聚合物流变学习试题库完整

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1、1. 一个纸杯装满水置于桌面上，用一发子弹从桌面下部射入杯子，并从杯子的水中穿出， 杯子仍位于桌面不动。如果杯里装的是高聚物溶液，这次子弹把杯子打出8米远，解释之。答：低分子液体如水的松弛时间是非常短的，它比子弹穿过杯子的时间还要短，因而虽然子弹穿过水那一瞬间有黏性摩擦，但它不足以带走杯子。高分子溶液的松弛时间比水大几个数量级，即聚合物分子链来不及响应， 所以子弹将它的动 量转换给这个“子弹-液体-杯子”体系，从而子弹把杯子带走了。2. 已知增塑PVC的Tg为338K, Tf为418K,流动活化能E8.31kJ mol,433K时的粘度为 5Pa. s。求此增塑 PVC在338K和473K时的

2、粘度各为多大？答：在Tg Tg 100 C范围内，用 WLF经验方程计算9917.44(433 338)51.6 (433 338)433logTg11.3015log Tg log 511.3015 12.004Tg1210PaE /RT0e或 (473)z8.31 103、 exp()8.31 473z8.31 103、 exp()又因为473KTf，故用 Arrhenius 公式计算，你）5 0.82264.1Pa s3.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4330.8226(433)而升高，怎样理解？答：在常温下，线团密度很大时，随温度升高，线团

3、趋向松解，粘度增高。在良溶剂中线团密度已经很小，随着温度的升高，线团密度变化不大，粘度降低。4. 为何同一种高聚物分子量分布宽的较分布窄的易于挤出或注射成型?分子量分布宽的试样的粘度对切变速率更敏感，随切变速率的提高，粘度比窄分布的试样低。5. 为什么高分子熔体的表观粘度小于其真实粘度？6. 不受外力作用时橡皮筋受热伸长；在恒定外力作用下， 受热收缩，试用高弹性热力学理论解释.答：（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,Tdsfdl 中,

4、f =定值，所以,dl TdSf 0即收缩，而且随t增加，收缩增加。7、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。9. 今有B-S-B型、S-B-S型及S-I-S型、I-S-I型四种嵌段共聚物，其中哪些可作热塑性橡胶，为什么？ （B代表丁二烯，I代表异戊二烯）答：只有S-B-S和S-I-S两种嵌段共聚物可作热塑性橡胶，其余两种不行。因为S-B-S和S-I-S

5、的软段在中间，软段的两端固定在玻璃态的聚苯乙烯中，相当于用化学键交联的橡胶，形成了对弹性有贡献的有效链一一网链。而B-S-B和I-S-I软段在两端，硬段在中间。软段的一端固定在玻璃态的聚苯乙烯中，相当于橡胶链的一端被固定在交联点上，另一端是自由活动的端链，而不是一个交联网。由于端链对弹性没有贡献，所以，这样的嵌段共聚物不能作橡胶使用。10. 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。这两个事实有矛盾吗？为什么?答：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。这两个事实不矛盾。RT原因：1） E 3,T升高，高分子热运

6、动Me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）实际形变为非理想弹性形变，形变的发展需要 一定的松弛时间，这个松弛过程在高温时比较快，而 低温时较慢，松弛时间较长，如图。按常识观察到的 温度越高，橡皮越软就发生在非平衡态，即t M2）和分子量分布宽度指数（d1 d2）的不同，对 表观粘度（n a）和切变速度 丫1的依赖性，解释出现上述曲线的原因图6-3分子量对流动曲线的影响图6-4分子分布对流动曲线的影响20、 熔体粘度随聚合物分子量的增大而增大，但当分子量超过临界值时，粘度与分子量的关 系由 log n =1.5 -2.0logM+A 变为 log n =3.4

7、logM+A。21、 随着剪切速率的增加，大多数高分子熔体的流动曲线会经历三个区域即第一牛顿区、假 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（log n - Log y ），并用作图法求出其n 0n anm2

8、8、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

9、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

10、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90C热水冷却后，再分别加热到90C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90C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90C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

11、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。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

12、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

13、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ai霽悄憐般丰起e曜肯的桥x忖毗“怖”前观 耐和I邨加加卿境耐变化?&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

14、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。遽口锻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

15、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

16、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

17、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1cmf,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 g cm3。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

18、. 为什么高分子熔体的表观粘度小于其真实粘度?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、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,Tdsfdl中，f =定值，所以，dl Tdsf 0即收缩，而且随 T增加，收缩

19、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

20、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？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

21、橡胶试样更符合理想橡胶理论方程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0C或5C使用（该橡胶Tg=-50C） 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

22、与分子运动 机理解释这些特点。第五章聚合物粘弹性习题、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. e（t）=me -1/ tb. e（t）=（1 -e- t/t）c. （T（t）=CT（0） e -

23、t/T4、 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0.56、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（3 =1/a）时，储存模量（E）和损耗模量（E）均随频率迅速增大，并且均通过一极大值（）8、

24、利用聚合物材料减振降噪的原理，是高分子材料在动态载荷下可以产生力学损耗，即可将 振动能变成热能（）9、 同一聚合物随结晶度增加，其动态粘弹谱中 E峰向高温方向移动，tan S峰的高度也随 之增大（）10、高聚物的应力松驰现象，就是随时间的延长，应力逐渐衰减到零的现象（）三、填空与选择：1. 高分子量在高切变速率下，聚合物的Baras?效应公式（）2. Maxwell模型主要用于描述（）。3. 理想弹簧与 Kelvin模型串联组成的三元件模型可以很好地描述（）。4. 四元件模型可以很好地模述（）。5. 关于聚合物的蠕变现象，正确的是（）？A.蠕变是不能回复的；B外力去除后，交联聚合物的蠕变过程可

25、以完全回复；C高温下蠕变不明显；D外力很大蠕变不明显.6. 有关应力松弛现象的描述正确的是（）？A 交联聚合物的应力可以松弛到0; B线形聚合物的应力可以松弛到0; C 聚合物的刚性越大，应力松弛越慢；D 温度低于Tg时，应力松弛很慢.7. 有关滞后现象的描述正确的是（）？A 刚性聚合物的滞后现象比柔性聚合物明显；B频率越高，滞后现象越明显；C滞后现象随频率的变化出现极大值；D在Tg附近滞后现象严重.8. 关于WLF方程，说法正确的为（）。A 、严格理论推导公式B 、Tg参考温度，几乎对所有聚合物普遍适用C、温度范围为TgTg + 100CD 、WLF方程是时温等效原理的数学表达式9. Max

26、well模型可以用来模拟（）。A线形聚合物的蠕变行为；B交联聚合物的蠕变行为C线形聚合物的应力松弛行为；D交联聚合物的应力松弛行为10. Kelvin模型可以用来模拟（）。A线形聚合物的蠕变行为；B交联聚合物的蠕变行为C线形聚合物的应力松弛行为；D交联聚合物的应力松弛行为四、简答题1、根据高分子链结构，判断下列聚合物内耗大小并排列成序，顺丁橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶、丁基橡胶2、用分子运动的观点解释聚合物的蠕变现象3、在楼板上安装振动装置时，若楼板与机座间安放橡皮楼板的振动大大减弱或完全消失，为什么？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。该说法正确否？5、利用Ma

27、xwell模型解释线型聚合物的力学松驰现象6、基础的粘弹性力学模型有串联与并联之分，串联模型用来描述高聚物的蠕变行为，并联 模型用来描述高聚物的应力松驰现象。以上说法正确否？7、 如果把高分子材料在熔点或玻璃化以下进行退火处理，其蠕变速度有何变化？为什么？8、 聚合物在玻璃化转变区域出现一个内耗峰，为什么？9、 简要描述高聚物粘弹性的两种理论，各自的优缺点为何？你认为当前发展的方向是什么10、试讨论影响高聚物粘弹性的主要因素11，被恒定应力拉长的橡皮筋在受热时长度缩短，为什么 ？12, 试从热力学第一、第二定律导出橡胶弹性回复力的表达式，并讨论橡胶形变的基本特征13, 请用四元件模型讨论线形高

28、聚物的蠕变过程14，解释（1）塑料在交变外力作用下比在静态下耐热，而橡胶在静态外力作用下比在动态下耐寒；（2）、天然橡胶拉伸时放热，回缩时吸热。五、论述题1、请选择适当模型推导应力松驰过程中应力与时间的关系2、请用四元件模型讨论蠕变过程4、请选用适当模型讨论应力松驰过程5、选择适当的力学模型画出相应蠕变曲线，并写出其数学表达式6、试述橡胶弹性与普弹性相比有哪些特点7、 在橡胶的应力一应变曲线中出现滞后的现象，试说明（1）对应于同一应力，回缩时的形变值大于拉伸形变值的原因（2）阐明拉伸曲线回缩曲线所包围的面积的物理意义（3）举例说明内耗在实际中的应用，并阐明内耗大小与作用力频率的相互关系及其在研

29、究工作是的 意义。8、若在室温下（25 C）对橡皮筋（轻度交联橡胶）施加一适当的重物，试用曲线和公式表明其形变随时间的变化；今若提高试验时的温度（35 C）进行同样的试验，其形变随时间的变化会有何不同，解释之9、 橡胶硫化后，其结构和哪些性能发生了重要的变化?发生了什么样的变化？10、对理想弹性体（弹性模量为E），理想粘流体（粘性系数为n ）, Kelvin模型在t=0时加 上一定的应变速度 K试写出应力随时间t变化的关系式，并用图形表示之。11、 298K时PS的剪切模量为1.25 X 109N?m-2，泊松比为0.35，求其拉伸模量（E）和体积 模量（B）是多少？并比较三种模量的数值大小。

30、12、 PMMA勺Tg=105C，问它在155C时的应力松驰速度比125C时快多少倍 ？13、如何从线形非晶态高聚物蠕变曲线求高聚物的粘度？12分别用线性座标和双对数座标画出线形非晶态高聚物和交联高聚物的应力松弛曲线示意图。14、能否说“温度愈高，蠕变速率和应力松弛速率愈快”？15、 试画出1）无规立构聚甲基丙烯酸甲酯，2）聚乙烯，3）硫化乙丙橡胶，4）固化环氧树脂， 5）SBS热塑弹体，6）用顺丁橡胶共混改性的聚苯乙烯塑料的动态力学性能 -温度谱（示意图）， 标出特征温度。当测试频增加时，曲线如何变化？16、画出题16中所列各高聚物的动态力学性能-频率谱（示意图）。当测试温度变化时，曲线如

31、何变化？如何用动态力学法测定链段运动的最可几松弛时间？17、如何用1天至数天时间内的实验预测材料 10年后的蠕变量？第六章聚合物的流变断裂、基本概念1、韧性破坏；脆性破坏；脆化温度2、强迫高弹形变；冷流；细颈3、银纹；屈服；银纹屈服；剪切屈服4、 拉伸强度；抗弯强度；弯曲模量；冲击强度；硬度5、应变诱发塑料一橡胶转变6、应变软化现象；应变变硬化现象8、银纹；裂缝；应力集中二、分析判断1、在b - 曲线试验中，在相同温度下，随着拉伸速度的增加，大多数聚合物的杨氏模量、屈服应力及断裂强度均增大。（）2、 在b - 曲线测试中，在同样拉伸速度下， 随着温度的增加，大多数聚合物的杨氏模量、 屈服应力及

32、断裂强度均下降（）3、 下列高聚物中，拉伸强度最高的是（）a,低密度聚乙烯b,聚苯醚c,聚甲醛4、 非晶态聚合物作为塑料使用的最佳温度区间为（）a,Tb-Tg b,Tg-Tf c,Tg 以下5、 甲乙两种聚合物材料的应力-应变曲线如图所示,其力学性能类型和聚合物实例分别为（）a, 甲聚合物：硬而强，硬聚氯乙稀；乙聚合物：软而韧，聚异戊二稀b, 甲聚合物：硬而脆，聚甲基丙稀酸甲酯；乙聚合物：软而弱，聚丁二稀c, 甲聚合物：硬而强，固化酚醛树酯；乙聚合物：软而韧,?聚合物凝胶d, 甲聚合物：硬而脆，硬聚氯乙稀；乙聚合物：软而弱，聚酰胺三、填空题1、适当温度区间，聚合物都会出现冷拉现象，其中非晶态聚

33、合物的冷拉温度区间为（）。2、 材料的强弱用物理量（）来衡量；韧脆用物理量（）来衡量，硬软用物理量（）来衡 量。3、由应力一应变曲线可知，材料破坏有两种方式，即（）和（）。4、提高高分子材料的拉伸强度有效途径为（）。A、增塑，B取向，C加入碳酸钙5、在高分子材料的拉伸试验中，提高拉伸速率时，则（）。A、bB升高、&B降低，B、bB降低、&B升高，CbB升高、&B升高， D、bB降低、&B降低四、简答题1、玻璃态高聚物可以产生强迫高弹性的机理为何2、在何种情况下高聚物呈脆性3、从高分子链结构的角度有何原则能降低脆点4、试讨论以下三种不同类型聚合物的应力一一应变曲线的差别和特征（1）低Tg的非晶态

34、聚合物（2）高Tg的结晶聚合物（3）低硫化度的橡胶5、 同样材料，长度相等的两根试样，一根截面积为正方形，边长为D另一根截面积为圆形，直径为D如果都被两端支起，中间加荷W可哪根弯曲得历害些，其挠度比是多少？6、材料的软硬，强弱和脆韧在材料力学上用什么参数来描述。7、与金属和陶瓷材料相比聚合物材料具有哪些新特点。8、高分子材料理论强度与实际强度相差很大，请分析一下原因9、无论粉状填料或纤维状填料，在使用都需表面活化，为什么？10、高抗冲聚苯烯与普通的聚苯乙烯相比有什么新特点？11、提高拉伸速率，高聚物的屈服应力和拉伸强度都相应提高，为什么？13、简述高聚物增韧的几种途径和机理，并以抗冲击聚苯乙烯

35、为例加以讨论。15、 试说明高聚物的实际抗张强度远低于其理论的抗张强度的原因，并以聚乙烯为例，指出 提高聚乙烯抗张强度的办法。16、 何谓高弹形变和强迫高弹形变？有何异同？17、 如何用物理方法提高聚苯乙烯的抗冲击强度，具体说明并用应力-应变曲线说明之18、晶态，非晶态高聚物的冷拉曲线有何不同？19、提高拉伸速率，高聚物的屈服应力和拉伸程度都相应提高五、论述题1、提高拉伸速率，高聚物的屈服应力和拉伸程度都相应提高2、试述典型纤维材料的应力-应变曲线特征3、 画图并简单解释，同一种高聚物在不同温度下的拉伸应力-应变曲线4、 从分子运动理论分析非晶态高聚物典型的应力-应变曲线5、高聚物的理论强度与

36、实际强度相差巨大，试分析其原因。6、HIPS的冲击强度较PS提高很多，试从理论上分析其原因。7、试从聚合物结构分析(1) 非晶态聚合物有强迫高弹性(2) 结晶聚合物的冷拉(3) 共聚物的应变诱发塑料一橡胶转变，指出其异同点。8、指出改善高分子材料的下列力学性能的主要途径(1)提高结构材料的抗蠕变性能(2) 减少橡胶材料的滞后损失(3) 提高材料的抗张强度(4) 提高材料的抗冲击强度9、 试证明当形变较小而各向同性的材料，在形变前后体积近似不变时，其泊松比为=1/2并 指出各种模量的极限值。10已知聚甲基丙烯酸甲酯的应力松弛模量 E(t)-T曲线如题5-3图所示，画出图中由指示状 态下应力-应变

37、行为(其它测试条件同)。11. 如何从工程应力-应变曲线求材料的模量、屈服强度和断裂强度？应力-应变曲线与横座标所 包围的面积的物理意义是什么？12. 如何从真应力-应变曲线上求屈服点？冷拉过程的三个基本阶段是什么？非晶态高聚物和部 分结晶高聚物在什么温度范围内可以进行冷拉？它们的冷拉本质有无差别？13什么叫强迫高弹性？材料出现强迫高弹性的条件是什么？14. 为什么高聚物玻璃比小分子玻璃韧性好？为什么双轴拉伸定向有机玻璃的韧性又比普通的 有机玻璃的好？15. 有3种高聚物的Tg如题5-9表所示，试估计当把它们分别冷却到各自的Tg以下10 C时,3种玻璃的脆性大小。咼聚物Tg(C)聚碳酸酯（PC

38、）150有机玻璃（PMMA）105顺丁橡胶（PBD）-7016. 银纹和裂纹有什么差别？银纹与裂纹又有什么联系？高聚物材料中出现银纹是否总是有害 的？17. 有机玻璃脆性断裂时，断面形貌的特征是什么？各特征区的大小与温度和加载速率的关系 如何？断裂过程分几个主要阶段？高聚物断裂过程的微观机理是什么？18. 为什么高聚物的实际强度比理论强度小100到1000倍？19. 为什么玻璃纤维的强度比块状玻璃的高得多？为什么玻璃纤维或碳纤维的强度随纤维直径 的减小而增大？20. 试述分子量、结晶（要考虑结晶形态、结晶度和球晶大小）、取向、交联等结构因素以及应 变速率与温度对高聚物应力一应变行为的影响。咼分

39、子材料流变学思考题第一章绪论1. 说出流动和变形的定义。2 简述流变学的定义及研究聚合物流变学的意义。3把流变学应用于模具设计中，可以解决哪些问题？ 第二章聚合物的基本流变性质1 .什么叫聚合物的物理状态 ？聚合物的物理状态可分为哪几种 ？它们的转变主要与什么有关2. 聚合物的流动有哪些主要特点 ？3. 聚合物有哪些流动类型？如何分类？4牛顿型流动有什么特点？5. 试写出牛顿型流体的流动方程，并画出其流动曲线图。6 非牛顿型流体有何特点 ？通常可将非牛顿型流体分为哪几类？7. 假塑性流体有何特点？试画出其流动曲线。&影响聚合物剪切粘度的因素有哪些？它们对粘度的影响如何 ？9. 何谓流变性？何谓

40、粘流活化能？10 .对流动性影响较显著的配合剂有哪两类？它们对流动性有何影响？11. 用高分子构象改变说解释“剪切变稀”行为。12在挤出成型过程中，为什么会出现挤出胀大现象？13. 口型出口压力降指的是什么？牛顿流体与高分子液体的出口压力降有何不同？ 第三章本构方程1.什么叫本构方程？如何判断本构方程的优劣？第五章流变学基础方程1 了解微分形式的连续性方程式(5 5)、全导数形式的连续性方程式 (5 7)。2试述另一种全导数形式的连续性方程式(5 8)的物理意义。3“随体导数”表示什么意义？它有哪两部分组成？4 作用在流体上的力可以分为哪几类 ？5了解运动方程的物理意义及应用范围。6在流动场中

41、的总能量是由哪几部分组成？7. 了解能量守恒方程的物理意义。&聚合物流体在两平行平板之间流动，其速度和温度是如何分布的？第六章流变测量学1 如何用落球粘度计测定零切粘度n0?2为什么会产生入口压力损失 ？应如何校正？L、3一不可压缩流体在半径为 R的圆管中的流动是稳定层流，在此无限长的管中取长度为 两端压差为 P的液柱，试推导圆管中任意一圆柱面上和圆管管壁上的切应力关系式。4. 为什么会产生挤出胀大行为 ？影响产生挤出胀大比的因素有哪些？5 要直接求出牛顿型流体在毛细管管壁处的剪切速率，可通过什么方法？6 试述采用毛细管流变仪测量粘度的步骤。7聚合物流体在圆管流动， 其剪切应力、速度和温度是如

42、何分布的？分别指出它们的最大、 最小值的位置。当幕律流体的非牛顿指数n不同时，其速度分布有何不同？&试画出牛顿流体在圆管中流动时的速度分布和温度分布。9.流体在两块温度始终保持 Tw的平行平板之间流动， 流体内部各点的温度是否一样？为什 么？第七章 挤出成型过程的流变分析1 试述螺杆挤出机的工作原理。2通常挤出成型工艺过程包括哪三个阶段？3. 挤出成型的主要工艺参数有哪些？4根据物料在挤出过程中的变化，可将螺杆工作部分划分为哪些区域？这些区域各有什么作用？5 .物料在机头中的流动与在螺槽中的流动有何不同？物料在机头的流动速度与什么因素有关？6 何谓螺杆特性线、机头特性线、挤出机工作点？7.挤出成型过程的稳定性与哪些因素有关？实行稳定挤出应采取哪些措施？&挤出破裂是如何产生的？挤出破裂受哪些因素影响？第八章注射成型过程的流变分析1 注塑过程包括哪些工序？2一般螺杆式往复注射机及模具的功能区段可分为哪几个区段？3试述聚合物熔体充模过程的机理。4注射成型制品中的残余应力是如何产生的？残余应力可用什么方法消除？5注射成型制品中为什么会产生分子取向？影响分子取向的因素主要有哪些？分子取向对制品的物理性能有什么影响？