聚合物流變學(xué)復(fù)習(xí)題參考答案

1、第1頁（共14頁）高分子流變學(xué)復(fù)習(xí)題參考答案高分子流變學(xué)復(fù)習(xí)題參考答案一、名詞解釋：一、名詞解釋：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將某一溫度下測定的力學(xué)數(shù)據(jù)變成另一溫度下的力

2、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。牛頓流體：服從牛頓粘性定律的流體。6

3、、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。脹塑性流體：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應(yīng)的粘度）。9、拉伸流動：當(dāng)粘彈

4、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。或拉伸流動：質(zhì)點(diǎn)速度僅沿流動方向發(fā)生變化的流動。剪切流動：質(zhì)點(diǎn)速度僅沿著與流動方向垂直的方向發(fā)生變化的流動。10、法向分量：作用力的方向與作用面垂直即稱為應(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。11、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)。12、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

5、應(yīng)力超過屈服應(yīng)力才開始流動的流體。13、穩(wěn)定流動：流動狀態(tài)不隨時間而變化的流動。14、零切黏度——剪切速率趨向于零時的熔體黏度，即流動曲線的初始斜率。第3頁（共14頁）?它的流變行為強(qiáng)烈地依賴于聚合物本身的結(jié)構(gòu)、分子量及其分布、溫度、壓力、它的流變行為強(qiáng)烈地依賴于聚合物本身的結(jié)構(gòu)、分子量及其分布、溫度、壓力、時間、作用力的性質(zhì)和大小等外界條件的影響。時間、作用力的性質(zhì)和大小等外界條件的影響。?絕大數(shù)高分子成型加工都是粘流態(tài)下加工的，如擠

6、出，注射，吹塑等。絕大數(shù)高分子成型加工都是粘流態(tài)下加工的，如擠出，注射，吹塑等。?彈性形變及其后的松馳影響制品的外觀，尺寸穩(wěn)定性。彈性形變及其后的松馳影響制品的外觀，尺寸穩(wěn)定性。之所以出現(xiàn)以上的特點(diǎn)，主要原因有：之所以出現(xiàn)以上的特點(diǎn)，主要原因有：?高分子的流動是通過鏈段的協(xié)同運(yùn)動來完成的；高分子的流動是通過鏈段的協(xié)同運(yùn)動來完成的；?高分子的流動不符合牛頓流體的流動規(guī)律。高分子的流動不符合牛頓流體的流動規(guī)律。5、試述溫度和剪切速率對聚合物

7、剪切粘度的影響。并討論不同柔性的聚合物的剪切粘度對溫度和剪切速率的依賴性差異。答：（一）隨著溫度的升高，聚合物分子鍵的相互作用力減弱，粘度下降。但是各種聚答：（一）隨著溫度的升高，聚合物分子鍵的相互作用力減弱，粘度下降。但是各種聚合物熔體對溫度的敏感性不同。聚合物熔體的一個顯著特征是具有非牛頓行為，其粘度隨剪合物熔體對溫度的敏感性不同。聚合物熔體的一個顯著特征是具有非牛頓行為，其粘度隨剪切速率的增加而下降。切速率的增加而下降。（二）柔性

8、高分子如（二）柔性高分子如PE、POM等，它們的流動活化能較小，表觀粘等，它們的流動活化能較小，表觀粘度隨溫度變化不大，溫度升高度隨溫度變化不大，溫度升高100℃，表觀粘度也下降不了一個數(shù)量級，故在加工中調(diào)節(jié)流℃，表觀粘度也下降不了一個數(shù)量級，故在加工中調(diào)節(jié)流動性時，單靠改變溫度是不行的，需要改變剪切速率。否則，溫度提得過高會造成聚合物降動性時，單靠改變溫度是不行的，需要改變剪切速率。否則，溫度提得過高會造成聚合物降解，從而降低制品的質(zhì)

9、量。解，從而降低制品的質(zhì)量。6、試述影響聚合物粘流溫度的結(jié)構(gòu)因素。?分子鏈越柔順，粘流溫度越低；而分子鏈越剛性，粘流溫度越高。分子鏈越柔順，粘流溫度越低；而分子鏈越剛性，粘流溫度越高。?高分子的極性大，則粘流溫度高，分子間作用越大，則粘流溫度高。高分子的極性大，則粘流溫度高，分子間作用越大，則粘流溫度高。?分子量分布越寬，粘流溫度越低。分子量分布越寬，粘流溫度越低。?.相對分子質(zhì)量愈大，位移運(yùn)動愈不易進(jìn)行，粘流溫度就要提高。相對分子質(zhì)量

10、愈大，位移運(yùn)動愈不易進(jìn)行，粘流溫度就要提高。?外力增大提高鏈段沿外力方向向前躍遷的幾率，使分子鏈的重心有效地發(fā)生位外力增大提高鏈段沿外力方向向前躍遷的幾率，使分子鏈的重心有效地發(fā)生位移，因此有外力對粘流溫度的影響，對于選擇成型壓力是很有意義的。移，因此有外力對粘流溫度的影響，對于選擇成型壓力是很有意義的。?延長外力作用的時間也有助于高分子鏈產(chǎn)生粘性流動，增加外力作用的時間就相延長外力作用的時間也有助于高分子鏈產(chǎn)生粘性流動，增加外力作用的

11、時間就相當(dāng)于降低粘流溫度。當(dāng)于降低粘流溫度。7、按常識，溫度越高，橡皮越軟；而平衡高彈性的特點(diǎn)之一卻是溫度愈高，高彈平衡模量越高。這兩個事實有矛盾嗎？為什么？不矛盾。不矛盾。原因：原因：1.溫度升高，高分子熱運(yùn)動加劇，分子鏈趨于卷曲構(gòu)象的傾向更大，回縮力更溫度升高，高分子熱運(yùn)動加劇，分子鏈趨于卷曲構(gòu)象的傾向更大，回縮力更大，故高彈平衡模量越高；大，故高彈平衡模量越高；2.實際形變?yōu)榉抢硐霃椥孕巫?，形變的發(fā)展需要一定是松弛時實際形變?yōu)榉抢?/p>