聚合物流變學(xué)復(fù)習(xí)題參考答案

1、第1頁聚合物流變學(xué)復(fù)習(xí)題聚合物流變學(xué)復(fù)習(xí)題一、名詞解釋一、名詞解釋（任選（任選5小題，每小題小題，每小題2分，共分，共10分）分）：1、蠕變：在一定溫度下，固定應(yīng)力，觀察應(yīng)變隨時間增大的現(xiàn)象。應(yīng)力松弛：在溫度和形變保持不變的情況下，高聚物內(nèi)部的應(yīng)力隨時間而逐漸衰減的現(xiàn)象?；驊?yīng)力松弛：在一定溫度下，固定應(yīng)變，觀察應(yīng)力隨時間衰減的現(xiàn)象。2、時－溫等效原理：升高溫度和延長時間對分子運(yùn)動及高聚物的粘彈行為是等效的，可用一個轉(zhuǎn)換因子αT將某一溫度

2、下測定的力學(xué)數(shù)據(jù)變成另一溫度下的力學(xué)數(shù)據(jù)。3、熔體破裂：聚合物熔體在高剪切速率時，液體中的擾動難以抑制并易發(fā)展成不穩(wěn)定流動，引起液流破壞的現(xiàn)象。擠出脹大：對粘彈性聚合物熔體流出管口時，液流直徑增大膨脹的現(xiàn)象。4、熔融指數(shù)：在標(biāo)準(zhǔn)熔融指數(shù)儀中，先將聚合物加熱到一定溫度，使其完全熔融，然后在一定負(fù)荷下將它在固定直徑、固定長度的毛細(xì)管中擠出，以十分鐘內(nèi)擠出的聚合物的質(zhì)量克數(shù)為該聚合物的熔融指數(shù)。5、非牛頓流體：凡不服從牛頓粘性定律的流體。牛頓

3、流體：服從牛頓粘性定律的流體。6、假塑性流體：流動很慢時，剪切粘度保持為常數(shù)，而隨剪切速率或剪切應(yīng)力的增大，粘度反常地減少——剪切變稀的流體。膨脹性流體：剪切速率超過某一個臨界值后，剪切粘度隨剪切速率增大而增大，呈剪切變稠效應(yīng)，流體表觀“體積”略有膨脹的的流體。7、粘流活化能：在流動過程中，流動單元（即鏈段）用于克服位壘，由原位置躍遷到附近“空穴”所需的最小能量。8、極限粘度??：假塑性流體在第二牛頓區(qū)所對應(yīng)的粘度（即在切變速率很高時對

4、應(yīng)的粘度）。9、斷裂韌性K1C：表征材料阻止裂紋擴(kuò)展的能力，是材料抵抗脆性破壞能力的韌性指標(biāo)，，其中，?b為脆性材料的拉伸強(qiáng)度；C為半裂紋長度；E為材料的彈性模量；為sbCEcK???21??s?單位表面的表面能。10、拉伸流動：當(dāng)粘彈性聚合物熔體從任何形式的管道中流出并受外力拉伸時產(chǎn)生的收斂流動?；蚶炝鲃樱嘿|(zhì)點速度僅沿流動方向發(fā)生變化的流動。剪切流動：質(zhì)點速度僅沿著與流動方向垂直的方向發(fā)生變化的流動。11、法向分量：作用力的方向與作

5、用面垂直即稱為應(yīng)力的法向分量。剪切分量：作用力的方向與作用面平行即稱為應(yīng)力的剪切分量。12、粘流態(tài)：是指高分子材料處于流動溫度（Tf）和分解溫度（Td）之間的一種凝聚態(tài)。13、賓漢流體：在流動前存在一個剪切屈服應(yīng)力σy。只有當(dāng)外界施加的應(yīng)力超過屈服應(yīng)力才開始流動的流體。14、穩(wěn)定流動：流動狀態(tài)不隨時間而變化的流動。15、疲勞斷裂：材料在一個應(yīng)力水平低于其斷裂強(qiáng)度的交變應(yīng)力作用下，經(jīng)多次循環(huán)作用而斷裂。16、蠕變斷裂：材料在一個低于其斷裂

6、強(qiáng)度的恒定應(yīng)力的長期作用下發(fā)生斷裂，也叫做靜態(tài)疲勞。17、環(huán)境應(yīng)力開裂：材料在腐蝕性環(huán)境（包括溶劑）和應(yīng)力的共同作用下發(fā)生開裂。18、磨損磨耗：一種材料在與另一種材料的摩擦過程中，其表面材料以小顆粒形式斷裂下來。19、疲勞:材料或構(gòu)件在周期應(yīng)力（交變載荷）的作用下斷裂或失效的現(xiàn)象。20、疲勞強(qiáng)度：當(dāng)試驗應(yīng)力降低到試樣承受循環(huán)次數(shù)107以上而不發(fā)生疲勞斷裂，則稱該應(yīng)力為無限次循環(huán)下不發(fā)生疲勞破壞的持久極限Sr，也稱疲勞極限或疲勞強(qiáng)度。第3

7、頁形，而在較長時間作用下則呈現(xiàn)粘性變形。這與聚合物長鏈分子的結(jié)構(gòu)以及分子鏈之間互相纏結(jié)有關(guān)。2、何為粘彈性？為什么聚合物具有明顯的粘彈性？舉例介紹塑料制品應(yīng)用和塑料加工中的粘彈性現(xiàn)象？、何為粘彈性？為什么聚合物具有明顯的粘彈性？舉例介紹塑料制品應(yīng)用和塑料加工中的粘彈性現(xiàn)象？3、聚合物的加工性體現(xiàn)在哪幾方面？、聚合物的加工性體現(xiàn)在哪幾方面？答：聚合物的加工性體現(xiàn)在以下方面：（1）聚合物具有可模塑性聚合物材料在溫度和壓力作用下產(chǎn)生形變并能在

8、模具中成型、固定的能力。（2）可擠壓性是指聚合物通過擠壓作用下能產(chǎn)生形變并保持形狀的能力。只有在粘流態(tài)時才能擠壓成型。在擠壓過程中，聚合物熔體受到剪切作用。聚合物熔體的剪切粘度和拉伸粘度的差別是聚合物可擠壓性的重要依據(jù)之一，即聚合物的流變性。（3）可紡性是指聚合物材料通過加工形成連續(xù)的固態(tài)纖維的能力。（4）可延性是指無定形或半結(jié)晶固體聚合物在一個或二個方向上受到壓延或拉伸時變形的能力。（5）在成型加工過程中，聚合物會發(fā)生一些物理和化學(xué)變

9、化，如在某條件下，聚合物能夠結(jié)晶或改變結(jié)晶度，能借外力作用產(chǎn)生分子取向。當(dāng)聚合物分子鏈中存在薄弱環(huán)節(jié)或有活性反應(yīng)基團(tuán)（活性點）時，還能發(fā)生降解或交聯(lián)反應(yīng)。（6）加工過程出現(xiàn)的這些物理和化學(xué)變化不僅能引起聚合物出現(xiàn)如力學(xué)、光學(xué)、熱性質(zhì)以及其它性質(zhì)的變化，且對加工過程本身也有影響。這些物理和化學(xué)有些對制品性質(zhì)是有利的，有些則有害。4、聚合物在加工過程中應(yīng)采用什么措施來防止其降解？、聚合物在加工過程中應(yīng)采用什么措施來防止其降解？答：聚合物在加

10、工過程中應(yīng)采用以下措施來防止其降解：（1）嚴(yán)格控制原材料技術(shù)指標(biāo)，盡量去除聚合物中的水分和催化劑殘留等雜質(zhì)。（2）確定合理的加工工藝和加工條件，使聚合物能在不易產(chǎn)生降解的條件下加工成型，如加工溫度一定要控制在熔融溫度與分解溫度之間，而剪切速率控制在臨界分解剪切速率以下。（3）加工設(shè)備和模具應(yīng)有良好的結(jié)構(gòu)。應(yīng)消除設(shè)備中與聚合物接觸部分可能存在的死角或縫隙，減少過長的流道，改善加熱裝置，提高溫度顯示裝置的靈敏度和冷卻系統(tǒng)的冷卻效率。（4）在

11、配方中使用抗氧劑、穩(wěn)定劑等以加強(qiáng)聚合物對降解的抵抗能力。5、聚合物在加工過程中影響結(jié)晶的因素有哪些？、聚合物在加工過程中影響結(jié)晶的因素有哪些？答：加工過程中影響結(jié)晶的因素有：（1）冷卻速度聚合物從Tm以上降到Tg以下的冷卻速度，實際上決定了晶核生成和晶體生長的條件。當(dāng)冷卻介質(zhì)溫度接近最大結(jié)晶溫度時，屬緩慢冷卻，冷卻速度慢，易形成大的球晶，性脆，易開裂；當(dāng)冷卻介質(zhì)溫度在Tg以下很多時，冷卻速度快，屬快速冷卻，類似“淬火”，制品體積松散，結(jié)

12、晶不均勻?qū)е聝?nèi)應(yīng)力產(chǎn)生，另后結(jié)晶大，尺寸變化大；當(dāng)冷卻介質(zhì)溫度在Tg以下附近時，屬中等冷卻，表面較快冷卻，而內(nèi)部冷卻慢，有利結(jié)晶完善。（2）熔融溫度和熔融時間聚合物的熔融溫度低和熔融時間短，體系存在的晶核引起異相結(jié)晶，結(jié)晶速度快，晶體尺寸小而均勻，并有利于提高制品的力學(xué)強(qiáng)度、耐磨性和熱變形溫度。（3）應(yīng)力作用在剪切和拉伸應(yīng)力作用下，熔體中往往生成一長串纖維狀晶體，隨著應(yīng)力或應(yīng)變速率增大，晶體中伸直鏈含量增多，晶體熔點升高。低壓下易生成大