内容发布更新时间 : 2024/11/17 19:37:25星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

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（logη-Logγ），并用作图法求出其η0ηaη∞

28、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。

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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。

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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相应提高，而伸长率则逐渐降低。

13. 分子量对高聚物的 Tg、Tf、 Tm、?E?（流动活化能）、 ?a（表观粘度）、 ?b（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 log??log??曲线)以及它们的 ?a???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 gcm3。试计算该熔体在流过毛细管时管壁处的切变速率 ??R、切应力 ?R以及该熔体的表观粘度 ?a（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？

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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，值，所以，dl??Tdsf?0

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？（ ）

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？

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Tds??fdl 中，f＝定

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)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.ε(t)= ε∞e-t/τ b.ε(t)=ε∞(1-e-t/τ) c.σ(t)= σ(0) e-t/τ

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0.5

6、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（ω=1/a）时，储存模量（E’）和损耗模量（E’’）

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