交联聚合物蠕变过程的力学模型（2分）
（手工画图）
2）蠕变过程方程 ?(t)??(?)(1?e?)，?(?)是t??时的平衡形变，?为推迟时间（3分） 3）蠕变回复过程方程?(t)??(?)e（2分）
??t?t4）由蠕变回复过程方程可知t??时，?(t)?0，即无永久形变。故该模型只适用于模拟交联聚合物而不适用于模拟线型聚合物的蠕变过程。（3分）
三、选择题（在下列各小题的备选答案中，请把你认为正确答案的题号填入题干的括号内。每题1.5分，共15分）
1、Maxwell 模型可以模拟：（ A ）
A．线形聚合物的应力松弛过程 B.交联聚合物的应力松驰过程 C. 线形聚合物的蠕变过程 D.交联聚合物的蠕变过程 2、下列三类物质中具有粘弹性的是：（ D ）
A．硬固的塑料 B. 硫化橡胶 C. 聚合物流体 D. 以上三者均有 3、大多数聚合物流体属于：（ D ）
A．膨胀性流体（τ = kγn ，n>1） B. 膨胀性流体（τ = kγn ，n<1） C. 假塑性流体（τ = kγn ，n>1） D. 假塑性流体（τ = kγn ，n<1） 4、能有效改善聚甲醛的加工流动性的方法有：（ C ）
A．增大分子量 B. 升高加工温度 C. 提高挤出机的螺杆转速 5、下列方法中可以提高聚合物材料的拉伸强度的是：（ B ）
A．提高支化程度 B. 提高结晶度 C. 加入增塑剂 D. 与橡胶共混 6、下列方法中可以降低熔点的是：（ D ）
A．主链上引入芳杂环 B. 降低结晶度 C. 提高分子量 D. 加入增塑剂 7、下列方法中不能测定玻璃化温度的是：（ D ）
A．体膨胀计 B. 差示扫描量热法 C. 动态机械分析仪 D. X 射线衍射仪 8、下列方法中不能测定聚合物熔体粘度的是：（ C ）
A．毛细管粘度计 B. 旋转粘度计 C. 乌氏粘度计 D. 落球粘度计 9、下列聚合物中刚性因子最大的是：（ B ）
A．聚乙烯 B. 聚丙烯腈 C. 聚氯乙烯 D. 聚丙烯 10、高聚物的应力-应变曲线中哪个阶段表现出强迫高弹性（ A ）。 A、大形变 B、应变硬化 C、断裂 11、3.4次方幂律适用于( C )。
A、缩聚物 B、低相对分子质量加聚物 C、高相对分子质量加聚物 12、已知[η]=KM，判断以下哪一条正确（ C ）。
A、Mη=Mn B、Mη=Mw C、Mη=Mn= MZ=Mw
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13、高聚物为假塑性流体，其粘度随剪切速率的增加而（ B ）。 A、增加 B、减少 C、不变 14、交联橡胶以下哪一条不正确（ C ）。
A、形变很小时符合胡克定律 B、具有熵弹性 C、拉伸时吸热 15、以下哪个过程泊松比减少（ C ）。
A、硬PVC中加入增塑剂 B、硬PVC中加入SBS共混 C、橡胶硫化的硫含量增加 16、下列材料哪种更易从模头挤出（ A ）。
A、假塑性材料 B、胀塑性材料 C、牛顿流体 17、在设计制造外径为5cm管材的模头时，应选择哪种内径的模头（ A ）。 A、小于5cm B、5cm C、大于5cm 18、聚合物挤出成型时，产生熔体破裂的原因是（ A ）。
A、熔体弹性应变回复不均匀 B、熔体粘度过小 C、大分子链取向程度低 19、高聚物滞后现象的发生是什么原因（ A ）。
A、运动时受到内摩擦力的作用 B、高聚物的惰性很大 C、高聚物的弹性太大 20、以下哪种现象可用聚合物存在链段运动来解释（ B ）。
A、聚合物泡在溶剂中溶胀 B、聚合物受力可发生弹性形变 C、聚合物熔体粘度很大
21、粘弹性表现最为明显的温度是（ B ）。
A、﹤Tg B、Tg附近 C、Tf附近 22、聚合物熔体的爬杆效应是因为（ B ）。
A、普弹形变 B、高弹形变 C、粘流 23、3.4次方幂律是反映以下什么与相对分子质量的关系（ B ）。
A、溶液粘度 B、零剪切粘度 C、玻璃化转变温度 24、以下哪个过程与链段运动无关（ C ）。
A、玻璃化转变 B、巴拉斯效应 C、Tb（脆化点） 25、对于假塑性流体，随着剪切速率的增加，其表观粘度（ C ）。 A、先增后降 B、增加 C、减少 26、下列聚合物的内耗大小排列顺序正确的为（ C ）。
A、SBR﹥NBR﹥BR B、NBR﹥BR﹥SBR C、NBR﹥SBR﹥BR 27、下列三类物质中，具有粘弹性的是 （ D ） A、硬塑料； B、硫化橡胶； C、聚合物熔体； D、三者都有。 28、大多数聚合物流体属于 （ C ）
nn????K???K?切切A、膨胀型流体(，n>1) B、牛顿流体(，n=1) n???y?K??) ?C、假塑性流体(?切?K?，n>1) D、宾哈流体(切29、在注射成型中能最有效改善聚甲醛熔体流动性的方法是 （ C ） A、增大分子量； B、提高加工温度； C、提高注射速率
30、橡胶产生弹性的原因是拉伸过程中_______。
a.内能的变化； b.熵变； c.体积变化。
31.可以用时温等效原理研究聚合物的粘弹性，是因为______。
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