高分子物理習(xí)題答案作業(yè)

共混型TPE在共混技術(shù)上經(jīng)歷哪些階段及其特點(diǎn)。答：以熱塑性乙丙橡膠為例，第一階段：在PP中摻入未硫化的乙丙橡膠進(jìn)行簡單的機(jī)械共混制備TPE（稱為TPO），PP含量一般在50份以下（以橡膠100份計(jì)）。特點(diǎn)：密度小，抗沖擊性特別是低溫脆性好?？捎糜谥圃炱嚤ｋU(xiǎn)杠。第二階段：在PP與乙丙橡膠共混時(shí)，借助交聯(lián)劑和機(jī)械剪切應(yīng)力作用使橡膠組分部分動(dòng)態(tài)硫化，產(chǎn)生少量交聯(lián)結(jié)構(gòu)。特點(diǎn)：該種材料強(qiáng)度、壓縮永久形變、耐熱、耐溶劑等性能都比TPO有很大提高，橡膠含量也高，但這兩種TPE中，橡膠組分繼續(xù)增加，共混物流動(dòng)性大大降低。第三階段：制備完全硫化了的EPDM和PP共混物，該種TPE稱作熱塑性硫化膠（TPV）。特點(diǎn)：由于橡膠組分已被充分交聯(lián)，所以，材料的強(qiáng)度、彈性、抗壓縮永久形變性能及耐熱性均有很大提高。同時(shí)，耐疲勞、耐化學(xué)藥品性及加工穩(wěn)定性也明顯改善，橡膠共混比可在較大范圍內(nèi)變化，材料性能具有更大的調(diào)節(jié)余地。第6章橡膠彈性高彈性有哪些特征？為什么聚合物具有高彈性？在什么情況下要求聚合物充分體現(xiàn)高彈性？什么情況下應(yīng)設(shè)法避免高彈性？答：特征：①彈性形變大，可高達(dá)1000%;彈性模量小。高彈模量約為105N/m2;彈性模量隨絕對溫度的升高正比地增加；形變時(shí)有明顯的熱效應(yīng)。聚合物的柔性、長鏈結(jié)構(gòu)使其卷曲分子在外力作用下通過鏈段運(yùn)動(dòng)改變構(gòu)象而舒展開來，除去外力又恢復(fù)到卷曲狀態(tài)。橡膠的適度交聯(lián)可以阻止分子鏈間質(zhì)心發(fā)生位移的粘性流動(dòng)，使其充分顯示高彈性。試述交聯(lián)橡膠平衡態(tài)高彈形變熱力學(xué)分折的依據(jù)和所得結(jié)果的物理意義。答：依據(jù)：熱力學(xué)第一定律和第二定律物理意義：橡膠變形后的張力可以看成是有熵的變化和內(nèi)能的變化兩部分組成。只有熵才能貢獻(xiàn)的彈性叫熵彈性，橡膠拉伸時(shí)內(nèi)能變化很小，主要是熵的變化。內(nèi)能的變化是橡膠拉伸時(shí)放熱的原因。簡述橡膠彈性統(tǒng)計(jì)理論的研究現(xiàn)狀與展望，說明橡膠彈性唯象理論的優(yōu)缺點(diǎn)。4■什么叫熱塑性彈性體？舉例說明其結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系。答：熱塑性彈性體兼有塑料和橡膠的特性，在常溫下顯示橡膠高彈性，高溫下又能塑化成型。苯乙烯一丁二烯一苯乙烯三嵌段共聚物：B:彈性，S:塑性5■—交聯(lián)橡膠試片，長2.8cm、寬1.0cm、厚0.2cm、重0.518g,于25C時(shí)將其拉伸1倍，測定張力為9.8N。請計(jì)算該試樣網(wǎng)鏈的平均分子量解：公式運(yùn)用二"d)G解：公式運(yùn)用二"d)G二冷(1一誥)二WRTr-4>)■Mc=25C=298.15KR=8.31J!nh0lK■=2=F9.8N42=4.9105PaW=0.51g8A1.00.210m18g5mol-2.81.00.2cm35.610Jm318g5mol6■某硫化天然橡膠試樣，其網(wǎng)鏈平均分子量為10000,密度為Ig/cm3,問25C時(shí)拉長1倍需要多大的應(yīng)力？解:TRT1000g/m38.3141298.15k解:TRT1000g/m38.3141298.15k10000(:2)=4.34105Pac7■—硫化橡膠試樣、應(yīng)力為1.5>T06N/m2時(shí)拉伸比為2.5。試計(jì)算該試祥1cm3中的網(wǎng)鏈數(shù)。McAN￡RT661.510PaMcAN￡RT661.510Pa1.5102.52.34=6.41105FRTRTNNAN1523“GNA6.4110漢6.02"0N1:RT8.314xG二1E=4.553105Pa38.(1)利用橡膠彈性理論，計(jì)算交聯(lián)點(diǎn)間平均分子量為5000、密度為0.925g/cn?的彈性體在23CG二1E=4.553105Pa3解：(1)拉伸模量RTc0.925106g/m38.314296.15KE=3G=33-Mc5000=1.366106町2=1.36661Pa(2)G瓷(1營燈(-聽"G9.稱取交聯(lián)后的天然橡膠試樣，于25C在正癸烷溶劑中溶脹。達(dá)溶脹平衡時(shí)，測得體積溶脹比為4.0。已知高分