聚合物流变学复习题参考答案

______________________________________________________________________________________________________________精品资料1聚合物流变学复习题参考答案一、名词解释（任选5小题，每小题2分，共10分）：1、蠕变：在一定温度下，固定应力，观察应变随时间增大的现象。应力松弛：在温度和形变保持不变的情况下，高聚物内部的应力随时间而逐渐衰减的现象。或应力松弛：在一定温度下，固定应变，观察应力随时间衰减的现象。2、时－温等效原理：升高温度和延长时间对分子运动及高聚物的粘弹行为是等效的，可用一个转换因子αT将某一温度下测定的力学数据变成另一温度下的力学数据。3、熔体破裂：聚合物熔体在高剪切速率时，液体中的扰动难以抑制并易发展成不稳定流动，引起液流破坏的现象。挤出胀大：对粘弹性聚合物熔体流出管口时，液流直径增大膨胀的现象。4、.熔融指数：在标准熔融指数仪中，先将聚合物加热到一定温度，使其完全熔融，然后在一定负荷下将它在固定直径、固定长度的毛细管中挤出，以十分钟内挤出的聚合物的质量克数为该聚合物的熔融指数。5、非牛顿流体：凡不服从牛顿粘性定律的流体。牛顿流体：服从牛顿粘性定律的流体。6、假塑性流体：流动很慢时，剪切粘度保持为常数，而随剪切速率或剪切应力的增大，粘度反常地减少——剪切变稀的流体。膨胀性流体：剪切速率超过某一个临界值后，剪切粘度随剪切速率增大而增大，呈剪切变稠效应，流体表观“体积”略有膨胀的的流体。7、粘流活化能：在流动过程中，流动单元（即链段）用于克服位垒，由原位置跃迁到附近“空穴”所需的最小能量。8、极限粘度：假塑性流体在第二牛顿区所对应的粘度（即在切变速率很高时对应的粘度）。9、断裂韧性K1C：表征材料阻止裂纹扩展的能力，是材料抵抗脆性破坏能力的韧性指标，，其中，b为脆性材料的拉伸强度；C为半裂纹长度；E为材料的弹性模量；为单位表面的表面能。10、拉伸流动：当粘弹性聚合物熔体从任何形式的管道中流出并受外力拉伸时产生的收敛流动。或拉伸流动：质点速度仅沿流动方向发生变化的流动。剪切流动：质点速度仅沿着与流动方向垂直的方向发生变化的流动。11、法向分量：作用力的方向与作用面垂直即称为应力的法向分量。剪切分量：作用力的方向与作用面平行即称为应力的剪切分量。12、粘流态：是指高分子材料处于流动温度（Tf）和分解温度（Td）之间的一种凝聚态。13、宾汉流体：在流动前存在一个剪切屈服应力σy。只有当外界施加的应力超过屈服应力才开始流动的流体。14、稳定流动：流动状态不随时间而变化的流动。15、疲劳断裂：材料在一个应力水平低于其断裂强度的交变应力作用下，经多次循环作用而断裂。16、蠕变断裂：材料在一个低于其断裂强度的恒定应力的长期作用下发生断裂，也叫做静态疲劳。17、环境应力开裂：材料在腐蚀性环境（包括溶剂）和应力的共同作用下发生开裂。18、磨损磨耗：一种材料在与另一种材料的摩擦过程中，其表面材料以小颗粒形式断裂下来。19、疲劳:材料或构件在周期应力（交变载荷）的作用下断裂或失效的现象。20、疲劳强度：当试验应力降低到试样承受循环次数107以上而不发生疲劳断裂，则称该应力为无限次循环下不发生疲劳破坏的持久极限Sr，也称疲劳极限或疲劳强度。21、脆性断裂——屈服前的断裂，拉伸中试片均匀形变，断面较平整。22、力学状态——高聚物的力学性质随温度变化的特征状态；23、银纹（又称裂纹）：聚合物在张应力的作用下，在材料某些薄弱的地方出现应力集中而产生的局部的塑性形变和取向，以至于在材料的表面或者内部垂直于应力方向出现微细凹槽的现象。24、银纹质（体）——联系起两银文面的束状或高度取向的聚合物。25、零切黏度——剪切速率趋向于零时的熔体黏度，即流动曲线的初始斜率。26、Boltzmann原理——聚合物的力学松弛行为是其整个受力历史上诸松弛过程的线性加和的结果。27、非牛顿性指数：幂律公式中的n是表征流体偏离牛顿流动的程度的指数，称为非牛顿指数。28、粘弹性：外力作用下，高聚物材料的形变行为兼有液体粘性和固体弹性的双重特性，其力学性质随时间变化而呈现出不同的力学松弛现象的特性称为粘弹性。29、表观粘度：与牛顿粘度定义相类比，将非牛顿流体的粘度定义为剪切应力与剪切速率之比，其值称为表观粘度，即。屈服与断裂：屈服现象与屈服点普弹性、高弹性、强迫高弹性粘弹性与熵弹性脆化温度与耐寒性应力集中与应力松弛28、拉伸强度与断裂强度29、冲击强度与抗弯强度30、出口膨胀与颈缩31、银纹与裂纹二、简答题（可任选答8题，每题5分，共40分）：第一章绪论1、简述聚合物流变行为的特征是什么？聚合物流变行为的多样性和多元性、聚合物形态对温度和时间的依赖性，是两个表现特性。聚合物分子结构构象的复杂性是这些特性表现的根本原因。2、何为粘弹性？为什么聚合物具有明显的粘弹性？举例介绍塑料制品应用和塑料加工中的粘弹性现象？答案1力学性质随时间变化的现象称为力学松弛现象或粘弹性现象，粘弹性现象主要包括蠕变、应力松弛两类静态力学行为和滞后、内耗两类动态力学行为答案2力学行为在通常情况下总是或多或少表现为弹性与粘性相结合的特性，而且弹性与粘性的贡献随外力作用的时间而异，这种特性称之为粘弹性。粘弹性的本质是由于聚合物分子运动具有松弛特性。例如塑料雨衣挂在钉子上，由于自身重量作用会慢慢伸长，取下后不能完全恢复。橡胶松紧带开始使用时感觉比较紧，用过一段时间后越来越松。第二章基本物理量和线性粘性流动1、简述线性弹性变形的特点。1、变形小在线性弹性变形中，只涉及聚合物分子中化学键的拉伸、键角变化和键的旋转。因此，其变形量很小，变形时不涉及链段的运动或整个分子链的位移。2、变形无时间依赖性变形是瞬间发生的，且不随时间而变化。3、变形在外力移除后完全回复变形能完全回复，且也是瞬时完成的，无时间依赖性。4、无能量损失外力在变形时转化成材料的内能贮存起来。外力释放后，内能释放使材料完全回复。在整个变形和回复过程中无能量损失。因此，线性弹性也称为能弹性。5、应力与应变成线性关系：σ=Eε2、聚合物的粘性流动有何特点?为什么？与低分子物相比，聚合物的粘性流动（流变行为，主要是指聚合物熔体，而不包括聚合物溶液）具有如下特征：1聚合物熔体流动时，外力作用发生粘性流动，同时表现出可逆的弹性形变。2聚合物的流动并不是高分子链之间的简单滑移，而是运动单元依次跃迁的结果。3它的流变行为强烈地依赖于聚合物本身的结构、分子量及其分布、温度、压力、时间、作用力的性质和大小等外界条件的影响。4绝大数高分子成型加工都是粘流态下加工的，如挤出，注射，吹塑等。5弹性形变及其后的松驰影响制品的外观，尺寸稳定性。之所以出现以上的特点，主要原因有：1.高分子的流动是通过链段的协同运动来完成的2.高分子的流动不符合牛顿流体的流动规律。第三章熔体流动和弹性1、列举改善下列高分子材料力学性能的主要途径：1）提高结构材料的抗蠕变性能；①材料在其Tg以下使用②使大分子产生交联③主链引入芳杂环或极性基团2）减小橡胶材料的滞后损失；提高硫化胶的交联密度,则减小滞后损失,胶料中炭黑用量与滞后损失成正比。与橡胶相容性好的增塑剂有利于降低滞后损失。这些效果成为轮胎胶料配方的选择原则。3）提高材料的拉伸强度；①在主链上加入芳环，主链有芳环，其强度和模量都提高②交联增加了分子链间的联系，使分子链不易滑移，拉伸强度提高③取向使分子链平行排列，断裂时破坏主链化学键的比例大大增加，从而强度大为提高，因而拉伸取向是提高聚合物强度的主要途径。4.添加增强剂。增强剂主要是碳纤维，玻璃纤维等纤维状的物质4）提高材料的冲击强度。自由体积越大，冲击强度越高。结晶时体积收缩，自由体积减少，因而结晶度太高时材料变脆。支化使自由体积增加，因而冲击强度较高。2、聚合物的结晶熔化过程与玻璃化转变过程本质上有何不同？试从分子运动角度比较聚合物结构和外界条件对这两个转变过程影响的异同。聚合物的结晶熔化过程是随着温度的升高，聚合物晶区的规整结构遭受破坏的过程。从熔点的热力学定义出发，熔点的高低是由熔融热△H与熔融熵△S决定的。一般的规律是，熔融热△H越大，熔融熵△S越小，聚合物的熔点就越高。

聚合物的玻璃化转变过程是随温度升高，分子链中链段运动开始，由此会导致一系列性质的突变。因此，分子链的柔性越好，链段开始运动所需要的能量越低，其玻璃化温度就越低。3、试述温度和剪切速率对聚合物剪切粘度的影响。并讨论不同柔性的聚合物的剪切粘度对温度和剪切速率的依赖性差异。答：（一）随着温度的升高，聚合物分子键的相互作用力减弱，粘度下降。但是各种聚合物熔体对温度的敏感性不同。聚合物熔体的一个显著特征是具有非牛顿行为，绮粘度随剪切速率的增加而下降。（二）柔性高分子如PE、POM等，它们的流动活化能较小，表观粘度随温度变化不大，温度升高100℃4、解释如下现象：1）聚合物的Tg开始时随分子量增大而升高，当分子量达到一定值之后，Tg变为与分子量无关的常数；2）聚合物中加入单体、溶剂、增塑剂等低分子物时导致Tg下降。6、两个牵伸比相同的聚丙烯的纺丝过程中，A用冰水冷却，B用333K的热水冷却。成丝后将这两种聚丙烯丝放在363K的环境中，发现两者的收缩率有很大不同。哪一种丝的收缩率高？说明理由。7、提高聚合物的耐热性的措施有哪些？其中哪些是通过改变聚合物的分子结构而实现的？提高聚合物耐热性的措施主要措施有：①提高分子中原子间的键能；②增加分子中的环结构和共轭程度；③增加分子链间的交联程度；④增加分子的取向度和结晶度；⑤加入稳定剂。8、试述影响聚合物粘流温度的结构因素。1.分子链越柔顺，粘流温度越低；而分子链越刚性，粘流温度越高。2.高分子的极性大，则粘流温度高，分子间作用越大，则粘流温度高。3.分子量分布越宽，粘流温度越低。4..相对分子质量愈大，位移运动愈不易进行，粘流温度就要提高。5.外力增大提高链段沿外力方向向前跃迁的几率，使分子链的重心有效地发生位移，因此有外力对粘流温度的影响，对于选择成型压力是很有意义的。6.延长外力作用的时间也有助于高分子链产生粘性流动，增加外力作用的时间就相当于降低粘流温度。9、不矛盾。原因：1.温度升高，高分子热运动加剧，分子链趋于卷曲构象的倾向更大，回缩力更大，故高弹平衡模量越高；2.实际形变为非理想弹性形变，形变的发展需要一定是松弛时间，这个松弛过程在高温时比较快，而低温时较慢，松弛时间较长，如图。按常识观察到的温度越高，橡皮越软就发生在非平衡态，即t<tO.10、对聚合物熔体的粘性流动曲线划分区域，并说明区域名称及对应的粘度名称，解释区域内现象的产生原因。第一牛顿区：低剪切速率时,缠结与解缠结速率处于一个动态平衡,表观粘度保持恒定,定为h0,称零切粘度,类似牛顿流体。幂律区（假塑区）：剪切速率升高到一定值,发生构象变化，解缠结速度快,再缠结速度慢,流体表观粘度ha随剪切速率增加而减小,即剪切稀化,呈假塑性行为。为熔体成型区。第二牛顿区：剪切速率很高时,缠结全部破坏,再缠结困难,缠结点几乎不存在,表观粘度再次维持恒定（达最低值）,称牛顿极限粘度h¥,又类似牛顿流体行为。11、为什么实际橡胶弹性中带粘性，高聚物粘性熔体又带弹性？列举它们的具体表现形式。如何减少橡胶的粘性?在挤出成型中如何减小成型制品中的弹性成分？实际橡胶弹性中带粘性的原因：构象改变时需要克服摩擦力。高聚物粘性熔体又带弹性的原因：分子链质心的迁移是通过链段的分段运动实现的，链段的运动会带来构象的变化。它们的具体表现形式：橡胶拉伸断裂后有永久残余应变；橡胶快速拉伸会放热；挤出胀大等。减少橡胶的粘性：适度交联。大挤出成型中减少成型制品中的弹性成分：提高熔体温度；降低挤出速率；增加口模长径比；降低分子量，特别要减少分子量分布中的高分子量尾端。12、对聚合物熔体的粘性流动曲线划分区域，并标明区域名称及对应的粘度名称，解释区域内现象的产生原因。第一牛顿区：低剪切速率时,缠结与解缠结速率处于一个动态平衡,表观粘度保持恒定,定为h0,称零切粘度,类似牛顿流体。幂律区（假塑区）：剪切速率升高到一定值,发生构象变化，解缠结速度快,再缠结速度慢,流体表观粘度ha随剪切速率增加而减小,即剪切稀化,呈假塑性行为。为熔体成型区。第二牛顿区：剪切速率很高时,缠结全部破坏,再缠结困难,缠结点几乎不存在,表观粘度再次维持恒定（达最低值）,称牛顿极限粘度h¥,又类似牛顿流体行为。13.熔融指数与相对分子质量有什么关系，简述之。解：高聚物相对分子质量大小对其黏性流动影响极大。相对分子质量增加，使分子间的作用力增大，显然会增加它的黏度，从而熔融指数（MI）就小。而且相对分子质量的缓慢增大，将导致表观黏度的急剧增加和MI的迅速下降。表6-5可见，对LDPE，相对分子质量增加还不到三倍，但是它的表观黏度却已经增加了四、五个数量级，MI也就降低了四、五个数量级。14、简述聚合物熔体和溶液的普适流动曲线，说明η0和η∞的含义并以分子链缠结的观点给以解释。聚合物熔体和溶液的普适流动曲线将流体流动分为三个区域，第一牛顿区，假塑性区和第二牛顿区。从该曲线可以看出各区内剪切粘度与剪切速率的关系。第一牛顿区：低剪切速率时,缠结与解缠结速率处于一个动态平衡,表观粘度保持恒定,定为h0,称零切粘度,类似牛顿流体。剪切速率升高到一定值,发生构象变化，解缠结速度快,再缠结速度慢,流体表观粘度a随剪切速率增加而减小,即剪切稀化,呈假塑性行为。为熔体成型区。剪切速率很高时,缠结全部破坏,再缠结困难,缠结点几乎不存在,表观粘度再次维持恒定（达最低值）,称牛顿极限粘度h¥,,又类似牛顿流体行为。15、分别画出牛顿流体、理想弹性体、线形和交联聚合物的蠕变曲线及回复曲线牛顿流体：蠕变曲线16.为什么高聚物的流动活化能与相对分子质量无关？解：根据自由体积理论，高分子的流动不是简单的整个分子的迁移，而是通过链段的相继跃迁来实现的。形象地说，这种流动类似于蚯蚓的蠕动。因而其流动活化能与分子的长短无关。，由实验结果可知当碳链不长时，Ea随碳数的增加而增加，但当碳数>30时，Ea不再增大，因此聚合物超过一定数值后，Ea与相对分子质量无关。17.解释为什么高速行驶中的汽车内胎易爆破.解：汽车高速行驶时，作用力频率很高，Tg上升，从而使橡胶的Tg接近或高于室温。内胎处于玻璃态自然易于爆破。18、举例说明和区分以下的聚合物熔体的流动类型：1）层流和湍流；2）稳定与不稳定流动；3）等温与非等温流动；4）剪切流动与拉伸流动；5）压力流动与拖曳流动。1Re<2000层流Re>4000湍流2如正常操作的挤出机中，塑料熔体沿螺杆螺槽向前流动属稳定流动如在注射模塑的充模过程中，塑料熔体的流动属于不稳定流动3塑料成型的实际条件下，聚合物熔体的流动一般都呈现非等温状态.一是由于成型工艺有要求将流程各区域控制在不同的温度下；二是粘性流动过程中有生热和热效应4质点速度仅沿流动方向发生变化质点速度仅沿着与流动方向垂直的方向发生变化5如运转滚筒表面对流体的剪切摩擦而产生流动。压延成型片材等即为拖曳流动塑料熔体注射成型和挤塑成型等，在流道内的流动属于压力梯度引起的剪切流动19、何为不稳定流动？聚烯烃熔体不稳定流动的类型有哪些？举例说明提高流动稳定性的措施。1凡流体在输送通道中流动时，流动状态都随时间而变化的流动。2波浪形鲨鱼皮形竹节形螺旋形不规则破碎形3PMMA于170℃、同应力下发生不稳定流动，降低剪切应力,提高流动稳定性.20、解释聚合物熔体离模膨胀原因，简述影响因素。液体流出管口时，液流的直径并不等于管子出口端直径，对粘弹性聚合物熔体，液流直径增大膨胀。后一种现象称为挤出物胀大.影响因素：1）口模长径比L/D一定，剪切速率↑→Le或B↑。在发生熔体破裂的临界剪切速率之前有个最大值Bmax，而后B值↓2）在低于临界下，温度T↑→Le或d/D↓。但Bmax随T↑而↑，。3）在低于发生熔体破裂的临界剪切应力τc下，τ↑，B↑，在高于τc时，B↓4）当恒定时，L/D↑→Le或B↓；在L/D超过某一数值时B为常数离模膨胀随熔体在口模内停留时间t呈指数关系减小。因停留期间高分子的弹性变形得到逐渐恢复，使正压力有效减小6）分子量Mn↑→Le或B↑；分子量分布分布窄→Le或B↑。7）非牛顿性非牛顿指数n↓→Le或B↑。8）弹性模量E或剪切模量GE或G↑→Le或B↓。21、简述影响熔体破裂的因素。试分析塑料熔体在注射充模流动过程中产生熔体破裂的原因及对制品质量的影响。影响因素：1）模头流道流线化；2）出口流道的横截面积；3）螺杆转速；4）口模定型区的温度；5）聚合物分子量和聚合物熔体粘度；6）外润滑剂。聚合物在加工过程中流动会出现不稳定现象,其根源是高分子的长链在分子水平上缠结,导致高粘、慢松弛和高法向应力[1],当剪切速率超过临界剪切速率时,挤出物表面变得粗糙、失去光泽、粗细不均和扭曲,成为波浪形、竹节形或周期性螺旋形,在极端严重的情况下,甚至会断裂成为形状不规则的碎片或圆柱,即出现熔体破裂现象。聚丙烯(PP)在发泡成型过程中,常因挤出物发生“熔体破裂”而使发泡失败。熔体破裂现象对发泡体的表观质量和泡体结构影响巨大22、高聚物熔体产生弹性效应的本质是什么？高聚物熔体在外力作用下进行粘性流动，流动的同时会伴随一定量的高弹形变，这部分高弹形变是可逆的，外力消失以后，高分子链又蜷曲起来，因而整个形变要恢复一部分。23、高聚物熔体弹性效应有哪些表现？它们对高聚物制品的性能各有什么影响？(入口效应法向应力效应,挤出胀大效应,不稳定流动和熔体破裂现象、无管虹吸效应法向应力效应高聚物在孔内流动时，由于切应力的作用，表现为法向应力效应，法向应力差产生的弹性形变在出口模后回复，因而挤出物胀大L/R较大（即管子较长）时。粘性流体σ11=σ22，无弹性行为，出口流体缩小变细。粘弹性流体σ11-σ22>0，出口流体膨胀，压力差越大，膨胀比越大。不稳定流动和熔体破裂现象实验表明，高分子熔体从口模挤出时，当挤出速率（或剪切应力）超过某一临界剪切速率（或临界剪切应力τc），容易出现弹性湍流，导致流动不稳定，挤出物表面粗糙，失去光泽，类似于橘子皮。随挤出速率进一步增大，先后出现波浪形、鲨鱼皮形、竹节形、螺旋形畸变，最后导致完全无规则的熔体破裂。挤出胀大现象是高分子液体具有弹性的典型表现。从弹性形变角度看，熔体在进入口模前的入口区受到强烈拉伸作用，发生弹性形变。这种形变虽然在口模内部流动时得到部分松弛，但由于高分子材料的松弛时间一般较长，直到口模出口处仍有部分保留，于是在挤出口模失去约束后，发生弹性恢复，使挤出物胀大。无管虹吸效应该现象也与高分子液体的弹性行为有关。液体的这种弹性使之容易产生拉伸流动，拉伸液流的自由表面相当稳定，因而能够产生稳定的连续拉伸形变，具有良好的纺丝和成膜能力。何为挤出胀大现象？举例说明减少胀大比的措施。①液体流出管口时，液流的直径并不等于管子出口端直径，对粘弹性聚合物熔体，液流直径增大膨胀。②挤出温度升高，或挤出速度下降，或体系中加入填料而导致高分子熔体弹性形变减少时，挤出胀大现象明显减轻，从而使胀大比减少。第四章流变断裂1、简述超过屈服应力后应力一般略有下降的原因。这种应力下降的现象称为应力软化，是材料屈服的特征。从微观讲，在应力超过屈服应力后，应力已足以克服链段运动所需克服的势垒，链段开始运动，甚至发生分子链之间相互滑移，故超过屈服应力后应力一般略有下降。2、超过屈服后发生断裂的现象一般称为韧性断裂。韧性断裂可能会有几种不同的情况出现？各称什么断裂？A、在屈服强度达到后应变发展不大时就发生断裂，断裂时的应力低于屈服应力σy。这种材料韧性很小，其强度应以屈服应力表示。这种韧性断裂称为“非应变硬化断裂”。B、屈服后应力基本不变，而应变不断增大，在试样的某些部位截面则突然缩小，形成一个细颈。形成细颈后继续拉伸时，或细颈部分不断变得更细，或细颈直径不变，出现细颈的肩部被拉伸成细颈部，但细颈越来越长，这时应力近似恒定，这种现象称为冷拉伸，在冷拉伸后应力会出现上升现象，称为应力硬化，这种断裂也称为“应变硬化断裂”。3、试述外界条件对断裂行为的影响。1）温度的影响。在温度升高过程中，材料发生脆-韧转变。两曲线交点对应的温度称脆性-韧性断裂转变温度TB。2）应变速率的影响。在高应变速率下，分子链段不能运动，因而表现出脆性。而在低应变速率下，分子链段有足够的时间运动，因而表现出韧性。3）应力性质的影响。在不同性质应力作用下，同一材料可表现出不同的断裂行为。4）冲击速度的影响。韧性材料随着应变速率提高，将会由塑性断裂转变为脆性断裂。5）取向的影响。若冲击力平行材料取向方向，与各向同性的聚合物相比，有较高的冲击强度。反之，若冲击力垂直取向方向，则抗冲击性能变差。4、聚合物的屈服有哪些特点？1）高聚物屈服点前形变是完全可以回复的，屈服点后高聚物将在恒应力下“塑性流动”，即链段沿外力方向开始取向。2）高聚物在屈服点的应变相当大，剪切屈服应变为10%-20%（与金属相比）。3）屈服点以后，大多数高聚物呈现应变软化，有些还非常迅速。4）屈服应力对应变速率和温度都敏感。它随温度升高较快下降。5）当温度高于玻璃化温度时屈服应力很快趋于0。6）结晶聚合物屈服后，可形成细颈，并发生相变化，原有结晶破坏，重新形成新的结晶。7）屈服发生时，拉伸样条表面产生“银纹”或“剪切带”,继而整个样条局部出现“细颈”。5、简述聚合物材料的增强途径与机理。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e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（）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。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？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=0.5353、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=pmax4、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，大分子作定向排列，以致制品物理力学性能会出现纵、横方向差异的现象（即沿片材纵向(沿着压延方向)的拉伸强度大、伸长率小、收缩率大；而沿片材横向(垂直于压延方向)的拉伸强度小、伸长率大、收缩率小），这种现象就叫做压延效应。产生这种现象的原因主要是由于高分子链及针状或片状的填料粒子，经压延后产生了取向排列。7、简述挤出机压缩熔化段固体物料的熔化过程。(1)与料筒表面接触的固体粒子由于料筒的传导热和摩擦热的作用，首先熔化，并形成一层薄膜，称为熔膜。(2)这些不断熔融的物料，在螺杆与料筒的相对运动的作用下，不断向螺纹推进面汇集，形成旋涡状的流动区，称为熔池。(3)在熔池的前边充满着受热软化和半熔融后粘结在一起的固体粒子和尚未完全熔结和温度较低的固体粒子,这两种粒子统称为固体床。(4)熔融区内固相与液相的界面称为迁移面。8、简述熔体在挤出机均化段的流动形式。9、试述实行稳定挤出过程的一些流变学考虑。答：（1）为稳定挤出，首先要求尽量减少不稳定源。匀化计量段入口处的压力P1应尽可能保持稳定，这要求加料口供料速度必须均匀。（2）要实现稳定挤出，在其它条件不变的情况下，应适当地减少螺槽深度h和减少机筒与螺杆突棱的间隙δ。（3）调节机头流通系数可调节挤出过程的稳定性。一般小口径机头K值较小，u值较小，易实现稳定挤出。（4）物料粘度越大，挤出不稳定系数u越小，因此在保证质量的前提下，适当降低挤出温度，有助于稳定挤出。（5）适当增加螺杆长度L（即增加L/D），也使不稳定系数u下降。由于被加工物料具有松弛特性，因此若在加料口处物料发生压力波动，但经过长螺杆L，至匀化计量段会得到较多的松弛、变弱，从而使挤出过程稳定。10、简述挤出工艺条件对产品质量的影响答：主要是温度和剪切作用，料温高，η小，利于塑化，出料速度大，但机头口模温度高，则形状稳定性下降，制品收缩率上升，制品发黄、有气泡，挤出不正常。料温下降，则η高，机头压力大，挤出物密实，形状稳定性好,但离模膨胀变大。料温过低，则粘度过大，功率消耗变大。口模和模芯温度不能相差太大，挤出物就会出现内翻或外翻。转速n上升，剪切力上升，有利于塑化、混合，且粘度下降，混合效果好。但由于压力也相应增大，后期流量反而减小。11、试述开炼机的工作原理。答：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；只有当物料与辊筒的接触角α小于或等于摩擦角φ时，物料才能被拉入辊隙中去，才能保证开炼机的正常操作。由于两辊温度和速度差异，使物料包在一个辊上，物料每次重新返回两辊间时，与上方积料有部分被带入，不断更新界面。经多次反复剪切和挤压发热以及辊筒加热，使物料软化，达到混合和塑化物料的目的。第六章注射流变分析1、简述对塑料塑化的要求。答：（1）塑料熔体进入模腔之前要充分塑化；即达到规定的成型温度。（2）塑化料各处的温度要均匀一致。（3）热分解物的含量降到最小值。2、简述塑化热效率E的定义及其影响因素。影响因素：（1）注射机料筒长度提高，则E↑（2）料筒传热面积提高，则E↑（3）受热时间↑，则E↑（4）热扩散速度↑，则E↑（5）剪切应力↑，剪切速率↑，则E↑3、简述注射机螺杆作用及其特点。作用：（1）送料；（2）塑化；（3）传压；（4）排气；（5）压实；（6）注射 特点：（1）加料段较长；（2）均化段较短；（3）螺槽较深；（4）只有预塑化作用4、简述注射机料筒温度选定的原则。保证塑料塑化良好，能顺利充模，不致于引起塑料的降解。一般Tf(m)<T筒<Td。5、简述注射压力的作用及其选择原则。作用：（1）推动塑料前移，混合，塑化，克服阻力；（2）提高充模进度，使物料充满型腔；（3）补料、保持形状，减小熔接缝。 选择原则：1）尺寸大，形状复杂，薄壁制品，模具流动阻力大—高压；2）Tg高，熔体粘度高—高压；3）料温较低—高压。6、简述注射压力和注射速度的关系及选择原则。注射速度与注射压力是相辅相成的。 选择原则：1）熔体粘度大、Tg高的物料、薄壁制品、长流程制品，采用高速，防止充模不满。同时配合高料温、高模温。2）在保证不出现湍流情况下，要尽量提高注射速度，以缩短生产周期。3）对形状复杂、浇口尺寸小、流程长、薄壁制品，宜用高速和高压。7、简述注塑制品中的残余应力产生原因及残余应力分类。物料冷却速率高、冷却时间短而松弛时间较长，冷却后有较多的应力被“冻结”在制品内，则产生残余应力。 残余应力可分为三类：1)伴随骤冷淬火而产生的“骤冷应力”。2)由于制品几何形状所造成的各部分收缩不匀而产生的构型体积应变。上述两种残余应力均可通过热处理消除。3)因分子取向冻结而产生的应力，又称“冻结分子取向”。4)在上述三种残余应力中以冻结分子取向最重要。8、简述注塑制品热处理的作用及其原因。热处理作用：消除内应力，可通过升温时解取向，再结晶来消除。温度应满足条件：Tg＜T＜Tf热处理原因：（1）制品结构复杂，易出现内应力（2）取向结晶不均（3）冷却进度不均（4）嵌件（5）塑化不均9、用于注射成型和熔融成纤的高聚物各自对分子量分布有不同的要求，为什么？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=MnB、Mη=MwC、Mη=Mn=MZ=Mw13、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5cmB、5cmC、大于5cm18、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、﹤TgB、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﹥BRB、NBR﹥BR﹥SBRC、NBR﹥SBR﹥BR27、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）A、膨胀型流体(，n>1)B、牛顿流体(，n=1)C、假塑性流体(，n>1)D、宾哈流体()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___B____。a.内能的变化；b.熵变；c.体积变化。可以用时温等效原理研究聚合物的粘弹性，是因为__A___。高聚物的分子运动是一个与温度、时间有关的松弛过程；高聚物的分子处于不同的状态；高聚物是由具有一定分布的不同分子量的分子组成的。高分子材料的应力松弛程度与_C__有关。a.外力大小；b.外力频率；c.形变量。33、同一种聚合物的三种不同熔体粘度，其大小顺序为：（C）＞（B）＞（A）（A）无穷剪切粘度；（B）表观粘度；（C）零切粘度34、将下列三种聚合物用同样的外力拉伸到一定长度后，保持各自的应变不变，经过相当长的时间后测定其应力，则其大小顺序为：（C）＞（B）＞（A）（A）理想弹性体；（B）线形聚合物；（C）交联聚合物35、剪切粘度随剪切速率的增大而减小的流体属于：(A)（A）假塑性流体；（B）胀塑性流体；（C）宾汉流体36、在聚合物的粘流温度以上，描述表观粘度与温度之间关系的方程式是：（B）（A）Arrhenius（阿伦尼乌斯）方程；（B）WLF方程；（C）Arami方程37、Voigt模型可以用来描述：（A）（A）交联高聚物的蠕变过程；（B）交联高聚物的应力松弛过程；（C）线形高聚物的应力松弛过程；（D）线形高聚物的蠕变过程38、处在粘流态的聚合物，能够运动的单元有：（C）（A）链节；（B）侧基；（C）链段；（D）整个分子；（E）支链39、假塑性流体的熔体粘度随剪切应力的增大而：(B)（A）增大；（B）减小；（C）不变40、聚合物的粘流活化能越大，则其熔体粘度：（B）（A）越大；（B）对温度越敏感；（C）对剪切速率越敏感41、结晶度增加，以下哪种性能增加（B）。A、透明性B、抗张强度C、冲击强度42、WLF方程不能用于（B）。A、测粘度B、测结晶度C、测松弛时间42、四元件模型用于模拟（B）。A、应力松弛B、蠕变C、内耗43、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45、一般地说，哪种材料需要较高程度的取向（C）。A、橡胶B、塑料C、纤维46、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47、非结晶性高聚物的应力-应变曲线不存在以下哪个阶段（B）。A、屈服B、细颈化C、应变软化48、对交联高聚物，以下的力学松弛行为哪一条正确（A）。A、蠕变能回复到零B、应力松弛时应力能衰减到零C、可用四元件模型模拟49、PET淬火样品处于（A）。A、非晶玻璃态B、半结晶态C、皮革态50、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51、刚性增加时，以下哪条不正确（A）。A、Tb增加B、Tf增加C、Tg~Tb增加52、关于银纹，以下哪条不正确（A）。A、透明性增加B、抗冲击强度增加C、加速环境应力开裂53、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54、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55、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5cmB、5cmC、大于5cm56、以下哪种方法不能提高IPP的透明性（C）。A、迅速冷却B、加成核剂C、与非晶的PVC共混57、以下哪种过程与链段运动无关（C）。A、屈服B、粘流C、流动曲线中的拉伸流动区58、某一聚合物薄膜，当温度升至一定温度时就发生收缩，这是由于（A）。A、大分子解取向B、内应力释放C、导热不良59、应力松弛可用哪种模型来描述（A）。A、理想弹簧与理想粘壶串联B、理想弹簧与理想粘壶并联C、四元件模型60、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61、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62、PVC中时，Tg和Tf均向低温方向移动（C）。A、填充剂B、稳定剂C、增塑剂63、结晶性高聚物在什么温度下结晶时得到的晶体较完整、晶粒尺寸较大，且熔点较高、熔限较窄。（A）A、略低于Tm是B、略高于TgC、在最大结晶速率64、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65、粘弹性表现最为明显的温度是（B）。A、﹤TgB、Tg附近C、Tf附近66、塑料的使用温度是（A）。A、﹤TgB、Tg~﹤TfC、Tg~Td67、结晶高聚物的应力-应变曲线与非晶高聚物比较的主要不同之处有（B）。A、大变形B、细颈化C、应变硬化68、当相对分子质量增加时，以下哪种性能减小或下降（B）。A、抗张强度B、可加工性C、熔点69、以下哪个因素增加时，Tg增加（B）。A、增塑剂含量增加B、交联度增加C、主链上杂原子数增加70、高分子的柔顺性增加，以下哪个方面增加（A）。A、结晶能力B、TmC、Tg71、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72、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73、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）74、聚碳酸酯的应力-应变曲线属以下哪一类（C）。A、硬而脆B、软而韧C、硬而韧75、下列哪个过程的熵变增加（A）。A、结晶熔化B、橡胶拉伸C、交联76、共聚物的Tg一般总是于两均聚物的的玻璃化温度（C）。A、低B、高C、介于两者之间77、高聚物处于橡胶态时，其弹性模量（C）。A随着形变增大而增大B、随着形变的增大而减小C、与形变无关78、采用Tg为参考温度进行时温转换叠加时，温度高于Tg的曲线，lgαT（C）。A、负，曲线向左移B、正，曲线向右移C、负，曲线向右移79、蠕变与应力松弛速度（B）。A、与温度无关B、随温度升高而增大C、随温度升高而减小80、有Tf的高聚物是（C）。A、PTFEB、UHMWPEC、PC81、指数方程中，在非牛顿性指数时，聚合物熔体为假塑性流体（A）。A、n=1B、n﹥1C、n﹤182、由二个聚合物组成的共聚体系，如果完全相容，则体系的Tg将产生下述变化（B）。A、相向移动B、只有一个Tg且介于二者之间C、反向移动83、WLF方程是根据自由体积理论推导出来的，它。(B)A、适用于晶态聚合物松弛过程B、适用于非晶态聚合物松弛过程C、适用于所有聚合物松弛过程84、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85、下列聚合物的内耗大小排列顺序正确的为（C）。A、SBR﹥NBR﹥BRB、NBR﹥BR﹥SBRC、NBR﹥SBR﹥BR86、在温度范围内，玻璃态聚合物才具有典型的应力-应变曲线。（A）A、Tb﹤T﹤TgB、Tg﹤T﹤TfC、Tg﹤T﹤Tm87、下列高聚物拉伸强度较低的是（B）。A、线形聚乙烯B、支化聚乙烯C、聚酰胺-6四、填空题（每空1分，共20分）1、理想高弹性的主要特点是形变量大、弹性模量小弹性模量随温度上升而增大力学松弛特性和形变过程有明显热效应理想的交联橡胶的状态方程为___；当考虑大分子末端无贡献得到的修正方程为____；各参数的物理意义分别是：_为_网链平均相对分子质量__，_为_高聚物伸长率_，ρ为高聚物密度，__T_为__硫化温度_，Mn为橡胶硫化前的数均分子粘弹性现象有_蠕变应力松弛滞后现象。聚合物材料的蠕变过程的形变包括__普弹形变、_高弹形变_和＿＿＿＿黏性流动_。交变外力作用下，作用频率一定时，在______________时高分子的复数模量等于它的实部模量，在_______________时它的复数模量等于它的虚部模量。6、泊松比ν的定义为拉伸实验中材料___横向应变与____纵向___应变的比值的负数，数值范围为____0~0.5____，ν=0.5表示______拉伸过程中体积不变_______。7、松驰时间τ的定义为松驰过程完成____63.2%____所需的时间，τ越长表示___弹___（弹/粘）性越强；损耗角δ的定义是在交变应力的作用下，应变____落后（滞后）于应力的相位差，δ越大表示_粘_（弹/粘）性越强。8、在交变应变的作用下，材料的动态模量中_____储能（实数）模量与应变同相，___损耗（虚数）模量与应变的相差为_____900（π/2）。9、根据时温等效原理，当温度从高温向低温变化时，其移动因子aT___大于___1。10、提高应变速率，会使聚合物材料的脆-韧转变温度____升高，拉伸强度__升高___，冲击强度___降低___。11、聚合物样品在拉伸过程中出现细颈是___屈服的标志，冷拉过程（颈缩阶段）在微观上是分子中链段或晶片的_____取向___过程。12、已知某聚合物的K1C=0.80MPa·m1/2,现有一长为2.0cm的裂缝，至少需______4.5×106______Pa的应力使裂缝扩展。13、银纹可在____拉力力或___溶剂___作用下产生，银纹质的方向____平行___于外力作用方向。14、对于相同分子量，不同分子量分布的聚合物流体，在低剪切速率下，分子量分布___宽的粘度高，在高剪切速率下，分子量分布____窄____的粘度高。15、橡胶弹性的本质是____熵弹性，具有橡胶弹性的条件是___长链___、____柔性____与______交联_____。橡胶在绝热拉伸过程中____放______热，橡胶的模量随温度的升高而___增大_____。16、松弛时间τ的物理意义是____松弛过程完成63.2%所需要的时间，τ值越小，表明材料的弹性越_____小___。17、银纹是在___拉力___力或__溶剂___的作用下产生的，银纹内部存在____银纹质（微纤）______，其方向与外力方向_____平行____。18、在交变应力（变）的作用下，应变_____滞后于应力一个相角δ的现象称为滞后，δ的范围在____0~π/2____，δ的值越小，表明材料的弹性越___好___。19、相比于脆性断裂，韧性断裂的断裂面较为___粗糙，断裂伸长率较___大__，并且在断裂之前存在_____屈服____。20、假塑性流体的粘度随应变速率的增大而____减小,___，用幂律方程表示时，n______小于____1。8、2、聚合物熔体的弹性响应包括有___熔体的可回复形变,__包轴效应____，_____不稳定流动_____、无管虹吸效应与____挤出胀大效应_____等。21、kelvin模型是模拟___交联__聚合物的_____蠕变______过程的_____线性粘弹性______模型，其基本运动方程为__。22、材料的疲劳过程是材料中微观局部损伤的扩展过程。材料发生疲劳断裂所需经受的应力循环次数称为材料的疲劳寿命。23、刚性表示材料抵抗变形的能力，它的大小用弹性模量来衡量，也即应力应变图中直线的斜率。斜率越大，模量越高，刚性越大，俗称越硬。24、断裂时的应力高低表示材料的强度。强度表示固体材料对其本身破坏的阻力，也即阻止它的断裂或阻止它的不可逆形变时的最大应力。在脆性断裂时则为阻止破裂的最大应力。25、韧性断裂时，断裂面与主拉伸方向多成45度角，断裂表面粗糙，有明显的屈服（塑性变形、流动等）痕迹，形变不能立即恢复。橡胶弹性与气体的弹性类似，弹性的本质是熵弹性，具有橡胶弹性的条件是长链、足够柔性与交联。橡胶在绝热拉伸过程中放热，橡胶的模量随温度的升高而升高。26、橡胶在溶剂中达到溶胀平衡时，相互作用参数X越小，溶胀程度越大。27、橡胶达溶胀平衡时，交联点之间的相对分子质量越大，高聚物的体积分数越小，越有利于溶胀。28、聚合物流体一般属于假塑性流体，粘度随着剪切速率的增大而减小，用幂律方程表示时，则n小于1（大于、小于、等于）。29、通常假塑型流体的表观粘度小于（大于、小于、等于）其真实粘度。30、聚合物相对分子质量越大，则熔体粘度越大；对相同相对分子质量的聚合物而言，相对分子质量分布越宽，则熔体的零切粘度越大。31、聚合物熔体的弹性响应包括有可回复的切形变，法向应力效应与挤出物胀大。32、PVC与HDPE相比，其Tg较高、柔顺性较差、σt较大、流动性较差。33、聚合物样品在拉伸过程中出现细颈是屈服的标志，细颈的发展在微观上是分子中链段或晶片的取向过程。34、银纹的密度约为本体的50%（或40%），银纹中分子链垂直于银纹的长度方向，加热退火会使银纹消失。35、相比于脆性断裂，韧性断裂的断裂面较为粗糙，断裂伸长率较大，并且在断裂之前存在屈服。36、随应变速率的增加，高分子材料的脆韧转变温度将降低。37、聚合物静态粘弹性现象主要表现在蠕变和应力松弛。38、理想弹性体的应力取决于应变，理想粘性体的应力取决于应变速度。39、粘弹性材料在交变应变作用下，应变会落后应力一个相角δ，且δ在0~π/2范围之内，δ的值越小，表明材料的弹性越好。40、在交变应变的作用下，材料的储能模量与应变同相，损耗模量与应变的相差为π/2。41、Maxwell模型是一个粘壶和一个弹簧串联而成，适用于模拟线性聚合物的应力松弛过程；Kevlin模型是一个粘壶和一个弹簧并联而成，适用于模拟交联聚合物的蠕变过程。42、松弛时间为松弛过程完成63.2%(或1-1/e)所需的时间，温度越高，高分子链运动的松弛时间越短。43、松弛时间τ的物理意义是松弛过程完成63.2%所需要的时间，τ值越小，表明材料的弹性越差。44、根据时温等效原理，将曲线从高温移至低温，则曲线应在时间轴上右移。45、聚合物的松弛行为包括应力松弛、蠕变、滞后和内耗。46、高分子链的柔顺性增加，聚合物的Tg减少、Tm减少、Tf减少、Tb增加、结晶能力增加、溶解能力增加、粘度增加、结晶速率增加。47、随着聚合物的柔顺性增加，链段长度减小、刚性比值减小、无扰尺寸减小、极限特征比减小。48、增加温度，聚合物的σt减小、σi增加、粘度减小、柔顺性增加、τ减小