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1、 1. 一个纸杯装满水置于桌面上，用一发子弹从桌面下部射入杯子，并从杯子的水中穿出，杯子仍位于桌面不动。如果杯里装的是高聚物溶液，这次子弹把杯子打出8米远，解释之。答：低分子液体如水的松弛时间是非常短的，它比子弹穿过杯子的时间还要短，因而虽然子弹穿过水那一瞬间有黏性摩擦，但它不足以带走杯子。高分子溶液的松弛时间比水大几个数量级，即聚合物分子链来不及响应，所以子弹将它的动量转换给这个“子弹液体杯子”体系，从而子弹把杯子带走了。2. 已知增塑PVC的Tg为338K，Tf为418K，流动活化能 ，433K时的粘度为5Pa. s。求此增塑PVC在338K和473K时的粘度各为多大？答：在 范围内，用W

2、LF经验方程计算 又因为473KTf，故用Arrhenius公式计算， 或3. 溶液的粘度随着温度的升高而下降，高分子溶液的特性粘数在不良溶剂中随温度的升高而升高，怎样理解？ 答：在常温下，线团密度很大时，随温度升高，线团趋向松解，粘度增高。在良溶剂中线团密度已经很小，随着温度的升高，线团密度变化不大，粘度降低。4. 为何同一种高聚物分子量分布宽的较分布窄的易于挤出或注射成型? 分子量分布宽的试样的粘度对切变速率更敏感，随切变速率的提高，粘度比窄分布的试样低。5. 为什么高分子熔体的表观粘度小于其真实粘度？ 6. 不受外力作用时橡皮筋受热伸长；在恒定外力作用下，受热收缩，试用高弹性热力学理论解

3、释.答：（1）不受外力作用，橡皮筋受热伸长是由于正常的热膨胀现象，本质是分子的热运动。 （2）恒定外力下，受热收缩。分子链被伸长后倾向于收缩卷曲，加热有利于分子运动，从而利于收缩。其弹性主要是由熵变引起的，中，f定值，所以， 即收缩，而且随T增加，收缩增加。 7、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，即蜷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。9. 今有B-S-B型、S-B-S型及S-I-S型、I-S

4、-I型四种嵌段共聚物, 其中哪些可作热塑性橡胶，为什么? (B代表丁二烯，I代表异戊二烯)答：只有S-B-S和S-I-S两种嵌段共聚物可作热塑性橡胶，其余两种不行。因为S-B-S和S-I-S的软段在中间，软段的两端固定在玻璃态的聚苯乙烯中，相当于用化学键交联的橡胶，形成了对弹性有贡献的有效链网链。而B-S-B和I-S-I软段在两端，硬段在中间。软段的一端固定在玻璃态的聚苯乙烯中，相当于橡胶链的一端被固定在交联点上，另一端是自由活动的端链，而不是一个交联网。由于端链对弹性没有贡献，所以，这样的嵌段共聚物不能作橡胶使用。10. 按常识，温度越高，橡皮越软；而平衡高弹性的特点之一却是温度愈高，高弹平

5、衡模量越高。这两个事实有矛盾吗？为什么？答：按常识，温度越高，橡皮越软；而平衡高弹性的特点之一却是温度愈高，高弹平衡模量越高。这两个事实不矛盾。原因：1) ,T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的松弛时间，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tt0时。11. 为什么说实际橡胶弹性中带粘性，高聚物粘性熔体中又带弹性？列举它们的具体表现。如何减少橡胶的粘性?在挤出成型中如何减小制品中的弹性成分？ 答：实际橡胶弹性中带粘

6、性的原因：外力作用下分子链的质心发生位移，需克服内摩擦力，是不可逆形变。表现形式：蠕变、应力松弛、滞后与内耗。减少橡胶的粘性：减少分子链质心位移，如引入刚性成分，适度交联等。高聚物粘性熔体带弹性的原因：分子链质心的迁移是通过链段的协同运动实现的，外力去除后，通过链段的运动不可避免的要恢复一部分，表现出弹性。高聚物粘性熔体带弹性的表现：法向应力效应、 挤出物胀大、不稳定流动等。减小成型制品中的弹性成分：提高熔体温度；降低挤出速率；降低分子量，减小分子量分布；增加毛细管直径，增加口模长径比；将出口设计为流线形等。12. 为什么高聚物玻璃比小分子玻璃韧性好？ 说明双轴拉伸定向有机玻璃与普通非定向有机

7、玻璃在模量、强度、韧性上的主要差别并解释原因。答：双轴拉伸定向有机玻璃在取向的x,y方向上的模量、强度提高，韧性也提高，而在垂直于取向的方向上模量和强度比非定向有机玻璃减小。（2分）解释原因：1) 取向后，高分子链沿取向方向排列，原子间以化学键结合为主，而未取向方向上原子间以范德华力为主； 2) 材料在拉伸取向的过程中，能通过链段运动，使局部高应力区发生应力松弛，使材料内的应力分布均化，这也是取向后强度提高的原因之一。(可不答) 3) 取向对屈服强度的影响远低于对断裂强度的影响。因此，当材料的断裂强度随取向程度提高时，材料的脆化温度下降(如图). 未拉伸普通有机玻璃的在室温附近，而双轴拉伸定向

8、有机玻璃的低于室温。拉伸度足够高时，可下降到-40。因此，在常温下，双轴拉伸定向有机玻璃处于不脆区，不仅强度比普通有机玻璃的高，而且韧性也好得多。13. 如果把高分子材料在熔点或玻璃化以下进行退火处理，其蠕变速度有何变化? 为什么? 14. 聚合物在玻璃化转变区域出现一个内耗峰,为什么?15. 何谓高弹形变和强迫高弹形变? 有何异同？出现强迫高弹形变的条件是什么？16. 能否说“温度愈高，蠕变速率和应力松弛速率愈快”？17. 高聚物的应力松驰现象，就是随着时间的延长，应力逐渐衰减到零的现象。该说法正确否？18. 试述聚合物分子量对流动活化能和熔体切粘度的影响。流动活化能与熔体切粘度的温度敏感性

9、之间有什么关系？如何求聚合物的流动活化能。19. 在塑料挤出成型中，如发现制品出现竹节形、鲨鱼皮一类缺陷，在工艺上应采取什么措施消除这类缺陷。20. 若在室温下(25)对橡皮筋(轻度交联橡胶)施加一适当的重物，试用曲线和公式表明其形变随时间的变化；今若提高试验时的温度(35)进行同样的试验，其形变随时间的变化会有何不同，解释之21. 在楼板上安装振动装置时，若楼板与机座间安放橡皮楼板的振动大大减弱或完全消失，为什么？22. 已知聚甲基丙烯酸甲酯的应力松弛模量E(t)-T曲线如题5-3图所示，画出图中由指示状态下应力-应变行为（其它测试条件同）。为了降低高分子熔体的粘度，对于刚性料：增加螺杆转速

10、和柱塞压力（）提高体系的温度（）对于柔性料：提高料筒的温度（） 提高螺杆转速和柱塞压力（）第一章习题1. 什么是流变学(Rheology)？流变学是力学的一个分支，它主要研究材料在外界作用下(应力、应变、温度、电场、磁场、辐射等) 的流动和变形的一门科学。2. 流变性实质“固-液两相性”，“粘弹性”并存。3. 聚合物流变学研究高分子液体，主要指高分子熔体与高分子溶液，在流动状态下的非线性粘弹行为，以及这种行为与材料结构及其它物理、化学性质的关系。4. 软物质(Soft matter)也称软凝聚态物质(Soft condensed matter)，是处于固体和理想流体之间的一类凝聚态物质，一般由

11、大分子或基团组成，如液晶、聚合物、胶体、生物膜、泡沫、颗粒物质、两亲分子等，这类物质相对于弱的外界影响（如施加给物质瞬间的或微弱的刺激），能作出相当显著的响应和变化。5. 流变学研究对象：软物质; 聚合物流变学研究对象：高分子溶液、高分子熔体、聚合物基复合体系。软物质：弱力引起大变化6. 聚合物流变学的研究方法：结构流变学、加工流变学(唯象性流变学)、实验流变学7. 聚合物流变特点：多样性 、高弹性 、时间依赖性：8. 聚合物主要流变行为：粘性流动、类橡胶弹性、胡克弹性、粘弹性、塑性形变和断裂特性9. 聚合物的结构特点 高分子的链式结构：由很大数目（103-105 ）的结构单元组成。 高分子链

12、的柔顺性：链的内旋转产生非常多的构象,使主链弯曲而具有柔性。 高分子结构的多分散性，不均一性。 凝聚态结构复杂：晶态（球晶、串晶、单晶、伸直链晶）、非晶态、液晶态结构、取向态结构等。第三章线性粘性与非线性粘性习题一、 基本概念1. 流体、层流、湍流、牛顿流体、非牛顿流体、宾汉塑性体、假塑性流体、表观粘度、触变体、流凝体、1、 非牛顿流体；牛顿流体；粘流温度2、 表观粘度；无穷大剪切粘度；零切粘度3、 熔融指数；门尼粘度；幂律定律4、 触变体；流凝体5、 拉伸粘度；动态粘度6、 巴拉斯效应；韦森堡效应；熔体破裂现象；挤出物胀大比；挤出物胀大现象二、 判断题1. 粘流温度与外力大小和外力作用时间有

13、关（Y）2. 聚合物的分子量大小对其玻璃化温度影响不大。Y3. 分子量增加，Tf增大。Y4. 对Bingham塑性体，当切应力小于屈服应力时，其形变行为类似于虎克弹性体。Y5. 凡触变体均可视为剪切变稀的假塑性体，但假塑性体未必为触变体；同样，凡震凝体均可视为剪切变碉的胀流体，但胀流性体未必为震凝体。选择与填空题：1, 随分子量的增加,Tf和 E 的变化趋势( )a,Tf增加, E 基本不变; b,Tf增加, E 增加;c,Tf基本不变; E 基本不变2、聚合物成型加工中,要减小柔性高分子的表观粘度,需提高剪切速率; 而要减小刚性链高分子的表观粘度,则提高温度更为有效( )3、高聚物的粘流活化

14、能越高，其( )a.分子间作用力越小 b.分子链越柔顺c.分子链越刚硬或者分子间作用力越大4、随分子量的增加，Tf和E的变化趋势a、Tf增加，E基本不变；b、Tf增加，E增加；c、Tf基本不变，E基本不变。5、高聚物的粘流活化能越高，其( )a、分子间作用力越小；b、分子链越柔顺6、下列聚合物中，熔体粘度对温度最敏感的是（ ）。 A、PE B、PP C、PC D、PIB7、聚合物的粘流活化能一般与（ ）有关。A、温度 B、切应力 C、切变速率 D、高分子的柔顺性8、下列四种聚合物中，粘流活化能最大的为（ ）。A、高密度聚乙烯，B、顺丁橡胶，C、聚二甲基硅氧烷，D、聚苯乙烯9、对于同一种聚合物，

15、在相同的条件下，流动性越好，熔融指数MI越（ ）。 A、高、 B、低、10、假塑性流体的粘度随应变速率的增大而 ，用幂律方程 表示时，n 1。11、聚合物熔体的弹性响应包括 ， 与 。12、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 的粘度高，在高剪切速率下，分子量分布 粘度高。13、通常聚合物熔体属于非牛顿流体中的（ ）型流体，其流动行为可以用（ ）公式描述，式中n值（ ）。14、加工聚碳酸酯时，可以采用（ ）有效方法来改善其加工流动性。15、非牛顿流体的主要类型有（ ）、（ ）和（ ）。16、高聚物熔体的弹性流变效应主要反映在（ ）、（ ）和（ ）三个方面。四、

16、简答题1、 高分子熔体流动的特点2、影响聚合物熔体流动性的因素有哪些4、试从非晶态高聚物自由体积与粘度的关系推导WLF方程5、随着剪切速率的增加，聚合物熔体的粘度会出现怎样的变化。6、推导出幂律流体粘度和剪切速度的关系式，说明幂律公式和实际高聚物性质的差异 7、毛细管流变仪测定高分子流变性需考虑哪两种修正？ 简要说明修正方法？ 8、简要说明同类高聚物分子量和分子量分布对聚合物流动性能的影响。 9、什么叫剪切速率，它对聚合物熔体粘度的影响怎样？10、怎样才能在成型加工中有效地调节聚碳酸酯和聚甲醛的流动性? 为什么? 11、分别画出牛顿流体和假塑性流体的流动曲线和流变曲线并加以简单说明。 12、熔

17、体破裂后会出现哪些现象13，高聚物熔体弹性流变效应都有哪些?14、讨论Tg、E、o与分子量的关系。15，简述假塑性流体和胀塑性流体表观粘度与剪切速率之间的关系，并用理论加以解释。 16，为何同一种高聚物分子量分布宽的较分布窄的易于挤出或注射成型? 17、有两种具有相同化学组成，近似相同密度和相同分子量聚合物，其中一种是线形的，另一种是短支链形的，则此两种聚合物的loglogMw关系图，定性表示怎样？并指出其缠结分子量的不同。 18、解释下列粘性流动曲线(1)下图是零切粘度(。)与分子量(Mw)关系的log。logMw曲线在切变速率 21的条件下，于B点分成BC和BD两段，试说明曲线上AB、BC

18、和BD各段曲线的趋势及其原因。图6-2 切变速率对log。-logMw曲线的影响.19、下图(a) (b)分别表示分子量大小(M1M2)和分子量分布宽度指数(d1d2)的不同,对表观粘度(a)和切变速度1的依赖性,解释出现上述曲线的原因.图6-3分子量对流动曲线的影响 图6-4分子分布对流动曲线的影响20、熔体粘度随聚合物分子量的增大而增大，但当分子量超过临界值时，粘度与分子量的关系由log=1.5-2.0logM+A变为log=3.4logM+A。21、随着剪切速率的增加，大多数高分子熔体的流动曲线会经历三个区域即第一牛顿区、假塑性区、第二牛顿区。22、高聚物熔体的流动是通过链段的协同作用来

19、实现的。23、氯化聚醚和聚碳酸酯在加工中为了改善其加工流动性，各应选用何种加工条件更为有效，为什么？24、聚碳酸酯熔体粘度受剪切速率的影响较小，而聚甲醛熔体粘度受剪切速率的影响较大。25、 聚合物熔体挤出模口后，发生挤出物胀大现象26、从缠结理论出发，分析高聚物熔体和溶液的普适流动曲线27、以下为几种流体的流动曲线，判断其各属哪种类型流体，画出高分子熔体的流动曲线（log-Log），并用作图法求出其0a28、与小分子相比，高聚物熔体流动具有哪些特点，试用分子运动论讨论。29、讨论影响高聚物粘流温度的主要因素30、降低柔性链（POM)，刚性链（PC)熔体的粘度应该采取什么措施？31、1）说明链结

20、构对粘度的影响2）说明温度对不同结构的聚合物的粘度的影响。32、为什么涤纶用熔融纺丝，而腈纶用湿法纺丝？16、溶液的粘度随着温度的升高而下降，高分子溶液的特性粘数在不良溶剂中随温度的升高而升高，怎样理解？五、 计算题1、画出牛顿流体，假塑性流体，宾汉流体的流动曲线，并写出 相应的函数表达式。 2、什么叫非牛顿流体和假塑性流体?现有高密度聚乙烯，聚碳酸酯，等规聚丙烯和聚甲基丙烯酸甲酯四种高聚物，试指出哪些高聚物的溶体粘度对温度的敏感性大，哪些高聚物的熔体粘度对剪切速率的敏感性大? 为什么?基础部分1、简述引起熔体破碎的主要的原因。熔体破裂是液体不稳定流动的一种现象。产生熔体破裂的原因主要是熔体中

21、的弹性回复所引起。熔体在管道中流动时剪切速率分布的不均匀性使熔体中弹性能不均匀分布。当熔体中产生的弹性应力一旦增加到与滞流动阻力相当时，粘滞阻力就不能再平衡弹性应力的作用，而弹性效应所致熔体流速在某一位置上的瞬时增大形成“弹性湍流”，即“应力破碎”现象。在园管中，如果产生弹性湍流的不稳定点沿着管的周围移动，则挤出物将呈螺旋状，如果不稳定点在整个圆周上产生，就得到竹节状的粗糙挤出物。产生不稳定流动和熔体破裂现象的另一个原因是熔体剪切历史的波动引起的。即剪切应力不同，熔体所产生的弹性效应不同，从而使其弹性回复产生差异，形成熔体破裂。2、将聚丙烯丝抽伸至相同伸长比，分别用冰水或90热水冷却后，再分别

22、加热到90的二个聚丙烯丝试样，哪种丝的收缩率高，为什么? 用冰水的聚丙烯丝收缩率高，因为冰水冷却时，冰水的温度远远低于聚丙烯的最佳结晶温度，此时，聚丙烯丝的结构更多的保持了其纺丝过程中分子的取向状态，而用90热水冷却时，聚丙烯分子具有较为充分的解取向时间，当聚丙烯丝再次分别加热到90时，前者才进行较高程度的解取向，表现出较高的收缩率。3、简述高聚物熔体流动的特点。由于高聚物大分子的长链结构和缠绕，聚合物熔体、溶液和悬浮体的流动行为远比伤分子液体复杂。在宽广的剪切速率范围内，这类液体流动时剪切力和剪切速率不再成比例关系，液体的粘度也不是一个常此因而聚合物液体的流变行为不服从牛顿流动定律。即非牛顿

23、型流动。4、举例说明高聚物熔体粘弹性行为的表现。 聚合物流动过程最常见的弹性行为是端末效应和不稳定流动。端末效应包括入口效应和模口膨化效应(离模膨胀)即巴拉斯效应。不稳定流动即可由于熔体弹性回复的差异产生熔体破碎现象。5、说明链结构对高聚物粘度的影响。 聚合物的结构因素即链构型和链的极性、分子量、分子量分布以及聚合物的组成等对聚合物液体的粘度有明显影。聚合物链的柔性愈大缠结点众多，链的解缠和滑移愈困难，聚合物流动时非牛顿性愈强。链的刚硬性增加和分子间吸引力愈大时，熔体粘度对温度的敏感性增加，提高这类聚合物的加工温度有利于增大流动性。聚合物分子中支链结构的存在对粘度也有影响，尤以长支链对熔体粘度

24、的影内最大，聚合物分子中的长支链可增加与其邻近分子的缠结，因此长支链对熔体成溶液流动性的影响比短支链重要。聚合物分子量增大，不同链段偶然位移相互抵消的机会愈多，分子链重心移动慢，要完成流动过程就需要更长的时间和更多的能量，所以聚合物的粘度随分子量增加而增大。熔体的粘度也与分子量分布有关。一般在平均分子量相同时，熔体的粘度随分子量分布增宽而迅速下降，其流动行为表现出更多的非牛顿性。 6、说明温度对不同结构高聚物粘度的影响。 温度是物质分子运动能力的表现。温度越高，物质的运动能力越高，表现出其可变形性越好，即流动性好。当聚合物链的柔性大，其本身分子运动在常规的温度范围内，运动能力较高，表现出对温度

25、的敏感性较低，而链的刚硬性增加和分子间吸引力愈大时，分子运动能力在常规的温度范围内较差，从而显现熔体粘度对温度的敏感性增加，提高这类聚合物的加工温度有利于增大流动性。7、在宽广的剪切速率范围内，聚合物流体的剪切应力与剪切速率之间的关系会出现怎样的变化?8、聚合物熔体在剪切流动过程中有哪些弹性表现形式?在塑料成型过程中可采取哪些措施以减少弹性表现对制品质量的不良影响?聚合物流动过程最常见的弹性行为是端末效应和不稳定流动。提高温度，减少剪切应力，增加高温下的流动时间，均化塑料结构，降低其流动的非牛顿性。9、聚合物很低的导热系数和热扩散系数对塑料成型加工有哪些不利影响? 聚合物很低的导热系数和热扩散

26、系数在加工中主要是影响塑料制品中温度分布的不均匀性，从而导致制品结构的非均匀性。另一方面，降低制品的生产效率。12、试画出挤出成型时，制品取向度的分布图。11、取向度对注塑制品的力学性能有何影响? 非品聚合物取向后，沿应力作用方向取向的分子链大大提高了取向方向的力学强度，但垂直于取向方向的力学强度则因承受应力的是分子间的次价键而显著降低。团此拉伸取向的非品聚合物沿拉伸方向的拉伸强度，断裂伸长率和冲击强度均随取向度提高而增大。取向结晶聚合物的力学强度主要由连接晶片的伸直链段所贡献，其强度随伸直钱段增加而增大，晶片间伸直链段的存在还使结晶聚合物具有韧性和弹性。通常，随取向度提高，材料的密度和强度都

27、相应提高，而伸长率则逐渐降低。13. 分子量对高聚物的 、 、 、 （流动活化能）、 （表观粘度）、 （断裂强度）、蠕变、应力松弛、溶解度等的影响如何？在全书中不断地出现“临界分子量”这一术语，其物理意义是什么？14. 分别以线性座标和双对数座标画出牛顿流体、宾哈流体、假塑性流体和膨胀性流体的流动曲线(即 和 曲线)以及它们的 曲线。15.橡胶、纤维、塑料三大合成材料对分子量的要求有什么不同？就塑料而言，对注塑级、挤出级和吹塑级（中空制品）的分子量有什么不同要求？16. 试根据所学的高物基本知识，分析减少注塑制品中弹性成分的措施。17.在塑料挤出成型中，如发现制品出现竹节形、鲨鱼皮一类缺陷，在

28、工艺上应采取什么措施消除这类缺陷。18.注射成型中，高聚物熔体经历的是否是纯剪切流动？为什么？19.挤出胀大比与挤出工艺条件和口模长径比有什么关系？20. 测定熔体切粘度的常用方法有哪些？各方法适用于什么粘度范围和切变速率范围？写出各方法中实测的量和计算切粘度的公式。21. 测得某高聚物熔体的熔融指数为0.4。已知熔融指数仪的活塞截面积为1cm2，测试中所用毛细管的长度为1cm，直径为0.1cm；设熔体密度为约1 。试计算该熔体在流过毛细管时管壁处的切变速率 、切应力 以及该熔体的表观粘度 （忽略各种校正）。当砝码重量改为21.6公斤时，测得这种高聚物熔体的熔融指数为8，问该高聚物熔体是牛顿流

29、体还是非牛顿流体。22. 试述聚合物分子量对流动活化能和熔体切粘度的影响。流动活化能与熔体切粘度的温度敏感性之间有什么关系？如何求聚合物的流动活化能。23. 浇口在底部的注射成型薄壁塑料杯很容易以如题6-7图所示的方式开裂，试分析其原因。24. 为什么高分子熔体的表观粘度小于其真实粘度？25说明假塑性流体剪切变稀的原因第四章线性弹性与非线性弹性习题一、基本概念：1、 应变；应力；模量；泊松比2、 高弹性；粘弹性；熵弹性；能弹性；储能函数3、 线性粘弹性；非线性粘弹性；二、问答：1、不受外力作用，橡皮筋受热伸长；在恒定外力作用下，受热收缩，试用高弹性热力学理论解释 解：（1）不受外力作用，橡皮筋

30、受热伸长是由于正常的热膨胀现象，本质是分子的热运动。 （2）恒定外力下，受热收缩。分子链被伸长后倾向于收缩卷曲，加热有利于分子运动，从而利于收缩。其弹性主要是由熵变引起的， 中，f定值，所以， 即收缩，而且随T增加，收缩增加。 2、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，即蜷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。1. 如果加一重物于交联橡皮筋，保持恒定的张力，当加热该橡胶时，重物位置如何变化？（ ）

31、A. 升高 B 降低 C 不变2. 有关橡胶高弹性的描述正确的是（ ）？ A 弹性模量低 B 形变量较小 C 伸长时放热 D 回缩时放热3. 产生高弹性的分子结构特征是 （ ）？ A 分子链具有一定柔性 B 分子之间具有强烈的相互作用 C 分子链之间化学键连接 D 常温下能够结晶 E 相对分子质量足够大4. 对理想弹性的描述正确的是（ ）？ A. 形变的产生不需要时间；B 形变是缓慢恢复的；C 应力与应变成正比；D 弹簧具有理想弹性； E 形变量总是很大.3、聚合物的高弹性表现在哪些方面4、试用分子运动的观点解释聚合物的高弹性5、橡胶弹性理论的发展经历了哪些阶段，并阐述其要点6、试述橡胶弹性热

32、力学分析的根据和所得结果的物理意义7、交联橡胶弹性的统计理论的根据是什么？ 它得出的交联橡胶状态方程告诉了我们什么？这个理论存在哪些缺陷。8、 由橡胶弹性热力学和状态方程解释下列问题(1)挂有一个固定重量的物体的己拉伸的橡皮带，当温度升高时其长度减小. (2)己被溶剂溶胀了的橡胶试样更符合理想橡胶理论方程(3) 高联程度不同的同一橡胶品种，它们的模量、拉伸强度、断裂伸长率不相同 9、不受应力作用的橡皮筋，当受热时伸长，被一负荷拉长的橡皮筋，受热时缩短（负荷不改变时）试加以解释。10、一种橡皮运输带，在动行中有一定的伸长，若在保持其伸长率不变的情况下，以下哪一种条件中使橡皮带的使用寿命长些 (1

33、)在0或5使用(该橡胶Tg=-50)(2)采用同品种的低交联度和高交联度的制品11、用自由能、熵和内能来说明橡胶和金属的弹性行为.12. 试述各向同性弹性材料的杨氏模量、剪切模量、体积模量与泊松比之间的相互关系。13. 与普通金属弹性相比，高聚物的高弹性有哪些特点？试从高弹性的热力学本质与分子运动机理解释这些特点。第五章聚合物粘弹性习题一、基本概念1.静态粘弹现象；动态粘弹现象2.滞后与内耗；蠕变；应力松弛3.Bolzmann叠加原理、时温等效原理二、分析判断1、从分子运动观点分析，下列高聚物中抗蠕变能力最强的是( ) a.聚砜 b.聚四氟乙烯 c.聚氯乙烯2、当模口长径比较大时，高聚物熔体挤

34、出膨大现象的主要原因是( ) a.剪切速率越过某一极限值b.熔体自身的弹性流变效应c.入口处流体收敛，产生拉伸弹性形变3、从弹簧和粘壶串联的Maxwell力学模型可以导出( )a.(t)= e-t/b.(t)=(1-e-t/)c.(t)= (0) e-t/4、高聚物的应力松驰现象, 就是随着时间的延长, 应力逐渐衰减到零的现象, 该说法( ) a,正确 b,不正确5、形变过程中, 橡胶材料的泊松比( )a,等于0.5 b,小于0.5 c,近似于0.56、日常生活中, 发现松紧带越用越松, 其原因( )a,松紧带是高分子材料, 在使用过程中产生了玻璃化转变b,松紧带是高分子材料, 在使用过程中产

35、生了时间-温度等效现象c,松紧带是高分子材料, 在使用过程中产生了力学损耗d,松紧带是高分子材料，在使用过程中产生了应力松驰现象 7、聚合物材料在动态实验中，当中等频率（=1/a）时，储存模量（E）和损耗模量（E）均随频率迅速增大，并且均通过一极大值（ ）8、利用聚合物材料减振降噪的原理,是高分子材料在动态载荷下可以产生力学损耗, 即可将振动能变成热能( ) 9、同一聚合物随结晶度增加，其动态粘弹谱中E峰向高温方向移动，tan峰的高度也随之增大（ ）10、 高聚物的应力松驰现象，就是随时间的延长，应力逐渐衰减到零的现象（ ）三、填空与选择：1、高分子量在高切变速率下，聚合物的Baras效应公式

36、（ ） 2、Maxwell模型主要用于描述（ ）。3、理想弹簧与Kelvin模型串联组成的三元件模型可以很好地描述（ ）。4、四元件模型可以很好地模述（ ）。5. 关于聚合物的蠕变现象，正确的是（ ）？ A. 蠕变是不能回复的；B 外力去除后，交联聚合物的蠕变过程可以完全回复；C 高温下蠕变不明显；D 外力很大蠕变不明显.6. 有关应力松弛现象的描述正确的是（ ）？ A 交联聚合物的应力可以松弛到0；B 线形聚合物的应力可以松弛到0；C 聚合物的刚性越大，应力松弛越慢； D 温度低于Tg时，应力松弛很慢.7.有关滞后现象的描述正确的是（ ）？ A 刚性聚合物的滞后现象比柔性聚合物明显；B 频率

37、越高，滞后现象越明显；C 滞后现象随频率的变化出现极大值；D 在Tg附近滞后现象严重.8. 关于WLF方程，说法正确的为（ ）。 A、严格理论推导公式 B、Tg参考温度，几乎对所有聚合物普遍适用 C、温度范围为TgTg100 D、WLF方程是时温等效原理的数学表达式9. Maxwell模型可以用来模拟（ ）。 A 线形聚合物的蠕变行为； B 交联聚合物的蠕变行为 C 线形聚合物的应力松弛行为; D 交联聚合物的应力松弛行为 10. Kelvin 模型可以用来模拟（ ）。 A 线形聚合物的蠕变行为； B 交联聚合物的蠕变行为 C 线形聚合物的应力松弛行为; D 交联聚合物的应力松弛行为四、简答题

38、1、根据高分子链结构，判断下列聚合物内耗大小并排列成序，顺丁橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶、丁基橡胶2、用分子运动的观点解释聚合物的蠕变现象3、在楼板上安装振动装置时，若楼板与机座间安放橡皮楼板的振动大大减弱或完全消失，为什么？4、高聚物的应力松驰现象，就是随着时间的延长，应力逐渐衰减到零的现象。该说法正确否？5、利用Maxwell模型解释线型聚合物的力学松驰现象6、基础的粘弹性力学模型有串联与并联之分，串联模型用来描述高聚物的蠕变行为，并联模型用来描述高聚物的应力松驰现象。以上说法正确否？7、如果把高分子材料在熔点或玻璃化以下进行退火处理，其蠕变速度有何变化? 为什么? 8、聚合物在玻璃化转变区域

39、出现一个内耗峰,为什么?9、简要描述高聚物粘弹性的两种理论，各自的优缺点为何? 你认为当前发展的方向是什么? 10，试讨论影响高聚物粘弹性的主要因素11，被恒定应力拉长的橡皮筋在受热时长度缩短，为什么?12，试从热力学第一、第二定律导出橡胶弹性回复力的表达式, 并讨论橡胶形变的基本特征. 13，请用四元件模型讨论线形高聚物的蠕变过程.14，解释（1）塑料在交变外力作用下比在静态下耐热, 而橡胶在静态外力作用下比在动态下耐寒；（2）、天然橡胶拉伸时放热，回缩时吸热。五、论述题1、请选择适当模型推导应力松驰过程中应力与时间的关系2、请用四元件模型讨论蠕变过程4、请选用适当模型讨论应力松驰过程5、选

40、择适当的力学模型画出相应蠕变曲线，并写出其数学表达式6、试述橡胶弹性与普弹性相比有哪些特点7、在橡胶的应力应变曲线中出现滞后的现象,试说明（）对应于同一应力，回缩时的形变值大于拉伸形变值的原因（）阐明拉伸曲线回缩曲线所包围的面积的物理意义（）举例说明内耗在实际中的应用，并阐明内耗大小与作用力频率的相互关系及其在研究工作是的意义。 8、若在室温下(25)对橡皮筋(轻度交联橡胶)施加一适当的重物，试用曲线和公式表明其形变随时间的变化；今若提高试验时的温度(35)进行同样的试验，其形变随时间的变化会有何不同，解释之9、橡胶硫化后，其结构和哪些性能发生了重要的变化? 发生了什么样的变化? 10、对理想

41、弹性体(弹性模量为E)，理想粘流体(粘性系数为)，Kelvin模型在t=0时加上一定的应变速度K，试写出应力随时间t变化的关系式, 并用图形表示之。11、298K时PS的剪切模量为1.25109N?m-2，泊松比为0.35，求其拉伸模量（E）和体积模量（B）是多少？并比较三种模量的数值大小。12、PMMA 的Tg=105,问它在155时的应力松驰速度比125时快多少倍?13. 如何从线形非晶态高聚物蠕变曲线求高聚物的粘度？12分别用线性座标和双对数座标画出线形非晶态高聚物和交联高聚物的应力松弛曲线示意图。14. 能否说“温度愈高，蠕变速率和应力松弛速率愈快”？15. 试画出1)无规立构聚甲基丙

42、烯酸甲酯，2)聚乙烯，3) 硫化乙丙橡胶，4) 固化环氧树脂，5)SBS热塑弹体，6)用顺丁橡胶共混改性的聚苯乙烯塑料的动态力学性能-温度谱（示意图），标出特征温度。当测试频增加时，曲线如何变化？16. 画出题16中所列各高聚物的动态力学性能-频率谱(示意图)。当测试温度变化时，曲线如何变化？如何用动态力学法测定链段运动的最可几松弛时间？17. 如何用1天至数天时间内的实验预测材料10年后的蠕变量？第六章 聚合物的流变断裂一、基本概念1、 韧性破坏；脆性破坏；脆化温度2、 强迫高弹形变；冷流；细颈3、 银纹；屈服；银纹屈服；剪切屈服4、 拉伸强度；抗弯强度；弯曲模量；冲击强度；硬度5、应变诱发

43、塑料橡胶转变6、应变软化现象；应变变硬化现象8、 银纹；裂缝；应力集中二、分析判断1、在-曲线试验中，在相同温度下，随着拉伸速度的增加，大多数聚合物的杨氏模量、屈服应力及断裂强度均增大。（ ）2、在-曲线测试中，在同样拉伸速度下，随着温度的增加，大多数聚合物的杨氏模量、屈服应力及断裂强度均下降（ ）3、下列高聚物中，拉伸强度最高的是( )a,低密度聚乙烯 b,聚苯醚 c,聚甲醛4、非晶态聚合物作为塑料使用的最佳温度区间为( )a,Tb-Tg b,Tg-Tf c,Tg以下5、甲乙两种聚合物材料的应力-应变曲线如图所示, 其力学性能类型和聚合物实例分别为( )a,甲聚合物:硬而强,硬聚氯乙稀;乙聚

44、合物:软而韧,聚异戊二稀b,甲聚合物:硬而脆,聚甲基丙稀酸甲酯;乙聚合物:软而弱,聚丁二稀c,甲聚合物:硬而强,固化酚醛树酯;乙聚合物:软而韧,聚合物凝胶d,甲聚合物:硬而脆,硬聚氯乙稀;乙聚合物:软而弱,聚酰胺三、填空题1、适当温度区间，聚合物都会出现冷拉现象，其中非晶态聚合物的冷拉温度区间为（ ）。2、材料的强弱用物理量（ ）来衡量；韧脆用物理量（ ）来衡量，硬软用物理量（ ）来衡量。3、 由应力应变曲线可知，材料破坏有两种方式，即（ ）和（ ）。4、提高高分子材料的拉伸强度有效途径为（ ）。A、增塑，B、取向，C、加入碳酸钙5、在高分子材料的拉伸试验中，提高拉伸速率时，则（ ）。、B升高

45、、B降低， B、B降低、B升高，C、B升高、B升高， 、B降低、B降低四、 简答题1、 玻璃态高聚物可以产生强迫高弹性的机理为何2、 在何种情况下高聚物呈脆性3、从高分子链结构的角度有何原则能降低脆点4、试讨论以下三种不同类型聚合物的应力应变曲线的差别和特征 （）低Tg的非晶态聚合物（）高Tg的结晶聚合物（）低硫化度的橡胶5、同样材料，长度相等的两根试样，一根截面积为正方形，边长为D另一根截面积为圆形，直径为D如果都被两端支起，中间加荷W问哪根弯曲得历害些，其挠度比是多少？6、材料的软硬，强弱和脆韧在材料力学上用什么参数来描述。7、与金属和陶瓷材料相比聚合物材料具有哪些新特点。8、高分子材料理

46、论强度与实际强度相差很大，请分析一下原因9、无论粉状填料或纤维状填料，在使用都需表面活化，为什么？10、高抗冲聚苯烯与普通的聚苯乙烯相比有什么新特点？11、提高拉伸速率，高聚物的屈服应力和拉伸强度都相应提高，为什么? 13、简述高聚物增韧的几种途径和机理，并以抗冲击聚苯乙烯为例加以讨论。 15、试说明高聚物的实际抗张强度远低于其理论的抗张强度的原因，并以聚乙烯为例，指出提高聚乙烯抗张强度的办法。16、何谓高弹形变和强迫高弹形变? 有何异同？17、如何用物理方法提高聚苯乙烯的抗冲击强度，具体说明并用应力-应变曲线说明之 18、晶态，非晶态高聚物的冷拉曲线有何不同？19、提高拉伸速率，高聚物的屈服

47、应力和拉伸程度都相应提高五、 论述题1、提高拉伸速率，高聚物的屈服应力和拉伸程度都相应提高2、试述典型纤维材料的应力-应变曲线特征3、画图并简单解释，同一种高聚物在不同温度下的拉伸应力-应变曲线4、从分子运动理论分析非晶态高聚物典型的应力-应变曲线5、高聚物的理论强度与实际强度相差巨大，试分析其原因。6、HIPS的冲击强度较PS提高很多，试从理论上分析其原因。7、试从聚合物结构分析（）非晶态聚合物有强迫高弹性（）结晶聚合物的冷拉（）共聚物的应变诱发塑料橡胶转变,指出其异同点。8、指出改善高分子材料的下列力学性能的主要途径（）提高结构材料的抗蠕变性能（）减少橡胶材料的滞后损失（）提高材料的抗张强

48、度（）提高材料的抗冲击强度9、试证明当形变较小而各向同性的材料，在形变前后体积近似不变时，其泊松比为=1/2并指出各种模量的极限值。10 已知聚甲基丙烯酸甲酯的应力松弛模量E(t)-T曲线如题5-3图所示，画出图中由指示状态下应力-应变行为（其它测试条件同）。11.如何从工程应力-应变曲线求材料的模量、屈服强度和断裂强度？应力-应变曲线与横座标所包围的面积的物理意义是什么？12.如何从真应力-应变曲线上求屈服点？冷拉过程的三个基本阶段是什么？非晶态高聚物和部分结晶高聚物在什么温度范围内可以进行冷拉？它们的冷拉本质有无差别？13. 什么叫强迫高弹性？材料出现强迫高弹性的条件是什么？14. 为什么高聚物玻璃比小分子玻璃韧性好？为什么双轴拉伸定向有机玻璃的韧性又比普通的有机玻璃的好？15. 有3种高聚物的 如题5-9表所示，试估计当把它们分别冷却到各自的 以下10时，3种玻璃的脆性大小。高聚物()聚碳酸酯(PC)有机玻璃(PMMA)顺丁橡胶(PBD)150105-7016.