高分子物理習(xí)題答案

1、高 分 子 物 理 習(xí) 題 答 案第一章高分子鏈的結(jié)構(gòu)3.高分子科學(xué)發(fā)展中有二位科學(xué)家在高分子物理領(lǐng)域作出了重大貢獻并獲得諾貝爾獎，他們是誰？請列舉他們的主要貢獻。答：（1） H. Staudinger （德國）： 命聚合”首次提出高分子長鏈結(jié)構(gòu)模型，論證高分子由小分子以共價 鍵結(jié)合。1953年獲諾貝爾化學(xué)獎。貢獻：（1）大分子概念：線性鏈結(jié)構(gòu)（2）初探=KM關(guān)系（3）高分子多分散性（4）創(chuàng)刊die 1943年P(guān). J. Flory （美國），1974年獲諾貝爾化學(xué)獎貢獻：（1）縮聚和加聚反應(yīng)機理（2）高分子溶液理論（3）熱力學(xué)和流體力學(xué)結(jié)合（4）非晶態(tài)結(jié)構(gòu)模型6 .何謂高聚物的近程（一級）結(jié)

2、構(gòu)、遠程（二級）結(jié)構(gòu)和聚集態(tài)結(jié)構(gòu)？試分別舉例說明用什么方法表征 這些結(jié)構(gòu)和性能，并預(yù)計可得到哪些結(jié)構(gòu)參數(shù)和性能指標(biāo)。答：高聚物的一級結(jié)構(gòu)即高聚物的近程結(jié)構(gòu)，屬于化學(xué)結(jié)構(gòu)，它主要包括鏈節(jié)、鍵接方式、構(gòu)型、支化和交聯(lián)結(jié)構(gòu)等，其表征方法主要有：NMR, GC, MS, IR, EA, HPLC, UV 等。而高聚物的二級結(jié)構(gòu)即高聚物的遠程結(jié)構(gòu)，主要包括高分子鏈的分子量、分子尺寸、分子形態(tài)、鏈的柔順性及分子鏈在各種環(huán)境中所采取的構(gòu)象，其表征方法主要有：靜態(tài)、動態(tài)光散射、粘度法、膜滲透壓、尺寸排除色譜、中子散射、端基分析、沸點升高、冰點降低法等。高聚物的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)主要指高分子鏈間相互作用使其堆積在一起形

3、成晶態(tài)、非晶態(tài)、取向態(tài)等結(jié)構(gòu)。其表征方法主要有：x-射線衍射、膨脹計法、光學(xué)解偏振法、偏光顯微鏡法、光學(xué)雙折射法、聲波傳播法、掃描電鏡、透射電鏡、原子力顯微鏡、 核磁共振，熱分析、力學(xué)分析等。8.什么叫做高分子的構(gòu)型？試討論線型聚異戊二烯可能有哪些不同的構(gòu)型。答：由化學(xué)鍵所固定的原子或基團在空間的幾何排布。1, 2:頭-頭，全同、間同、無規(guī)；頭 -尾，全同、間同、無規(guī)3, 4:頭-頭，全同、間同、無規(guī)；頭 -尾，全同、間同、無規(guī)1, 4:頭-頭，順、反；頭-尾，順、反9.什么叫做高分子構(gòu)象？假若聚丙烯的等規(guī)度不高，能不能用改變構(gòu)象的辦法提高其等規(guī)度？說明理由。答：由于單鍵內(nèi)旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的分子在空

4、間的不同形態(tài)（內(nèi)旋轉(zhuǎn)異構(gòu)體）稱為構(gòu)象。不能用改變構(gòu)象的辦法提高其更規(guī)度。 等規(guī)度是指高聚物中含有全同和間同異構(gòu)體的總的百分?jǐn)?shù)，涉及的是構(gòu)型問題，要改變等規(guī)度，即要改變構(gòu)型。而構(gòu)型是由化學(xué)鍵所固定的原子或基團在空間的幾何排布，改變構(gòu)型必須通過化學(xué)鍵的斷裂和重組。11 .假定聚丙烯主鏈上的鍵長為納米，鍵角為。，根據(jù)下表所列數(shù)據(jù)，求其等效自由結(jié)合鏈的鏈段長度le及極限特征比C o聚合物溶劑溫度（C）Ax 104 (nm)聚丙烯（無規(guī)）環(huán)已烷、甲苯30835答:第二章高分子的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)2,完全非晶的聚乙烯的密度a =克/厘米3,如果其內(nèi)聚能為千焦/摩爾重復(fù)單元，試計算它的內(nèi)聚能密度。答：CEDE 8.

5、55KJ / molT Mo/ a8.55KJ / mol28(g / mol)：3-0.85(g / cm )0.2596KJ /cm3259.6MJ /m3.試從等規(guī)聚丙烯結(jié)晶(型)的晶胞參數(shù)(a = ?,b = ?, c =鏈構(gòu)象H3i)出發(fā)，計算 完全結(jié)晶聚丙烯的比容和密度。答：H3i： 一個晶胞中含有 4條鏈，每條鏈在晶胞中有一個螺旋，每個螺旋含 中含12個重復(fù)單元，其質(zhì)量 m為：m = 12M 0/Na3個重復(fù)單元,即每個晶胞晶胞體積V為: 所以：V = abcsin.用差示掃描12M/Naabcsin12 42 / 6.022 1 0236.65 20.96 6.50 10 24

6、sin99 200.936g/cm3量熱法研究對聚1/1/0.936 1.068cm3/g對苯二結(jié)晶時間t(分)fc(t) / fc( )(%)甲酸乙二酯在C的等溫結(jié)晶過程，由結(jié)晶放熱峰原始曲線獲得如下數(shù)據(jù)fc()分別表示t時間的結(jié)晶度和平衡結(jié)晶度。試以 Avrami作圖法求出 Avrami其中fc(t)和指數(shù)n,結(jié)晶速率常數(shù)答:Avrami方程：k,半結(jié)晶期t1/2和結(jié)晶總速度。即:logk =所以k =10-512.均聚物t1/2(骼1加kln2(7.71472 10A的熔點為1/t1/2 1/20.789 0.048min 1200 C ,其熔融熱為8368焦耳/摩爾重復(fù)單元，如果在結(jié)晶

7、的 AB無規(guī)共聚物中，單體B不能進入晶格，試預(yù)測含單體AB無規(guī)共聚物的熔點。答：無規(guī)共聚：%摩爾分?jǐn)?shù)的logt、1/3 5 )13.如果在上題中的 均聚物A中分別 數(shù)的增塑劑，假定 的1值分別為和 計算這兩種情況 點，并與上題結(jié)果Tm1T0m1Tm和增塑對熔點影響的大小,-lnxAuTnxAu(2 34)8.314(J /mol.K)473.158368450.82K 177.67 C引入體積分ln(1 0.1)這兩種增逆劑一,Vu = V1,試下高聚物的熔比較，討論共聚以及不同塑劑降低聚合物熔點的效應(yīng)大小o答:無規(guī)共聚：T =增塑：1 =時,1Tm1TmX1 12)1 =即共聚對熔點 大的增

8、塑劑對 很明顯。Vu1Tm14.聚對苯二甲酸280 C,熔融熱 元，試預(yù)計分子 時，熔點將升高 答：15.用聲波中，分取向角答：TmPn18.用波長粉末照 相，若 測得一 級衍射Tm1(1)11TmTL，1FTm1TmV11Tm1T0m0.110.21473.15R 2-?(uX112)（2 36）=T =時，T =影響較增塑大，而相互作用熔點影響稍大，但區(qū)別不是一(1H u8.3148368Xi12)(0.120.2 0.12)45231K 179.16 C1 02M /1928.3142、3 g1)崎(02130L 更典3. 15 8368 nu MT-Hu春3 c他0詼 3co5130

9、K 1)170：625c8.314384553.1526.9 1000 10000549.4K乙二酯的平衡熔點T；= Hu =千焦/摩爾重復(fù)單量從10,000增大到20,000多少度？傳播法測定拉伸滌綸纖維 子鏈在纖維軸方向的平均 為30 ,試計算其取向度弧間的 距離 為，已 知試樣 到底片 的距離M 20,000118.314? 384Tm 553.15 26.9 1000 - 20000Tm 551.2KTm 551.2 C 549.4 C 1.8 C為？的單色X光進行聚乙烯為5cm,求聚乙烯的等同周期答：Bragg 公式： 2dsin = nd = n /(2sin )= /(2sin

10、)( n = 1)tan2 =l/(2R)=(2 5)= =(1/2)=所以：d = = ?20.某聚酰胺用X射線衍射法測得等同周期為?,已知主鏈上鍵長CC為？，CN為？，鍵角土勻為10928,試求晶胞沿鏈軸方向包含的C-C和C-N鍵數(shù)并畫出鏈構(gòu)象圖答：設(shè)C-C鍵x個，C-N鍵y個，則，y = 2 時，x =（尼龍 13）y = 4時，x = 10 （尼龍6或尼龍66）y = 6時，x =（舍去）21.聚氧化乙烯可存在兩種結(jié)晶形式，其鏈構(gòu)象分別為H72 及 PZ2C C和CO分雖為和？，鍵角均為23.高聚物的取向態(tài)、液晶態(tài)以及共試求：兩種鏈構(gòu)象的等同周期中單體單元數(shù)目；假定健長109。28,計

11、算該平面據(jù)齒形鏈的等同周期。答：H72： 1個等同周期中含 7個單體單元，2個螺旋 PZ2：平面鋸齒型，1個等同周期含2個單體單元。1個等同周期中含 2個C-C鍵和4個C-O鍵，則180 109 28d (2 1.54 4 1,43)cos 7.18 ?混高聚物各有哪些結(jié)構(gòu)特征和特性？試舉例說明。答：取向態(tài)：外場作用下(拉伸、剪切，磁場)，高聚物分子(或鏈段、晶片、晶帶)沿特定方向有序排歹上取向態(tài)在一維或二維上一定程度上有序；取向的高分子材料呈各向異性。力學(xué)性能中，抗張強度和饒曲疲勞強度在取向方向上顯著增加，而與取向方向相垂直的方向上則降低；光學(xué)性能上發(fā)生雙折射現(xiàn)象；取向通常還使材料玻璃化溫度

12、升高，對結(jié)晶性高聚物，密度和結(jié)晶度也會升高，提高了材料的使用溫度。液晶態(tài)：液態(tài)物質(zhì)(熔融，濃溶液)部分保持晶態(tài)分子有序結(jié)構(gòu)，即兼具流動性和各向異性。(1)液晶分子可自組裝形成各種有序結(jié)構(gòu)(2)稀溶液性質(zhì)，呈現(xiàn)棒狀分子特征：=KM ( 1)(3)獨特的流動行為聚對苯二甲酰對苯二胺 /濃H2SO4溶液的粘度-濃度曲線出現(xiàn)峰、谷現(xiàn)象(4)相轉(zhuǎn)變過程動力學(xué)符合 Avrami方程向列型n = 1, 一維近晶型n = 3,三維(5)光學(xué)性質(zhì)液晶在白光照射下發(fā)生選擇性反射，其顏色隨溫度、電壓、濃度而變化(相轉(zhuǎn)變)；膽備 相螺距(P)對選擇反射、旋光色散、圓二色性有影響。共混高聚物：準(zhǔn)穩(wěn)定態(tài)；分散程度決定于組

13、分間的相容性.有兩種乙烯和丙烯的共聚物，其組成相同，但其中一種室溫時是橡膠狀的，一直到溫度降至約-70c時才變硬，另一種室溫時卻是硬而韌又不透明的材料。試解釋它們內(nèi)在結(jié)構(gòu)上的差別。答：無規(guī)共聚：橡膠規(guī)則共聚：結(jié)晶度高.試用Avrami方程描述高聚物等溫結(jié)晶過程。請列出其表達式并證明為什么可用半結(jié)晶期的倒數(shù)表示結(jié)晶速度？答：,Vt v ktnV為 e高聚物比容，下標(biāo) 0, 8, t表示始末及任一時間，k為結(jié)晶速率常數(shù)，n為v0 VAvrami指數(shù)，等于生長空間維數(shù)和成核過程時間維數(shù)之和。取上述方程兩邊取對數(shù), 用h取彳v,k與1/t1/2的關(guān)系：當(dāng) ht h 1h一廠 2(34)請舉例說明影響晶

14、態(tài)高聚物熔點的結(jié)構(gòu)因素有哪些，并寫出一種耐高溫材0料(Tm300C)的化學(xué)結(jié)構(gòu)式和名稱。試列舉一種測定高聚物熔點的方法及原理。答：結(jié)構(gòu)因素：(1)主鏈內(nèi)旋轉(zhuǎn)位阻增加，則Tm升高，即取代基體積越大，Tm升高。如PEPPPS(2)主鏈含苯環(huán)、共斬雙鍵、梯形，則Tm升高。如PE聚對二甲苯撐聚苯撐。(3)分子間氫鍵形成和氫鍵密度增大，Tm升高。如聚己二酸癸二酯 聚己二酰己二胺。(4)主鏈含孤立雙鍵，則Tm降低。如順式聚異戊二烯 PE(5)分子量增加，則 Tm升高。Tm為530C,如聚苯撐 測定方法：膨脹計法原理：結(jié)晶高聚物熔融過程發(fā)生各種物理性質(zhì)變化，如密度會產(chǎn)生突變點第三章高分子的溶液性質(zhì)1.試由高

15、分子溶液的混合自由能導(dǎo)出其中溶劑的化學(xué)位變化, 化學(xué)位變化等于理想溶液中溶劑的化學(xué)位變化。并說明在什么條件下高分子溶液中溶劑的答:FmHm T SmH m = RT 1n1 2體系的嫡與微觀狀態(tài)數(shù)有關(guān)(統(tǒng)計熱力學(xué))S = k InStirling 式：InA! = AlnA-ANi = 0 時，S 溶劑)=k Ini = 0用體積分?jǐn)?shù)i和2以及摩爾數(shù)ni和n2表達:Fm = Hm -T Sm = RT( niln i + n21n 2+ 1 ni 2)(3-20)(3-21a)由(3-21a)式展開:理想溶液中溶劑的化學(xué)位變化:即：i = 1/2時，高分子溶液中溶劑的化學(xué)位變化等于理想溶液中溶

16、劑的化學(xué)位變化。2.什么是 溫度，有哪些實驗方法可以測定溫度。答：溫度：條件下的溫度稱為溫度，即高分子溶液的熱力學(xué)性質(zhì)與理想溶液沒有偏差時的溫度。溫度時， i = 1/2, A2 = 0,=, =0。測 溫度的方法：LS, MO, T c (臨界共熔溫度)(P194, 5-11).用平衡溶脹法可測定丁苯橡膠的交聯(lián)度。試由下列數(shù)據(jù)計算該試樣中有效鏈的平均分子量M c。所用溶劑為苯，溫度為 25 C,干膠重克，溶脹體重克，干膠密度為克/毫升，苯的密度為克/毫升，i =答：溶脹平衡方程：溶劑：i = ./mL, w 1 =丁苯橡膠：2= ./mL, w 2=即2很小，所以展開溶脹平衡方程得：Vi =

17、 M 0/ 1 = 78/ = ml1=,則 1/2- i =所以 Mc =105 g/ml.聚甲基丙烯酸甲酯在丙酮中20 c時其極限粘數(shù)與分子量的關(guān)系式為=x (cm 3/g),試計算其分子的無擾尺寸(0/M)1/2、極限特征比 C、空間位阻參數(shù) 、鏈段長度le和鏈的持續(xù)長度答:/M1/2 K 0.51 0BM 1/210一2 cm3(mol/g) 1/2所以 A3 = K/ 0 =10-25第四章 高聚物的分子量Mn、Mw、M z,并求其分布寬指數(shù)1.假定A與B兩聚合物試樣中都含有三個組分，其分子量分別為1 x 104、2X 105和1 x 106萬，相應(yīng)的重量分?jǐn)?shù)分別為： A是、和，B是

18、、和，計算此二試樣的w和多分散系數(shù)d答：A試樣：M nniM i iwNiM i iwi i113.1104ninwiWi0.30.40.3ii M ii M i41 1042 1051 106B試樣：3.于25c測定不同濃度的聚苯乙烯甲苯溶液的滲透壓，結(jié)果如下:cM0log （ mL/g） （克/厘米3）（克/厘米2）試求此聚苯乙烯的數(shù)均分子量、第二維利系數(shù)A2和Huggins參數(shù)1。已知（甲苯）=克/毫升,（聚苯乙烯）=克/毫升 答：c （克/厘米3）/c 10-2 （厘米） 即 RT/M =（R=RTA2 = 105所以：M =A2 =104 g/mol 10-4mol cm 3/g21

19、/26.假定有兩種聚合物 A和B,其分子量分別是 Ma = X05克/摩爾，Mb = X06克/摩爾，測得其均方末端 距為A = X03納米2, B = X04納米2,擴張因子a = 2, b = 3,試由以上數(shù)據(jù)判斷哪一種聚合 物柔順性較好？試樣：試樣：Aa Ab,即B試樣柔順性較好。聚苯乙烯試樣，經(jīng)過精細(xì)分級后，得到七個級分，用滲透壓法測定了各級 分的分子量，并在 30 c的苯溶液中測定了各級分的極限粘數(shù)，結(jié)果列于下表：MnX10-4 （克/摩爾）（毫升 /克）14711710192705929根據(jù)上述數(shù)據(jù)求出粘度公式=KM中的兩個常數(shù) K和。10g M n即：logK =所以：K = X

20、10-3 (mL/g)22.由小角光散射散儀測得聚甲基丙烯酸甲酯在丁酮中25 C時的散射光強，經(jīng)計算機處理后的數(shù)據(jù)列于表中,試求重均分子量和第二維利系數(shù)。c M03(g/cm3)Kc 7X107(mol/g)Re即：(Kc)1/Mw2A2 = 3 所以：M w =A2 =1，一0 2A2c(Kc/R ) ,c0 =M w=10-7 mol/g10-4 g106g/mol1。4 g2第五章高聚物的分子量分布1,用分級法將某聚乙烯試樣分成10個級分，并測定了每個級分的重量和極限粘數(shù)，數(shù)據(jù)列于下表。已知粘度與分子量的關(guān)系式為級分編號重量分?jǐn)?shù)Wii級分編號重量分?jǐn)?shù)Wii16273849510=x(mL

21、/g)。請用習(xí)慣法作出OMi該試樣的累積重量分布曲線I(M)-M ,并用十點法求出其平均分子量M n和M w級分編號重量分?jǐn)?shù)Wi12345678910I iMi x 10-41546782.今有一組聚碉標(biāo)樣，以二氯乙烷為溶劑，在25c測定GPC譜圖，其分子量 M與淋出體積 Ve列于下表。MX10-4Ve（序數(shù)）MX10-4Ve（序數(shù)）由表中數(shù)據(jù)作logM-Ve標(biāo)定曲線，求出該色譜柱的死體積V0和分離范圍。求出標(biāo)定方程式lnM = A-BVe中的常數(shù)A和B。求在同樣條件下測得的淋出體積為的單分散 聚碉試樣的分子量。答：10gM = 死體積Vo =分離范圍：1041041n M = Ve, A =

22、 , B =lnM =,所以 M =1044.有一多分散聚碉試樣，在與習(xí)題（2）相同的條件下所測得的淋洗譜畫于下圖左側(cè)，正庚烷的譜圖畫于右側(cè)。假定 分子量的重量分布函數(shù)符合對數(shù)正態(tài)分布，請計算此聚碉試樣的 Mn, Mw和d,并求色譜柱的柱效（已知柱長為米）。Mw M/4Mn M pe24Mp所對應(yīng)的JMw =柱效：5.由習(xí)題4102on個級Ve16ACVeGPC-i IVeVi(序數(shù))1819202122Hi0893235425Vi(序數(shù))23242526272829Hi535550480325150380根據(jù)習(xí)題2所作的標(biāo)定曲線求各級分的分子量，并計算試樣的Mn, Mw和dVeMHWiWi/

23、MiMn,Mwd18+0500+00+0019+058+0220+0593+0321+04235+0322+04425+0423+04535+0324+04550+0325+04480+0326+04325+0327+04150+0228+0438+0229+0300+00+0028391+04+04答：6.試簡述GPC法測定高聚物分子量及其分布的原理。如何由+00率愈大，停留時間愈長，由此按分子大小順序淋出 再根據(jù)標(biāo)定線計算平均分子量。GPC譜圖。第六章高聚物的分子運W iH i動1.用膨脹計法測得分子量從X103H i i到X105之間的八個聚苯乙烯級分試樣的M wWiM i i玻璃化溫度

24、Tg如下：M n1W ii M iO量M w及數(shù)均分子量 M n答：高分子溶液通過 GPC柱，分子尺寸愈小，進入多孔填料孔洞幾GPC譜圖分割(見圖示)計算重均分子Mn ( X103)10152550100300Tg (C)4366838993979899試彳Tg對M n圖和Tg對1/ M n圖，并從上求出方程式Tg= Tg( )-(K/ M n)中聚苯乙烯的常數(shù)K和分子量無限大時的玻璃化溫度Tg()。答：Tg = Tg( )-(K/ M n) = M nTg（ ） = ,K = （oC）4.已知聚乙烯（PE）和聚甲基丙烯酸甲酯（ PMMA ）的流動活化能 E分別為10千卡/摩爾和46千卡/ 摩

25、爾，聚乙烯在 200c時粘度為X10X103X 105 X104(a)泊，聚甲基丙烯酸甲酯在 240c時粘度為 M03泊，（a）分別計算聚 乙烯在210c和190c時以及聚甲基丙烯酸甲酯在250 c和230 c時的粘度，（b）討論鏈的結(jié)構(gòu)（剛性）對粘度的影響，（c）討論溫度對不同高聚物粘度的影響。溫度對哪種材料的粘度影響大？為什么？（d）若PMMA在加工時遇到流動性差時，是否可用升高溫度的辦法提高流動性？請結(jié)合 （a）中答案回答為 什么？答：a. Arrhenius 公式：Ae E /RTPE: Ti = 200+ = , T2 =210+ = , T3 = 190+ =PMMA: T1 =

26、240+ = , T2 = 250+ = , T3 = 230+ =b. PE: 2= 1- 2 = X102 X02 = M02泊，3= 3- 1 = X102 X02 = X102 泊PMMA:2= 1- 2 = X103 X02 = X103 泊，3= 3- 1 = X102 20 102 = X103 泊變化相同溫度，PMMA的粘度變化大于 PE的粘度變化，即 PMMA的粘度對溫度敏感，剛性大。c.溫度對剛性鏈結(jié)構(gòu)的高聚物的粘度影響較大，因為剛性鏈的鏈段體積較大，其鏈段運動需要的活化能d.可以用提高溫度的辦法提高PMMA的流動性。M06降到X105,問此材料在加工前后熔6.某高分子材料

27、在加工期間發(fā)生分子量降解，其重均分子量由3.4KM w(MMc)KMw(MMc)M前，后Mc時,前KM3.4w,前后KM3.4w,后M前，后Mc時,前KMw,前后KMw,后答：10.不同分子量 曲線如圖 所代表的 材料使用 虎，您認(rèn)為 答：Me Md c,d較好。15.線性聚苯乙M前 Mc M后時，1.25后融粘度之比為多少?聚異丁烯的溫度形變R所示，試指出各曲線1.0 106 34（ ）2.14 分子量大小順序。從8.0 106和加工性能綜合考1.0 10c c .51.25 哪種分子量較好。8.0 10McMb Ma2.14烯試樣被分成三個級分，每個級分的分子量分布很窄，下面給出了這三個級

28、分的部分?jǐn)?shù)據(jù)，請用圖解法求表中空白處（a）、(b)和(c)值。特性粘數(shù)融熔粘度分子量Mw級分 10-2 , cm3/g217 (Pas) g/mol環(huán)已烷，C 苯，25c(b)(c)X 105答：a.環(huán)已烷，C為 PS的 條件，所以：=b.苯，25 c為PS的良溶劑條件,=KMc.18,1聚KM W.4KM ；：KM W：M 3.4M w,3M 3.4M w,1MW43 2.03MW：1035.62(T3)3.4 2.95 105(Pas)KMwKMw,3KM w,1Mw,3M71Mw3出 2.03Mw,11035.62T38.78 103 (Pas)4.0 1042.03 10319.73.

29、4M2M12.95 10102030405060708090100 120150 (Pas)答:聚碳酸酯（2）的表觀粘度-溫度及表觀粘度-剪切應(yīng)力關(guān)系曲線如下圖所示,請回答在加工成型中調(diào)節(jié)這兩種高聚物的流動性宜采用改變溫度還是壓力的辦法？聚甲醛表觀粘度隨溫度升高變化并不大，例如溫度升高100 C,其粘度降低不到一個數(shù)量級，而柱塞上負(fù)荷僅增加 60公斤，其表觀粘度則下降一個數(shù)量級，故可增加壓力降低粘度，改善其加工流動性。聚碳酸酯屬剛性高分子，增加能量大大有利于分子運動。而且實驗結(jié)果證明其表觀粘度隨溫度增加 而急劇下降，故可調(diào)節(jié)溫度降低其粘度，從而改善其加工流動性。22.試討論非晶、結(jié)晶、交聯(lián)和增

30、塑高聚物的溫度形變曲線的各種情況（考慮分子量、結(jié)晶度、交聯(lián)度和增塑劑含量不同的各種情況）。答：非晶高聚物：結(jié)晶高聚物：交聯(lián)高聚物：交聯(lián)度很低，類似非晶態(tài)；交聯(lián)度第七章高聚物的力學(xué)性質(zhì)1. 100磅的負(fù)荷施加于一試樣，這個試樣的有帖就很高，不出現(xiàn)粘流態(tài)效尺寸是：長4寸，寬1寸，厚寸，如果材料的楊氏模量是 X1010達因/厘米2,問加負(fù)荷時試樣答:伸長了多少厘米，即該試樣的伸長率?F/A。2.拉伸某據(jù):1/10F /A。100 0.4536 9.8/(2.539 0.2359)試樣，給出如下數(shù)E/lll000.021544 0.23593.5 105/(4 2.539)100% 2.3%0.021

31、54cmM03(磅/寸 2) 250 500 950 1250 1470 1565 1690 1660 1500 1400 1385 1380 1380(斷)作應(yīng)力-應(yīng)變曲線圖，并計算楊氏模量，屈服應(yīng)力和屈服時的伸長率。這個材料的抗張強度是多少?答：3. 27c時，把一硫化橡膠試樣拉長一倍，拉伸應(yīng)力為X105帕斯卡，試樣的泊松比近似為，試估算：每立方厘米中的網(wǎng)鏈數(shù)目，初始剪切模量，初始拉伸模量，拉伸過程中每立方厘米橡膠放出的熱量。（儲能函數(shù) F Q）答：交聯(lián)橡膠狀態(tài)方程：即形變很小時的剪切模量：-2 = 12,= 3N0kTPoisson 比 =時，E=3GG= N0kT = 1019300/

32、 1023） = J/cm3E=3G = Pa122F -NkT - 30.5 9.999219101.8x101.6x101.4x101.2x101.0 x108.0 x106.0 x104.0 x102.0 x10 x8.3143-23 300 (4 1 3) 0.414J /cm6.02 10234 .用于模擬某一線型高聚物的蠕變行為的四元件模型的參數(shù)為：Ei = X08帕斯卡，E2 =408帕斯卡，2=X08帕斯卡秒，3= X010帕斯卡秒。蠕變試驗開始時，應(yīng)力為 0 = 10408帕斯卡，經(jīng)5秒鐘后，應(yīng)力增加至兩倍，求 10秒鐘時的應(yīng)變值。答：利用四元件模型和Boltzman疊加原理5. 一系列聚合物的模量溫度曲線如下圖所示，圖 A中，a, b, c, d代表交聯(lián)度不同的一組聚合物；B中，a , b , c , d代表結(jié)晶度不同的另一組聚合物。請指出各聚合物交聯(lián)度或結(jié)晶度大小順序， 并標(biāo)明曲線a的力學(xué)狀態(tài)區(qū)。答：A中：交聯(lián)度，dcbaB 中：結(jié)晶度，dcba18.以下為幾種高聚物力學(xué)性質(zhì)方面的曲線，請標(biāo)明曲線縱橫坐標(biāo)的名稱；簡述曲線代表的材料的 力學(xué)性質(zhì)以及結(jié)構(gòu)特點；曲線代表什么類型的材料。答：橫坐標(biāo)：應(yīng)變；縱坐標(biāo)：應(yīng)力A:硬而強，剛性鏈結(jié)構(gòu)；B:硬而韌；C:軟而韌，彈性體；D:晶態(tài)高聚物A:塑料；B:韌性塑料；C:橡膠；D: