聚合物流变学复习题

一、名词解释（任选5小题，每小题2分，共10分）：

蠕变与应力松弛、时－温等效原理、屈服强度与断裂强度 、熔融指数、牛顿流体与非牛顿流体、假塑性流体与膨胀性流体、第一法向应力差 、拉伸流动与剪切流动、熔体破裂、挤出胀大、不稳定流动、法向分量与剪切分量、粘流态、宾汉流体、粘流活化能、极限粘度??、断裂韧性K1C、聚合物流变学、应力与应变、拉伸应变与剪切应变、内耗与损耗因子、断裂强度、脆性断裂、韧性断裂、疲劳断裂、疲劳寿命、蠕变断裂、磨损磨耗、细颈、冷拉伸、韧性、断裂功、环境应力开裂、疲劳、疲劳强度、普弹形变与高弹形变、屈服与断裂、屈服现象与屈服点、普弹性、高弹性、强迫高弹性、粘弹性与熵弹性、脆化温度与耐寒性、应力集中与应力松弛、拉伸强度与断裂强度、冲击强度与抗弯强度、出口膨胀与颈缩、银纹与裂纹

二、简答题（可任选答8题，每题5分，共40分）：

第一章 绪 论

1、简述聚合物流变行为的特征是什么？

2、何为粘弹性？为什么聚合物具有明显的粘弹性？举例介绍塑料制品应用和塑料加工中的粘弹性现象？

第二章 基本物理量和线性粘性流动 1、简述线性弹性变形的特点。

2、聚合物的粘性流动有何特点?为什么？

第三章 熔体流动和弹性

1、列举改善下列高分子材料力学性能的主要途径：

1）提高结构材料的抗蠕变性能； 2）减小橡胶材料的滞后损失； 3）提高材料的拉伸强度； 4）提高材料的冲击强度。

2、聚合物的结晶熔化过程与玻璃化转变过程本质上有何不同？试从分子运动角度比较聚合物结构和外界条件对这两个转变过程影响的异同。

3、试述温度和剪切速率对聚合物剪切粘度的影响。并讨论不同柔性的聚合物的剪切粘度对温度和剪切速率的依赖性差异。

4、解释如下现象：1）聚合物的Tg开始时随分子量增大而升高，当分子量达到一定值之后，Tg变为与分子量无关的常数；2）聚合物中加入单体、溶剂、增塑剂等低分子物时导致Tg下降。

6、两个牵伸比相同的聚丙烯的纺丝过程中，A用冰水冷却，B用333K的热水冷却。成丝后将这两种聚丙烯丝放在363K的环境中，发现两者的收缩率有很大不同。哪一种丝的收缩率高？说明理由。

7、提高聚合物的耐热性的措施有哪些？其中哪些是通过改变聚合物的分子结构而实

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现的？

8、试述影响聚合物粘流温度的结构因素。

9、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？

10、对聚合物熔体的粘性流动曲线划分区域，并说明区域名称及对应的粘度名称，解释区域内现象的产生原因。

11、为什么实际橡胶弹性中带粘性，高聚物粘性熔体又带弹性？列举它们的具体表现形式。如何减少橡胶的粘性?在挤出成型中如何减小成型制品中的弹性成分？

12、 对聚合物熔体的粘性流动曲线划分区域，并标明区域名称及对应的粘度名称，解释区域内现象的产生原因。

13、熔融指数与相对分子质量有什么关系？简述之。

14、简述聚合物熔体和溶液的普适流动曲线，说明η0和η∞的含义并以分子链缠结的观点给以解释。

15、分别画出牛顿流体、理想弹性体、线形和交联聚合物的蠕变曲线及回复曲线

16、为什么高聚物的流动活化能与相对分子质量无关？ 17、解释为什么高速行驶中的汽车内胎易爆破。 18、举例说明和区分以下的聚合物熔体的流动类型：

1）层流和湍流；2）稳定与不稳定流动；3）等温与非等温流动；4）剪切流动与拉伸流动；5）压力流动与拖曳流动。

19、何为不稳定流动？聚烯烃熔体不稳定流动的类型有哪些？举例说明提高流动稳定性的措施。

20、解释聚合物熔体离模膨胀原因，简述影响因素。

21、简述影响熔体破裂的因素。试分析塑料熔体在注射充模流动过程中产生熔体破裂的原因及对制品质量的影响。

22、高聚物熔体产生弹性效应的本质是什么？

23、高聚物熔体弹性效应有哪些表现？它们对高聚物制品的性能各有什么影响？ 24、何为挤出胀大现象？举例说明减少胀大比的措施。

第四章 流变断裂

1、简述超过屈服应力后应力一般略有下降的原因。

2、超过屈服后发生断裂的现象一般称为韧性断裂。韧性断裂可能会有几种不同的情况出现？各称什么断裂？

3、试述外界条件对断裂行为的影响。 4、聚合物的屈服有哪些特点？

5、简述聚合物材料的增强途径与机理。 6、试述影响聚合物冲击强度的因素。 7、简述聚合物的增韧改性。 8、简述聚合物的增韧机理。

9、至少从 5 个方面对比总结脆性断裂与韧性断裂的区别。

10、研究玻璃态高聚物的大形变常用什么实验方法，说明高聚物中两种断裂类型的特

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点，并画出两种断裂的典型应力-应变曲线。

11、说明高聚物中两种断裂的特点，并画出两种断裂的应力-应变曲线。

12、聚合物的许多应力-应变曲线中，屈服点和断裂点之间的区域是一平台。这平台区域的意义是什么？温度升高或降低能使平台的尺寸增加或减少？

13、要使脆性较大的非晶态聚合物增韧，而又不至于过多地降低材料的模量和强度，采用什么方法？举例说明。

14、熔融温度对球晶大小有什么影响？

15、在橡胶下悬一砝码，保持外界不变，升温时会发生什么现象？

第五章 拖曳流动分析

1、试述开炼机的工作原理。

2、简述开炼机的辊筒间压力分布情况。 3、简述物料在压延机辊简间隙的压力分布。 4、简述物料在压延辊筒间隙的流速分布。 5、简述物料在压延中的粘弹效应。

6、简述压延机的压延效应及其产生的原因。 7、简述挤出机压缩熔化段固体物料的熔化过程。 8、简述熔体在挤出机均化段的流动形式。 9、试述实行稳定挤出过程的一些流变学考虑。 10、简述挤出工艺条件对产品质量的影响 11、试述开炼机的工作原理。

第六章 注射流变分析

1、简述对塑料塑化的要求。

2、简述塑化热效率E的定义及其影响因素。 3、简述注射机螺杆作用及其特点。 4、简述注射机料筒温度选定的原则。 5、简述注射压力的作用及其选择原则。

6、简述注射压力和注射速度的关系及选择原则。

7、简述注塑制品中的残余应力产生原因及残余应力分类。 8、简述注塑制品热处理的作用及其原因。

9、用于注射成型和熔融成纤的高聚物各自对分子量分布有不同的要求，为什么？ 三、选择题（在下列各小题的备选答案中，请把你认为正确答案的题号填入题干的括号内。每题1.5分，共15分）

1、Maxwell 模型可以模拟：（ ）

A．线形聚合物的应力松弛过程 B.交联聚合物的应力松驰过程 C. 线形聚合物的蠕变过程 D.交联聚合物的蠕变过程 2、下列三类物质中具有粘弹性的是：（ ）

A．硬固的塑料 B. 硫化橡胶 C. 聚合物流体 D. 以上三者均有

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3、大多数聚合物流体属于：（ ）

A．膨胀性流体（τ = kγn ，n>1） B. 膨胀性流体（τ = kγn ，n<1） C. 假塑性流体（τ = kγn ，n>1） D. 假塑性流体（τ = kγn ，n<1） 4、能有效改善聚甲醛的加工流动性的方法有：（ ）

A．增大分子量 B. 升高加工温度 C. 提高挤出机的螺杆转速 5、下列方法中可以提高聚合物材料的拉伸强度的是：（ ）

A．提高支化程度 B. 提高结晶度 C. 加入增塑剂 D. 与橡胶共混 6、下列方法中可以降低熔点的是：（ ）

A．主链上引入芳杂环 B. 降低结晶度 C. 提高分子量 D. 加入增塑剂 7、下列方法中不能测定玻璃化温度的是：（ ）

A．体膨胀计 B. 差示扫描量热法 C. 动态机械分析仪 D. X 射线衍射仪 8、下列方法中不能测定聚合物熔体粘度的是：（ ）

A．毛细管粘度计 B. 旋转粘度计 C. 乌氏粘度计 D. 落球粘度计 9、下列聚合物中刚性因子最大的是：（ ）

A．聚乙烯 B. 聚丙烯腈 C. 聚氯乙烯 D. 聚丙烯 12、高聚物的应力-应变曲线中哪个阶段表现出强迫高弹性（ ）。 A、大形变 B、应变硬化 C、断裂 13、3.4次方幂律适用于( )。

A、缩聚物 B、低相对分子质量加聚物 C、高相对分子质量加聚物 14、已知[η]=KM，判断以下哪一条正确（ ）。

A、Mη=Mn B、Mη=Mw C、Mη=Mn= MZ=Mw 15、高聚物为假塑性流体，其粘度随剪切速率的增加而（ ）。

A、增加 B、减少 C、不变 16、交联橡胶以下哪一条不正确（ ）。

A、形变很小时符合胡克定律 B、具有熵弹性 C、拉伸时吸热 17、以下哪个过程泊松比减少（ ）。

A、硬PVC中加入增塑剂 B、硬PVC中加入SBS共混 C、橡胶硫化的硫含量增加 18、下列材料哪种更易从模头挤出（ ）。

A、假塑性材料 B、胀塑性材料 C、牛顿流体 19、在设计制造外径为5cm管材的模头时，应选择哪种内径的模头（ ）。 A、小于5cm B、5cm C、大于5cm 20、聚合物挤出成型时，产生熔体破裂的原因是（ ）。

A、熔体弹性应变回复不均匀 B、熔体粘度过小 C、大分子链取向程度低 21、高聚物滞后现象的发生是什么原因（ ）。

A、运动时受到内摩擦力的作用 B、高聚物的惰性很大 C、高聚物的弹性太大

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23、以下哪种现象可用聚合物存在链段运动来解释（ ）。

A、聚合物泡在溶剂中溶胀 B、聚合物受力可发生弹性形变 C、聚合物熔体粘度很大

24、粘弹性表现最为明显的温度是（ ）。

A、﹤Tg B、Tg附近 C、Tf附近 25、聚合物熔体的爬杆效应是因为（ ）。

A、普弹形变 B、高弹形变 C、粘流 26、3.4次方幂律是反映以下什么与相对分子质量的关系（ ）。

A、溶液粘度 B、零剪切粘度 C、玻璃化转变温度 27、以下哪个过程与链段运动无关（ ）。

A、玻璃化转变 B、巴拉斯效应 C、Tb（脆化点） 28、对于假塑性流体，随着剪切速率的增加，其表观粘度（ ）。 A、先增后降 B、增加 C、减少 29、下列聚合物的内耗大小排列顺序正确的为（ ）。

A、SBR﹥NBR﹥BR B、NBR﹥BR﹥SBR C、NBR﹥SBR﹥BR 30下列三类物质中，具有粘弹性的是（ ）

A、硬塑料； B、硫化橡胶； C、聚合物熔体； D、三者都有。 31、在注射成型中能最有效改善聚甲醛熔体流动性的方法是（ ）

A、增大分子量； B、提高加工温度； C、提高注射速率 32、橡胶产生弹性的原因是拉伸过程中_______。

A、内能的变化； B、熵变； C、体积变化。

33、可以用时温等效原理研究聚合物的粘弹性，是因为______。

A、高聚物的分子运动是一个与温度、时间有关的松弛过程； B、高聚物的分子处于不同的状态；

C、高聚物是由具有一定分布的不同分子量的分子组成的。 34、高分子材料的应力松弛程度与______有关。

A、外力大小； B、外力频率； C、形变量。 35、剪切粘度随剪切速率的增大而减小的流体属于：( )

A、假塑性流体； B、胀塑性流体； C、宾汉流体

36、在聚合物的粘流温度以上，描述表观粘度与温度之间关系的方程式是：（ ）

A、Arrhenius（阿伦尼乌斯）方程； B、WLF 方程； C、Arami 方程 37、Voigt 模型可以用来描述：（ ）

A、交联高聚物的蠕变过程； B、交联高聚物的应力松弛过程； C、线形高聚物的应力松弛过程； D、线形高聚物的蠕变过程 38、处在粘流态的聚合物，能够运动的单元有：（ ）

A、链节； B、侧基； C、链段； D、整个分子； E、支链

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