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文檔簡介

1、三、解釋名詞或術(shù)語 1. 構(gòu)型構(gòu)型是指分子中(1分)由化學(xué)鍵所固定的原子在(1分)空間的排列。(1分)這種排列是穩(wěn)定的,(1分)要改變構(gòu)型,必須經(jīng)過化學(xué)鍵的斷裂和重組。2. 構(gòu)象構(gòu)象是指由于(2分)單鍵的內(nèi)旋轉(zhuǎn)而(2分)產(chǎn)生的分子中原子在空間不同排列方式叫做構(gòu)象(Conformation)或圍繞單鍵內(nèi)旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的原子在空間的不同排列方式就稱構(gòu)象。3. 串晶結(jié)構(gòu)特點是一種(0.5分)伸展鏈和(0.5分)折疊鏈的組合結(jié)構(gòu)。其中(0.5分)中心脊纖維按伸展鏈方式先結(jié)晶,(0.5分)旁側(cè)的附晶則按折疊方式后結(jié)晶,(1分)一根中心脊纖維把許多折疊鏈附晶串在一起。(1分)反映了晶體內(nèi)部質(zhì)點結(jié)構(gòu)規(guī)整。4.

2、取向態(tài)結(jié)構(gòu)特征(0.5分)在某些外場作用下,(0.5分)高分子鏈、(0.5分)鏈段或微晶可以(0.5分)沿著外力場方向(1分)有序排列為取向,形成一種(1分)新的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)。5. 特性粘數(shù)特性粘數(shù)是(1分)濃度趨于0的溶液的(1分)比濃粘度稱之為特性粘數(shù),這是由于(0.5分)在非常稀的溶液中(C0)分子間作用力可以忽略,同時,(0.5分)高分子伸展得很好,大分子鏈段之間作用力也可忽略。(1分)此時比濃粘度是一個常數(shù)。6. 松弛過程(1分)松弛過程是聚合物分子運動的時間依賴性,(1分)整個分子鏈、鏈段、鏈節(jié)等運動單元的運動均需要(1分)克服內(nèi)摩擦阻力,(1分)是不可能瞬時完成的,總是需要時間的,

3、這種現(xiàn)象稱為聚合物分子運動的時間依賴性,即松弛過程。7. 玻璃化溫度(1分)從玻璃態(tài)向高彈態(tài)轉(zhuǎn)變的溫度,是(1分)屬于聚集態(tài)的轉(zhuǎn)變溫度。(1分)升溫時,鏈段開始運動的溫度;降溫時,鏈段被“凍結(jié)”的溫度;(1分)是高聚物性質(zhì)的指標(biāo)。8時溫等效原理同一力學(xué)行為既可以(1分)在較高的溫度下較短的時間觀察到,(1分)也可以在較低的溫度下較長的時間觀察到,(1分)即同一力學(xué)現(xiàn)象升高溫度和延長觀察時間是等效的。(1分)這一原理可用移動因子表述。9. 粘彈性(1分)當(dāng)外力作用在交聯(lián)橡膠上時,(1分)普彈形變瞬時發(fā)生,(1分)高彈形變緩慢發(fā)展;(1分)外力除去后,經(jīng)過彈性恢復(fù)還保留著隨時間增加而逐漸恢復(fù)的滯后

4、形變。10. 穩(wěn)態(tài)流動(1分)聚合物熔體是粘彈體。(0.5分)在應(yīng)力作用下,既有彈性形變,也有粘性形變。(0.5分)它受剪切力作用,(0.5分)開始時彈性形變增加較快,后來逐漸下降,(0.5分)達到一衡定值,而不可逆的塑性形變開始緩慢,以后逐漸增加,(0.5分)最后持續(xù)增加,(0.5分)持續(xù)時所處的流動狀態(tài)叫穩(wěn)定流動。11. 強迫高彈形變(1分)玻璃態(tài)高聚物在(0.5分)大外力的作用下發(fā)生的大形變,(0.5分)其本質(zhì)與橡膠的高彈形變一樣,但表現(xiàn)形式卻有差別,為了與普通的高彈形變區(qū)分開來,通常稱為強迫高彈形變。這是在在大外力幫助下,(1分)玻璃態(tài)高聚物本來被凍結(jié)的鏈段開始運動,(1分)為高分子鏈

5、的伸展提供了材料的大形變。12高聚物的滯后現(xiàn)象(2分)高聚物材料在循環(huán)應(yīng)力(正弦力)作用下,(2分)形變落后于應(yīng)力的現(xiàn)象。13疲勞(2分)材料或構(gòu)件在周期應(yīng)力作用下斷裂或失效的現(xiàn)象。(1分)在低于屈服應(yīng)力或斷裂應(yīng)力的周期應(yīng)力作用下,(1分)材料內(nèi)部或其表面應(yīng)力集中處引發(fā)裂紋并促使裂紋傳播,從而導(dǎo)致最終的破壞。14. 擠出物脹大現(xiàn)象又稱為巴拉斯效應(yīng),(2分)是指熔體擠出??缀螅瑪D出物的截面積比??捉孛娣e大的現(xiàn)象。(2分)它是聚合物熔體的彈性表現(xiàn)。15.法向應(yīng)力效應(yīng)(包軸現(xiàn)象或又稱韋森堡效應(yīng))(0.5分)用一轉(zhuǎn)軸在液體中快速旋轉(zhuǎn),(0.5分)聚合物熔體或液體受到(0.5分)向心力的作用,(0.5分

6、)液面在轉(zhuǎn)軸處是上(0.5分)升的,(0.5分)在轉(zhuǎn)軸上形成相當(dāng)厚的包軸層。(1分)包軸現(xiàn)象是高分子熔體的彈性引起的。五、計算題1根據(jù)纓狀微束模型,按質(zhì)量(密度)加合性證明結(jié)晶聚合物的結(jié)晶度。證明: (1分)纓狀微束模型表明結(jié)晶聚合物晶相與非晶相共存。(0.5分)假定試樣的質(zhì)量等于晶區(qū)質(zhì)量和非晶區(qū)質(zhì)量的線性加和(),按質(zhì)量加合性計算體積(比體積)結(jié)晶度(1分)結(jié)晶聚合物的密度: (1分)結(jié)晶聚合物中非晶態(tài)物質(zhì)密度:(1分)結(jié)晶聚合物中晶態(tài)物質(zhì)密度:(1分) (1分) = (0.5分) (實測) (1分)式中、和分別表示試樣結(jié)晶部分的質(zhì)量、密度和體積(1分)式中、和分別表示試樣非晶部分的質(zhì)量、密

7、度和體積(1分)2根據(jù)纓狀微束模型,按體積(比體積)加合性證明結(jié)晶聚合物的結(jié)晶度。證明: (1分)纓狀微束模型表明結(jié)晶聚合物晶相與非晶相共存。(0.5分)假定試樣的體積(比體積)等于晶區(qū)質(zhì)量和非晶區(qū)體積(比體積)的線性加和(),按體積(比體積)加合性計算質(zhì)量結(jié)晶度(1分)結(jié)晶聚合物的密度: (1分)結(jié)晶聚合物中非晶態(tài)物質(zhì)密度:(1分)結(jié)晶聚合物中晶態(tài)物質(zhì)密度:(1分) (1分) (0.5分) 或 (1分)式中、和分別表示試樣結(jié)晶部分的質(zhì)量、密度和體積(0.5分)式中、和分別表示試樣非晶部分的質(zhì)量、密度和體積(0.5分)3某一聚合度完全結(jié)晶的密度是0.940g/cm3,完全非晶的密度是0.850

8、g/cm3,現(xiàn)知該聚合物的實際密度為0.920g/cm3,試問其體積結(jié)晶度應(yīng)為多少?已知:c=0.940g/cm3,a=0.850g/cm3,=0.920g/cm3 (1分)求:體積結(jié)晶度(公式3分、代入數(shù)據(jù)2分、結(jié)果1分)答:該聚合物的體積結(jié)晶度應(yīng)為77.8%。 (1分)六、論述題和簡答題第二章:1聚合物球晶為什么是多晶體?答:(1)球晶定義:從高聚物(0.5分)濃溶液或(0.5分)熔體冷卻結(jié)晶時均傾向于生成比單晶更為復(fù)雜的(0.5分)多晶聚集體。(0.5分)通常呈球狀,所以叫球晶。(共2分)(2)球晶的制備:(0.5分)從濃溶液中沉析出來,(0.5分)也可以在熔體冷卻時得到。(0.5分)當(dāng)

9、它的生長不受阻礙時,(0.5分)其外形呈球狀。(共2分)(3)球晶的生長:(0.5分)以核為起點,(0.5分)向四周呈放射狀生長而構(gòu)成球狀。(0.5分)當(dāng)球晶密集地生長在一起時,(0.5分)就得到多面體的外形。(共2分)(4)球晶基本結(jié)構(gòu):球晶由(0.5分)微纖束組成,它在生長中,(0.5分)等溫下經(jīng)向生長速度相等。(1分)微纖束由折疊鏈片晶組成由分子鏈折疊排列構(gòu)成的多層片晶垛在一起構(gòu)成微纖束。(2分)分子鏈折疊方向垂直于球晶半徑。(共4分)(5)(1分)球晶是結(jié)晶聚合物多晶體的一種主要形式。(0.5分)首先生成晶核,微纖束以晶核為出發(fā)點,沿徑向等速生長。(0.5分)在生長的過程中,微纖束要分

10、叉(仍是折疊鏈片),(0.5分)在分叉之間以及多層片晶(微纖束)之間存在許多微絲狀分子鏈的非晶體。(0.5分)因此,球晶分子鏈不一定完全在一個晶片中進行折疊,而是在一個晶片中折疊一部分后,伸出晶面到另一個晶片中參加折疊。(0.5分)在高聚物晶體中,這些連接鏈就構(gòu)成了片晶間的非晶區(qū)。(0.5分)在晶區(qū)內(nèi)部和折疊表面存在著缺陷。(共4分)(6)(0.5分)球晶由晶體、非晶體、晶體缺陷組成,(0.5分)所以球晶是多晶體。(共1分)2.高分子液晶的流變性與一般高分子溶液體系流變性的差異。答:(1分)液晶態(tài)溶液的粘度隨濃度的變化規(guī)律與一般高分子溶液體系不同。高分子液晶的流變性如圖所示。 (1分)一般體系

11、的粘度是隨濃度增加而單調(diào)增加;(1分)而這個液晶溶液在低濃度范圍內(nèi)粘度隨濃度增加急劇上升,出現(xiàn)一個粘度極大值。(1分)隨后濃度增加,粘度反而積聚下降,并出現(xiàn)了一個粘度極小值。(1分)最后,粘度又隨濃度的增大而上升。這種粘度隨濃度變化的形式是剛性高分子鏈形成的液晶態(tài)溶液體系的一般規(guī)律,它反映了溶液體系內(nèi)區(qū)域結(jié)構(gòu)的變化。(1分)濃度很小時,剛性高分子在溶液中均勻分散并無規(guī)取向,形成均勻的各向同性溶液,此時該溶液的粘度-濃度的關(guān)系與一般體系相同。(1分)隨濃度增加,粘度迅速增大,粘度出現(xiàn)極大值的濃度是一個臨界濃度,此時體系開始建立起一定的有序區(qū)域結(jié)構(gòu),形成向列型液晶,使粘度急劇下降,此時溶液的各向同

12、性與各向異性相存。(1分)第三章1簡述滲透壓法測定聚合物分子量的原理及儀器。原理(7分),儀器(1分)。答:(1分)滲透壓是指當(dāng)溶劑池和溶液池被一層只允許溶劑分子透過的半膜隔開時,純?nèi)軇┚屯高^半膜滲入溶液池中,致使溶液池的液面升高,產(chǎn)生液柱高差。(1分)當(dāng)液柱高差為某一定值時,達到了滲透的平衡。此時,溶液,溶劑池的液柱高差所產(chǎn)生的壓力即為滲透壓。或者回答:(溶劑池中的溶劑的化學(xué)位高于溶液池中溶劑的化學(xué)位。純?nèi)軇┑臐B透度溶液中的溶劑的滲透速度,使溶液一側(cè)的液面升高,溶劑的液面下降,則左側(cè)的壓力P升高,溶液中溶劑又向純?nèi)軇B透,當(dāng)兩端的滲透量平衡時為滲透平衡,兩液面高差為滲透壓。)(1分)由于聚合

13、物(溶質(zhì))的加入導(dǎo)致液柱高度的增加,使溶液的混合自由能發(fā)生變化,根據(jù)溶液的混合自由能與溶質(zhì)的體積分?jǐn)?shù)關(guān)系,經(jīng)推導(dǎo)可得高聚物滲透壓方程式。 (1分)(1分)該法測定聚合物的分子量時,需要將不同濃度下測定的值向C0外推,得到,從而計算分子量。 (1分)(1分)由于滲透壓法直接得到的是液柱高h,實際計算時,需要溶液初始濃度、相對濃度、溶液密度及滲透高差變換。(共7分)第五章1熱機檢測儀可以測定聚苯乙烯的形變()溫度(T)曲線,如圖2所示。請你將圖2補充完整后,用分子運動的觀點解釋該曲線,并討論其主要影響因素。答:非晶聚合物的形變溫度曲線及其主要影響因素如圖所示。(圖3分。其中三大力學(xué)狀態(tài)、圖題及坐標(biāo)

14、的標(biāo)注各0.5分)圖2 非晶態(tài)聚合物的溫度-形變曲線(1)(0.5分)TTg:(0.5分)形變值很小,模量值很大,意味著高聚物本身屬硬性材料。(0.5分)此時材料處于玻璃態(tài),分子鏈段不能運動,但可以產(chǎn)生形變。(0.5分)這種形變是比鏈段更小的單元(鏈節(jié)、側(cè)基、價鍵角或鍵長)的變化造成的,(1分)應(yīng)力與應(yīng)變的關(guān)系符合虎克定律。所以是可逆形變。(共3分)(2)(0.5分)Tg T Tf:(0.5分)形變值隨溫度的增加而增加,但是模量下降,甚至可以下降到0,對應(yīng)為粘流態(tài)。(0.5分)靠鏈段的逐步位移來完成整個分子鏈的位移而造成的流動,屬于一種不可逆的形變。這種流動的結(jié)果叫“塑性形變”符合牛頓定律。(

15、0.5分)形變值隨時間增加而增加,這種現(xiàn)象只有分子鏈運動才會出現(xiàn)。(1分)但這種分子鏈的運動是由于鏈段運動造成分子鏈重心發(fā)生位移而導(dǎo)致的。(共3分)(4)影響因素:(1分)分子量對玻璃化溫度的影響、(1分)分子量對粘流溫度的影響、(1分)交聯(lián)度的影響。含玻璃化溫度Tg、粘流溫度Tf及曲線形態(tài)的描述。(共3分)2非晶聚合物的形變溫度曲線被玻璃化溫度Tg和粘流溫度Tf劃分為3個區(qū)域,請你用分子運動的觀點簡述其特征。答:非晶聚合物的形變溫度曲線如圖所示。 非晶聚合物的形變溫度曲線 (0.5分)(1)(0.5分)TTg:形變值很小,模量值很大,意味著高聚物本身屬硬性材料。(0.5分)此時材料處于玻璃態(tài)

16、,分子鏈段不能運動,但可以產(chǎn)生形變。(0.5分)這種形變由于比鏈段更小的單元(鏈節(jié)、側(cè)基、價鍵角或鍵長)的變化造成的,(0.5分)應(yīng)力與應(yīng)變的關(guān)系符合虎克定律。所以是可逆形變。(共2分) (2)(0.5分)Tg T Tf:(0.5分)形變值隨溫度的增加而增加,但是模量下降,甚至可以下降到0,對應(yīng)為粘流態(tài)。(0.5分)靠鏈段的逐步位移來完成整個分子鏈的位移而造成的流動,屬于一種不可逆的形變。這種流動的結(jié)果叫“塑性形變”符合牛頓定律。形變值隨時間增加而增加。這種現(xiàn)象只有分子鏈運動才會出現(xiàn),(0.5分)但這種分子鏈的運動是由于鏈段運動造成分子鏈重心發(fā)生位移而導(dǎo)致的。(共2分)第七章1請你畫出聚合物蠕

17、變曲線,按照第“六、論述題”中2小題的圖序號排序,并對該曲線進行分析。答:聚合物的蠕變現(xiàn)象是最基本的力學(xué)松弛現(xiàn)象,如下圖所示。(圖3分,其中坐標(biāo)、圖題及圖各占1分) 圖1 聚合物蠕變曲線示意圖 (1分)(1)理想的彈性即瞬時的響應(yīng),以1表示:(共2分)(0.5分)當(dāng)材料受到外力作用時,分子鏈內(nèi)部鍵長,鍵角立刻發(fā)生變化,(0.5分)這種形變與時間無關(guān)的彈性形變。有固定的模量(叫初始模量),形變速度很大。但形變量1很小,稱為普彈形變。(1分)外力除去時,普彈形變能立刻完全回復(fù)(2)推遲彈性形變,即滯彈部分,以2表示:(共3分)(0.5分)形變2屬高彈形變,形變速度較大,彈性模量逐漸變化。(1分)高

18、彈形變是分子鏈通過鏈段運動逐漸伸展的過程,形變量比普彈性形變要大得多,2與時間t呈指數(shù)關(guān)系,(0.5分)外力除去時,高彈形變逐漸回復(fù)。(3)粘性流動 :(共2分)(1分)粘性流動形變3稱不可逆形變,是由(1分)鏈段運動造成分子鏈質(zhì)量中心移動而發(fā)生的變形。2. 用分子運動的觀點分析聚合物蠕變曲線。答:聚合物的蠕變現(xiàn)象是最基本的力學(xué)松弛現(xiàn)象,如下圖所示。(圖共3分) 聚合物蠕變曲線示意圖 (0.5分)(1)理想的彈性即瞬時的響應(yīng),以1表示:(共3分)(1分)當(dāng)材料受到外力作用時,分子鏈內(nèi)部鍵長,鍵角立刻發(fā)生變化,這種形變與時間無關(guān)的彈性形變。有固定的模量(叫初始模量),形變速度很大。但形變量1很小

19、,稱為普彈形變。(1分)外力除去時,普彈形變能立刻完全回復(fù)。由(1)式所示。=E11 (1)(公式1分)(2)推遲彈性形變,即滯彈部分,以2表示:(共3分)(1分)形變2屬高彈形變,形變速度較大,彈性模量逐漸變化。因此是表觀模量。(1分)高彈形變是分子鏈通過鏈段運動逐漸伸展的過程,形變量比普彈性形變要大得多,2與時間t呈指數(shù)關(guān)系,外力除去時,高彈形變逐漸回復(fù)。由(2)式所示。 (2) (公式1分)式中2高彈形變(包含彈性形變和塑性形變);E高彈模量;松弛時間。它與鏈段運動的粘度和高彈模量E2有關(guān)。(3)粘性流動 :(共3分)(1分)粘性流動形變3稱不可逆形變,是由(1分)鏈段運動造成分子鏈質(zhì)量

20、中心移動而發(fā)生的變形。由(3)式所示。 (3) (公式1分)式中本體粘度。(共3分):以上三種形變的相對比例依具體條件不同而不同。這一部分總的形變包括1、2和3的貢獻。(1分)在非常短的時間內(nèi),僅有理想的彈性變形1,形變很小。隨著時間的延長,蠕變速度開始增加很快,然后逐漸變慢,最后基本達到平衡。(1分)這一部分總的形變除了理想的彈性形變1以外,主要是推遲彈性形變2,當(dāng)然,也存在著隨時間增加而增大的極少量的粘流形變3。(1分)加載時間很長,推遲彈性形變2已充分發(fā)展,達到平衡值,最后是純粹的粘流形變3。3簡述聚合物的時溫等效原理。答:(1分)時溫等效原理是粘彈性與時間、溫度的關(guān)系。(1分)要使高分

21、子鏈段具有足夠大的活動性,從而使高聚物表現(xiàn)出高彈性,或者使整個高分子鏈能夠移動從而顯示出粘性流動,(1分)都需要一定的時間(松弛時間)。(1分)溫度升高,松弛時間可以縮短。(共4分)(1分)因此,同一個力學(xué)松弛現(xiàn)象,即可以在較高溫度下,在較短時間內(nèi)觀察到,也可以在較低溫度下較長時間內(nèi)觀察到。(1分)即升高溫度與延長觀察時間對分子運動是等效的,對高聚物的粘彈行為也是等效的。(1分)這個等效性可以借助于一個轉(zhuǎn)換因子來實現(xiàn),即借助于轉(zhuǎn)換因子可以(1分)將在某一溫度下測定的力學(xué)數(shù)據(jù),變成另一溫度下的力學(xué)數(shù)據(jù)。這就是時溫等效原理。(共4分)第八章1. 用分子運動的觀點論述非晶態(tài)聚合物的應(yīng)力-應(yīng)變行為。答

22、:非晶態(tài)聚合物在拉伸過程中,高分子鏈的運動經(jīng)過四個階段。如圖所示。 (圖共2分)(1)彈性形變(屈服前區(qū))(共3分,其中區(qū)域、特征和分子機理各占分)區(qū)域:試樣從拉伸開始彈性極限點之間的區(qū)域,即在屈服點之前。特征:應(yīng)力與應(yīng)變基本成正比,曲線是一段直線,其斜率為彈性模量。所引起的普彈形變符合虎克定律(=E ), 外力去除,形變立即恢復(fù)原狀。材料在屈服點之間(前),試樣被均勻拉伸,所發(fā)生的斷裂稱為脆性斷裂。 分子機理:形變的發(fā)生主要是由分子鏈的鍵長、鍵角的變化所引起的。(2)強迫高彈形變(屈服區(qū)) (共分,其中區(qū)域和分子機理各占分,特征分)區(qū)域:應(yīng)力達到屈服點Y。特征:到達屈服點Y時,試樣截面突然變

23、得不均勻,出現(xiàn)“細頸” 。Y點以后,曲線開始出現(xiàn)應(yīng)變增加而應(yīng)力不變或先降低后不變的現(xiàn)象,稱為材料的屈服(或應(yīng)變軟化)即使應(yīng)力不再增大。但是,應(yīng)變?nèi)员3忠欢ǖ纳扉L。 分子機理:應(yīng)力增大到可以克服鏈段運動的位壘,鏈段開始運動。(3)塑性形變(延伸區(qū)) (共3分,其中區(qū)域、特征和分子機理各占分)區(qū)域:屈服點至斷裂點B間大的變形伸區(qū)。特征:試樣過屈服點以后,在不增加外力或外力增加不大的情況下,發(fā)生很大的變形;如果停止拉伸,除去外力后,試樣大變形已無法恢復(fù);如果溫度升至Tg附近,形變又可恢復(fù)。分子機理:應(yīng)力過屈服點后,在應(yīng)力的持續(xù)作用下,鏈段沿外力的方向運動,伴隨發(fā)生分子間滑動,其總趨勢是應(yīng)力幾乎不增加

24、,而形變卻增加的很快,即材料處在塑性區(qū)。(4)塑性形變(增強區(qū)) (共3分,其中區(qū)域、特征和分子機理各占分)區(qū)域:延伸后,應(yīng)力重新升高直至斷裂點B。特征:應(yīng)力重新急劇上升,直至斷裂,稱為“應(yīng)變硬化”。 延伸區(qū),在應(yīng)力集中的部位部分分子鏈發(fā)生斷裂,應(yīng)力急劇增加才能使拉伸保持等速伸長直到最后斷裂,這個階段的形變是不可逆的永久形變。分子機理:分子鏈在外力作用下伸展,繼續(xù)拉伸,分子鏈取向排列,使材料強度進一步提高,需要大的外力方可發(fā)生變形。2. 用分子運動的觀點論述晶態(tài)聚合物的典型應(yīng)力-應(yīng)變行為。答:未取向晶態(tài)聚合物在一定溫度、以一定拉伸速度進行單軸拉伸時,其典型的應(yīng)力應(yīng)變曲線如圖所示。(1分) 典型

25、曲線各特征: 它比非晶態(tài)聚合物的拉伸曲線有更明顯的轉(zhuǎn)折。(1分)整個曲線可以劃分為三段:(共3分)(1)(0.5分)曲線的初始段(OY),=f()呈直線增加,試件均勻伸長,達到屈服點(Y)后,(0.5分)試樣突然在某處變細出現(xiàn)“細頸”由此開始拉伸的第二階段。(2)(0.5分)細頸發(fā)展階段(YND),在此階段試樣不均勻伸長,且伸長不斷增加,(0.5分)而應(yīng)力幾乎不變,直到整個試樣變?yōu)榧氼i為止(D)點。(3)(0.5分)均勻拉伸階段(DB),是成頸變細的試樣重新被均勻拉伸,它的彈性模量和強度變大,(0.5分)應(yīng)力隨應(yīng)變很快增加,直到斷裂點(B)。 分子機理:(共8分)(0.5分)拉伸的第二階段是由

26、于應(yīng)力增加至N點時,(0.5分)足以克服其晶格能,結(jié)晶會發(fā)生熔融,(0.5分)同時鏈段開始運動,(0.5分)并沿外力方向取向 。 (0.5分)如果在此溫度下,聚合物結(jié)晶速度足夠大,(0.5分)則沿外力方向取向后,(0.5分)鏈段能重新排入晶格而重新結(jié)晶;(0.5分)如果結(jié)晶速度太低,則會成為非晶態(tài)的取向高聚物。(0.5分)由于取向的分子鏈排列緊密,分子間作用力加大,(0.5分)故強度增大,(0.5分)致使試樣不會迅速變細拉斷。(0.5分)而是在細頸兩端發(fā)展,(0.5分)也就是粗細交接處的分子鏈繼續(xù)取向,(0.5分)直至細頸發(fā)展完全。(0.5分)此后必須進一步增加應(yīng)力,才能破壞晶格能,或克服鏈間作用力,(0.5分)使分子發(fā)生位移,甚至斷裂,從而導(dǎo)致材料破壞。第九章1用分子運動的觀點論述聚合物假塑性熔體的流動特征。答:聚合物假塑性熔體的流動特征如示意圖所示。(1)第一牛頓區(qū):聚合物熔體在低剪切速率(或低應(yīng)力)范圍流動時,表現(xiàn)為牛頓型流動的區(qū)域。液體具有恒定的粘度。是最大的粘度,稱為零切粘度(或稱零切變速率粘度)。原因:在低剪切速率或低應(yīng)力時,聚合物液體的結(jié)構(gòu)狀態(tài)并未因流動而發(fā)生明顯改變,流動過程中大分子的構(gòu)象分布或大分子線團尺寸的分布以及網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)或晶粒的尺寸均與物料在靜態(tài)上相同,長鏈分子的纏結(jié)和分子間的范氏力,使大分子間形成了相當(dāng)穩(wěn)定的結(jié)合,因此,粘度保持一致(常

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