(1)分子量大小不同的非结晶聚合物的聚合物的形变-温度曲线; (2)结晶度分别为10%和80%的结晶聚合物的形变-温度曲线; (3)交联度分别为5%和70%的交联聚合物形变-温度曲线。
第八章
一、选择题
1、非晶态高聚物在(B) 的温度下拉伸才可以产生强迫高弹性变。 A、室温 B、Tb-Tg C、Tg以上 D、Tm以上
2. 聚合物处于高弹态时,其分子运动的主要单元是(B) 。 A、键长 B、链段 C、键角 D、整个分子
3、用(B)模型可以用来描述线性聚合物的应力松弛现象。
A、粘壶与弹簧串连的kelvin模型 B、粘壶与弹簧串连的maxwell模型 C、粘壶与弹簧并连的kelvin模型 D、粘壶与弹簧并连的maxwell模型
4.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(B) 移。 A、左 B、右 C、上 D、下
5.模拟线性聚合物的蠕变全过程可采用( C )模型。
A.Maxwell B. Kelvin C. 四元件 二、填空
1. 高聚物的粘弹性行为表现有 (蠕变) 、 (应力松弛) 和 (滞后、内耗) 。 2. 根据时温等效原理,可以在较高温度下,较短时间内观察刀的力学松弛现象,也可以在 (低)温度下, (长) 时间内观察到。
3、maxwell模型是有弹簧和粘壶 (串) 而成 ,他可以用来描述 (线形) 聚合物的 (应力松弛) 过程。
4. 高聚物的静态粘弹性行为表现有 (蠕变) 、 (应力松弛) 。
5. 橡胶弹性是 (熵) 弹性,弹性模量随温度的升高而 (升高) ,在拉伸时 (放) 热。 三、问答题
1.高弹性有哪些特征?为什么聚合物具有高弹性? 1.弹性模量小,而形变很大; 2.形变需要时间; 3.形变有热效应;
橡胶是由线性长链分子组成的,由于热运动,这种长链分子在不断的改变着自己的形状,因
此在常温下橡胶的长链分子处于卷曲状态。卷曲分子的均方末端距比完全伸直的分子的均方末端距小100-1000倍,因此卷曲分子拉直就会显示出形变量很大的特点。
橡胶受到外力作用时,链段伸展,发生大形变。因是一熵减过程,所以不稳定。热运动会促使分子链回到卷曲状态,此时如果受热,则热运动加剧,回缩力加大,足以抵抗使分子链伸展的外力而回缩。
2. What is the time-temperature superposition principle?What is the significance of the principle? (7分) 参考答案:
对同一个力学松弛现象,既可以在较高温度下、较短时间内观察到,也可以在较低高温度下、较长时间内观察到。因此,升高温度与延长观察时间对分子运动是等效的,对高聚物的粘弹行为也是等效的。借助转换因子可将在某一温度下测定的力学数据转变成另一温度下的力学数据。
3. 影响聚合物力学内耗的因素是什么?(12分) 参考答案:
内耗的大小与高聚物本身的结构有关:分子链上没有取代基,链段运动的内摩擦阻力较小,内耗较小;有较大或极性的侧基,链段运动的内摩擦阻力较大,内耗较大;侧基数目很多,内耗就更大。
内耗受温度影响较大:Tg以下,高聚物受外力作用形变很小,只有键长和键角变化,速度很快,几乎跟得上应力的变化,内耗很小;温度升高,向高弹态过渡,由于链段开始运动,而体系粘度还很大,链段运动时受到摩擦阻力比较大,因此高弹形变显著落后于应力的变化,内耗也大;温度进一步升高,链段运动比较自由,内耗就变小了,因此在玻璃化转变区域出现内耗峰;温度继续升高,向粘流态过渡时,由于分之间互相滑移,因而内耗急剧增加。
内耗与频率的关系;频率很低时,高分子的链段运动完全跟得上外力的变化,内耗很小,高聚物表现出橡胶的高弹性;在频率很高时,链段运动完全跟不上外力的变化,内耗也很小,高聚物显得刚性,表现出玻璃态的力学性质;在中间区域,链段运动跟不上外力的变化,内耗在一定的频率范围出现极大值,这个区域中,材料的粘弹性表现得很明显。 四、判断对错
1. 橡胶试样快速拉伸,由于熵减小放热等原因导致温度升高。 ( ? )
各个击破 一、单选题
1、聚苯乙烯分子中可能呈现的构象是( A )。
A、无规线团 B、折叠链 C、螺旋链 2、比较一下聚合物的流动性,哪个最好( C )。 A、MI=0.1 B、MI=1 C、MI=10
3、当Mark公式中α为以下何值时,高分子溶液处于θ状态( A )。 A、α=0.5 B、α=0.8 C、α=2 4、以下哪个溶剂是θ溶剂( B )。
A、χ1=0.1 B、χ1=0.5 C、χ1=0.9 5、以下哪种材料的密度最大( B )。
A、高压聚乙烯 B、低压聚乙烯 C、聚丙烯 6、以下哪种方法可以测定绝对相对分子质量( B )。 A、VPO B、膜渗透法 C、GPC 7、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 8、WLF方程不能用于( B )。
A、测粘度 B、测结晶度 C、测松弛时间 9、球晶的制备应从( B )。
A、稀溶液 B、熔体 C、高温高压下 10、四元件模型可用于模拟线形聚合物的( B )。
A、应力松弛 B、蠕变 C、内耗 11、所有聚合物在玻璃化转变时,自由体积分数均等于( C )。 A、0.5% B、1% C、2.5% 12、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 13、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 14、对极性高分子,选择溶剂应采用哪一原则更为准确( B )。 A、极性相似原理 B、溶剂化原则 C、δ相近原则 15、结晶度不能用以下哪种方法测定( B )。
A、膨胀计法 B、双折射法 C、热分析法 16、下列聚合物柔顺性排列顺序正确的为( B )。
A、PP﹥PMMA﹥PIB B、PIB﹥PP﹥ PMMA C、PIB﹥PMMA﹥PP 17、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 18、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 19、下列高聚物链柔性较大的是( A )。
A、聚丙烯 B、聚苯乙烯 C、聚α-甲基苯乙烯 20、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、减小 C、不变 21、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
22、根据所学知识判别下列聚合物中Tg哪个最高( B )。
A、PP B、PAN C、PVC 23、PS中苯基的摇摆不属于( C )。
A、次级松弛 B、Tβ转变 C、Tα转变 24、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 25、PET淬火样品处于( A )。
A、非晶玻璃态 B、半结晶态 C、皮革态 26、在浓度相同的条件下,聚合物在( B )中的粘度最大。
A、θ溶剂 B、良溶剂 C、沉淀剂 27、以下使Tg增加的因素哪个不正确( B )。
A、压力增加 B、主链杂原子密度增加 C、主链芳环增加 28、以下材料哪个内耗最小( C )。
A、天然橡胶 B、丁基橡胶 C、顺丁橡胶 29、以下哪种聚合物不存在Tg( C )。
A、齐聚物 B、低结晶度且高相对分子质量 C、低相对分子质量且高交联度 30、纤维与塑料、橡胶相比( A )。
A、强度较大 B、相对分子质量较大 C、内聚能密度较小 31、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 32、晶体中全同聚丙烯的链构象为( B )。
A、平面锯齿形 B、螺旋形 C、无规线团形 33、超高相对分子量PE比一般PE( B )。
A、机械性能较差 B、溶解速度更慢 C、熔点较低 34、PVC在室温下易溶于( C )。
A、四氯化碳 B、甲醇 C、环已酮 35、下列材料哪种更易从注射机模头挤出( A )。
A、假塑性材料 B、胀塑性材料 C、牛顿流体 36、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 37、在什么温度下高分子线团较大( B )。
A、θ温度 B、大于θ温度 C、小于θ温度 38、在下列聚合物中,结晶能力最好的是( B )。
A、无规聚苯乙烯 B、等规聚苯乙烯 C、苯乙烯-丁二烯共聚物 39、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 40、PE自由旋转链的均方末端距是自由结合链的均方末端距的( A )倍。 A、2 B、6 C、6.7 41、同一聚合物样品,以下计算值哪个较大( B )。
A、自由结合链均方末端距 B、自由旋转链均方末端距 C、均方旋转半径 42、Avrami方程中,n=3意味着( B )。
A、三维生长,均相成核 B、二维生长,均相成核 C、二维生长,异相成核 43、A聚乙烯、B聚丙烯、C聚丁烯-1、D聚甲醛的Tm顺序为( B )。 A、D>A>B>C B、D>B>A>C C、C>B>A>D 44、将聚乙烯无规氯化时,Tg随氯含量增加而( C )。
A、增加 B、减小 C、先增加后减小 45、以下聚合物哪种不能结晶( B )。
A、聚三氟氯乙烯 B、乙丙橡胶 C、尼龙-6 46、下列高聚物分子间作用力较小的是( )。
A、聚顺丁二烯 B、聚酰胺-6 C、聚氯乙烯 47、下列高聚物玻璃化转变温度较高的是( B )。
A、聚丙烯酸甲酯 B、聚甲基丙烯酸甲酯 C、聚甲基丙烯酸丁酯 48、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 49、聚合物的多重转变是由下( C )。
A、相对分子质量的多分散性 B、分子链的不同构型 C、高分子运动单元具有多重性 50、测定聚苯乙烯的数均相对分子质量,应采用的方法是( B )。
A、粘度法 B、膜渗透压法 C、沉降平衡法 51、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