聚合物流变学复习题参考答案2.docx

本文格式为Word版，下载可任意编辑聚合物流变学复习题参考答案2 高分子流变学复习题参考答案 一、名词解释： 1、蠕变：在确定温度下，固定应力，查看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处境下，高聚物内部的应力随时间而逐步衰减的现象 或应力松弛：在确定温度下，固定应变，查看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、熔体破碎：聚合物熔体在高剪切速率时，液体中的扰动难以抑制并易进展成不稳定滚动，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，先将聚合物加热到确定温度，使其完全熔融，然后在确定负荷下将它在固定直径、固定长度的毛细管中挤出，以特别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：凡不按照牛顿粘性定律的流体 牛顿流体：按照牛顿粘性定律的流体 6、假塑性流体：滚动很慢时，剪切粘度保持为常数，而随剪切速率或剪切应力的增大，粘度反常地裁减——剪切变稀的流体。

胀塑性流体：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：在滚动过程中，滚动单元（即链段）用于抑制位垒，由原位置跃迁到邻近“空穴”所需的最小能量 8、极限粘度??：假塑性流体在其次牛顿区所对应的粘度（即在切变速率很高时对应的粘度） 9、拉伸滚动：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滚动 或拉伸滚动：质点速度仅沿滚动方向发生变化的滚动 剪切滚动：质点速度仅沿着与滚动方向垂直的方向发生变化的滚动 10、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 11、粘流态：是指高分子材料处于滚动温度（Tf）和分解温度（Td）之间的一种凝结态 12、宾汉流体：在滚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头滚动的流体 13、稳定滚动：滚动状态不随时间而变化的滚动 14、零切黏度—— 剪切速率趋向于零时的熔体黏度，即滚动曲线的初始斜率 15、非牛顿性指数：幂律公式?s?K?中的n是表征流体偏离牛顿滚动的程度的指数， 第 1 页 （共 14 页） ?n 称为非牛顿指数。

16、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 17、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?a??s(?)/? ??二、简答题： 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凭借性，是两个表现特性聚合物分子布局构象的繁杂性是这些特性表现的根本理由 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力学行为在通常处境下总是或多或少表现为弹性与粘性相结合的特性，而且弹性与粘性的付出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逐渐伸长，取下后不能完全恢复橡胶松紧带开头使用时感觉对比紧，用过一段时间后越来越松。

3、简述线性弹性变形的特点 ? 变形小 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 ? 变形无时间凭借性 变形是瞬间发生的，且不随时间而变化 ? 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，无时间凭借性 ? 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 ? 应力与应变成线性关系 σ=Eε 4、聚合物的粘性滚动有何特点?为什么？ 与低分子物相比，聚合物的粘性滚动（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： ?聚合物熔体滚动时，外力作用发生粘性滚动，同时表现出可逆的弹性形变 ?聚合物的滚动并不是高分子链之间的简朴滑移，而是运动单元依次跃迁的结果 ?它的流变行为猛烈地凭借于聚合物本身的布局、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 第 2 页 （共 14 页） ?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。

?弹性形变及其后的松驰影响制品的外观，尺寸稳定性 之所以展现以上的特点，主要理由有： ?高分子的滚动是通过链段的协同运动来完成的； ?高分子的滚动不符合牛顿流体的滚动规律 5、试述温度和剪切速率对聚合物剪切粘度的影响并议论不同柔性的聚合物的剪切粘度对温度和剪切速率的凭借性差异 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，其粘度随剪切速率的增加而下降二）柔性高分子如PE、POM等，它们的滚动活化能较小，表观粘度随温度变化不大，温度升高100℃，表观粘度也下降不了一个数量级，故在加工中调理滚动性时，单靠变更温度是不行的，需要变更剪切速率否那么，温度提得过高会造成聚合物降解，从而降低制品的质量 6、试述影响聚合物粘流温度的布局因素 ?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 ?高分子的极性大，那么粘流温度高，分子间作用越大，那么粘流温度高 ?分子量分布越宽，粘流温度越低 ?.相对分子质量愈大，位移运动愈不易举行，粘流温度就要提高 ?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。

?延长外力作用的时间也有助于高分子链产生粘性滚动，增加外力作用的时间就相当于降低粘流温度 7、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有冲突吗？为什么？ 不冲突 理由：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.实际形变为非梦想弹性形变，形变的进展需要确定是松弛时间，这个松弛过程在高温时对比快，而低温时较慢，松弛时间较长，如图按常识查看到的温度越 高，橡皮越软就发生在非平衡态，即t1） B. 胀塑性流体（τ = kγn ，n1） D. 假塑性流体（τ = kγn ，n<1） 4、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 5、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、裁减 C、不变 6、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 第 5 页 （共 14 页） — 7 —。