高聚物可有習(xí)題答案4

1、第五章高聚物的結(jié)構(gòu)第五章高聚物的結(jié)構(gòu)第第1題題解答：解答：玻璃態(tài)TbTgTfT/ 形變%Tb-脆化溫度；Tg-玻璃化溫度；Tf-黏流溫度Td高彈態(tài)粘流態(tài)三種物理狀態(tài)運(yùn)動(dòng)單元力學(xué)行為特征應(yīng)用玻璃態(tài)TbTg鍵長、鍵角基團(tuán)形變小，并且形變可逆，屬于普彈性能。結(jié)構(gòu)類似玻璃，彈性模量大。塑料、纖維高彈態(tài)TgTf鏈段形變大，形變可逆，彈性模量較小。橡膠黏流態(tài)TfTd鏈段、大分子鏈形變?yōu)椴豢赡?，屬于永久形變，無強(qiáng)度。流動(dòng)取決于相對(duì)分子質(zhì)量大小。成型加工、油漆、黏合劑第五章高聚物的結(jié)構(gòu)第五章高聚物的結(jié)構(gòu)第第2題題解答：解答：由于高彈態(tài)對(duì)成型加工不利，因此，一般情況下，對(duì)結(jié)晶態(tài)高聚物而言要嚴(yán)格控制相對(duì)分子質(zhì)量，

2、防止很大造成的不良影響。12形變%TgTmTfT/ 1-相對(duì)分子質(zhì)量較小2-相對(duì)分子質(zhì)量很大結(jié)晶態(tài)高聚物的物理狀態(tài)結(jié)晶態(tài)高聚物的物理狀態(tài)玻璃態(tài)黏流態(tài)黏流態(tài)玻璃態(tài) 高彈態(tài)M較小較小M很大很大第五章高聚物的結(jié)構(gòu)第五章高聚物的結(jié)構(gòu)第第3題題解答：解答：玻璃化溫度的玻璃化溫度的定義定義高聚物分子鏈段開始運(yùn)動(dòng)或凍結(jié)的溫度。玻璃化溫度的使用價(jià)值玻璃化溫度的使用價(jià)值玻璃溫度是非晶態(tài)高聚物作為塑料使用的最高溫度；是作為橡膠使用的最低溫度。（一般用Tg表示）影響玻璃化溫度的因素影響玻璃化溫度的因素主鏈柔性對(duì)玻璃溫度的影響主鏈柔性對(duì)玻璃溫度的影響對(duì)主鏈柔性有影響的因素，都影響玻璃化溫度。為柔性越大，其玻璃化溫度越

3、低。分子間作用力對(duì)玻璃化溫度的影響分子間作用力對(duì)玻璃化溫度的影響分子間作用力越大，其玻璃化溫度越高。相對(duì)分子質(zhì)量對(duì)玻璃化溫度的影響相對(duì)分子質(zhì)量對(duì)玻璃化溫度的影響玻璃化溫度隨高聚物平均相對(duì)分子質(zhì)量的增加而增大，但當(dāng)平均相對(duì)分子質(zhì)量增加到一定程度時(shí)，玻璃化溫度趨于某一定值。第五章高聚物的結(jié)構(gòu)第五章高聚物的結(jié)構(gòu)第第3題題續(xù)解：共聚對(duì)玻璃化溫度的影響共聚對(duì)玻璃化溫度的影響共聚可以調(diào)整高聚物的玻璃化溫度。交聯(lián)對(duì)玻璃化溫度的影響交聯(lián)對(duì)玻璃化溫度的影響適度交聯(lián)，可以提高玻璃化溫度。增塑劑對(duì)玻璃化溫度的影響增塑劑對(duì)玻璃化溫度的影響隨著增塑劑加入量的增加，玻璃化溫度下降。外界條件的影響外界條件的影響外力大小外力

4、大小對(duì)高聚物施加的外力越大，玻璃化溫度下降越低。外力作用時(shí)間外力作用時(shí)間時(shí)間越長，玻璃化溫度越低。升溫速度升溫速度升溫速度越快，玻璃化溫度越高。玻璃化溫度的測(cè)定玻璃化溫度的測(cè)定原理：原理：利用高聚物在發(fā)生玻璃化轉(zhuǎn)變的同時(shí)各種物理參數(shù)均發(fā)生變化的特性進(jìn)行測(cè)定。Tg12345T物性參數(shù)-比體積-膨脹率-熱容-導(dǎo)熱率-折光率第五章高聚物的結(jié)構(gòu)第五章高聚物的結(jié)構(gòu)第第3題題續(xù)解：常用的玻璃化溫度測(cè)定方法熱-機(jī)械曲線法膨脹計(jì)法電性能法DTA法DSC法第五章高聚物的結(jié)構(gòu)第五章高聚物的結(jié)構(gòu)第第4題題解答：解答：熔點(diǎn)的熔點(diǎn)的定義定義平衡狀態(tài)下晶體完全消失的溫度。熔點(diǎn)的使用價(jià)值熔點(diǎn)的使用價(jià)值是晶態(tài)高聚物用于塑料和

5、纖維時(shí)的最高使用溫度，又是它們的耐熱溫度和成型加工的最低溫度。小分子結(jié)晶與高聚物結(jié)晶熔融過程的異同點(diǎn)小分子結(jié)晶與高聚物結(jié)晶熔融過程的異同點(diǎn)小分子結(jié)晶高聚物結(jié)晶熔融過程從晶相轉(zhuǎn)變?yōu)橐合啵ㄕ劬€）從晶相轉(zhuǎn)變?yōu)橐合啵O慢升溫為折線）特點(diǎn)熱力學(xué)函數(shù)有突變突變?nèi)刍臏囟确秶ㄕ═m0.1）熔點(diǎn)與兩相含量無關(guān)無關(guān)熔點(diǎn)高低與結(jié)晶過程無關(guān)無關(guān)熱力學(xué)函數(shù)有突變突變?nèi)刍臏囟确秶鷮挘▽挘═m2）熔點(diǎn)與兩相含量有關(guān)有關(guān)熔點(diǎn)高低與結(jié)晶過程有關(guān)有關(guān)第五章高聚物的結(jié)構(gòu)第五章高聚物的結(jié)構(gòu)第第4題題解答：解答： 影響熔點(diǎn)的因素影響熔點(diǎn)的因素增大分子間的作用力越大（方法是在高分子主鏈或側(cè)基上引入極性基團(tuán)）為熔點(diǎn)越高。降低柔性

6、，增加剛性（方法是在主鏈上引入苯環(huán)，降低體系混亂程度），熔點(diǎn)越高。熔點(diǎn)的測(cè)定方法熔點(diǎn)的測(cè)定方法同玻璃化溫度的測(cè)定方法第五章高聚物的結(jié)構(gòu)第五章高聚物的結(jié)構(gòu)第第5題題解答：解答：黏流溫度的黏流溫度的定義定義非晶態(tài)高聚物熔化后發(fā)生黏性流動(dòng)的溫度。黏流溫度的使用價(jià)值黏流溫度的使用價(jià)值是非晶態(tài)高聚物成型加工的最低溫度。影響?zhàn)ち鳒囟鹊囊蛩赜绊戰(zhàn)ち鳒囟鹊囊蛩厝嵝浴傂?，Tf；平均相對(duì)分子質(zhì)量，內(nèi)摩擦力， Tf。影響?zhàn)ち鳒囟鹊臏y(cè)定影響?zhàn)ち鳒囟鹊臏y(cè)定采用熱-機(jī)械曲線法、DTA法等測(cè)定方法。第五章高聚物的結(jié)構(gòu)第五章高聚物的結(jié)構(gòu)第第6題題解答：解答：軟化溫度的定義軟化溫度的定義在某一指定試樣大小、升溫速度、施加外力

7、方式等條件下，測(cè)定高聚物試樣達(dá)到一定形變時(shí)的溫度。軟化溫度的使用價(jià)值軟化溫度的使用價(jià)值是產(chǎn)品質(zhì)量控制、成型加工和應(yīng)用的參數(shù)之一。軟化溫度的表示方法軟化溫度的表示方法馬丁耐熱溫度馬丁耐熱溫度測(cè)試條件：測(cè)試條件：升溫速度10/12min專用設(shè)備：專用設(shè)備：馬丁耐熱試驗(yàn)箱 懸臂彎曲力5MPa溫度確定長240mm橫桿項(xiàng)指示下降6cm所對(duì)應(yīng)的溫度維卡耐熱溫度維卡耐熱溫度測(cè)試條件：測(cè)試條件：試樣10mm10mm3mm升溫速度（50.5）/6min或（121）/12min 圓柱壓針截面積1mm2第五章高聚物的結(jié)構(gòu)第五章高聚物的結(jié)構(gòu)第第6題題續(xù)解：壓入負(fù)荷5kg或1kg溫度確定圓柱形針壓入1mm所對(duì)應(yīng)的溫度彎

8、曲負(fù)荷熱變形溫度（簡稱熱變形溫度）彎曲負(fù)荷熱變形溫度（簡稱熱變形溫度）測(cè)試條件：測(cè)試條件：試樣 120mm313mm15mm 升溫速度（121）/6min 彎曲應(yīng)力1.85MPa （或0.46MPa靜彎曲負(fù)荷）溫度確定試樣達(dá)到規(guī)定彎曲時(shí)所對(duì)應(yīng)的溫度第五章高聚物的結(jié)構(gòu)第五章高聚物的結(jié)構(gòu)第第7題題解答：解答：1、外力（負(fù)荷）、外力（負(fù)荷）對(duì)材料所施加的使材料形變的力。如拉力、壓力、剪切、扭轉(zhuǎn)、彎曲等。2、內(nèi)力、內(nèi)力指材料為反抗外力，使材料保持原狀所具有的力。如回縮力。3、形變、形變一般是指材料愛力后產(chǎn)生的絕對(duì)形變值。如X、Y、Z等；相對(duì)形變值如X/X、Y/Y、Z/Z等。4、應(yīng)力（、應(yīng)力（）單位面積

9、所受的力。用 表示。5、應(yīng)變（、應(yīng)變（或或）在應(yīng)力作用下單位長度（或單位面積或單位體積）所發(fā)生的形變。6、強(qiáng)度、強(qiáng)度在一定條件下，材料所能承受的最大應(yīng)力。7、泊松比、泊松比 xzxy第五章高聚物的結(jié)構(gòu)第五章高聚物的結(jié)構(gòu)第第7題題續(xù)解：8、模量（、模量（E）引起單位應(yīng)變所需要的應(yīng)力，形式有拉伸模量、壓縮模量、剪切模量、扭轉(zhuǎn)模量、彎曲模量等。9、柔量（、柔量（J）模量的倒數(shù)。10、拉伸強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度在規(guī)定溫度、濕度和加載速度下，試樣沿軸向方向拉伸直至被拉斷為止，斷裂前試樣承受的最大載荷與試樣截面積之比。11、撓曲強(qiáng)度、撓曲強(qiáng)度在規(guī)定條件下對(duì)標(biāo)準(zhǔn)試樣施加靜彎曲力矩，取試樣斷裂前的最大載荷計(jì)算的強(qiáng)度。

10、12、抗沖擊強(qiáng)度、抗沖擊強(qiáng)度試樣受沖擊而破裂時(shí)的單體體積所吸收的能量。14、硬度、回彈性、韌性及疲勞、硬度、回彈性、韌性及疲勞第五章高聚物的結(jié)構(gòu)第五章高聚物的結(jié)構(gòu)第第8題題解答：解答：（1）非晶態(tài)高聚物的應(yīng)力）非晶態(tài)高聚物的應(yīng)力-應(yīng)變曲線應(yīng)變曲線拉伸的工業(yè)應(yīng)用拉伸的工業(yè)應(yīng)用為增加纖維的拉伸強(qiáng)度而進(jìn)行單軸拉伸；為增加塑料薄膜的強(qiáng)度而進(jìn)行雙軸拉伸。線型線型非晶態(tài)高聚物的應(yīng)力非晶態(tài)高聚物的應(yīng)力-應(yīng)變曲線應(yīng)變曲線拉伸過程高分子鏈的三種運(yùn)動(dòng)情況：彈性形變（開始彈性形變（開始A點(diǎn)）點(diǎn)）應(yīng)變隨應(yīng)力的增加而增大，服從虎克定律，具有普彈性能；運(yùn)動(dòng)單元為鍵長、鍵角。對(duì)應(yīng)為彈性伸長極限。強(qiáng)迫高彈形變（強(qiáng)迫高彈形變（

11、A點(diǎn)點(diǎn)B點(diǎn)）點(diǎn)）中間經(jīng)過屈服點(diǎn)Y，對(duì)應(yīng)的表示高聚物材料對(duì)抗永久形變的能力；形變能力300%1000%，并且可逆；運(yùn)動(dòng)單元為鏈段。應(yīng)變應(yīng)力YABAYBAYBA-彈性極限；Y-屈服點(diǎn)；B-斷裂點(diǎn)第五章高聚物的結(jié)構(gòu)第五章高聚物的結(jié)構(gòu)第第8題題續(xù)解：黏流形變（黏流形變（B點(diǎn)后）點(diǎn)后）形變?yōu)椴豢赡妫ㄓ谰眯巫儯?；運(yùn)動(dòng)單元為鏈段、大分子鏈。非晶態(tài)高聚物的六種應(yīng)力非晶態(tài)高聚物的六種應(yīng)力-應(yīng)變曲線與使用的關(guān)系應(yīng)變曲線與使用的關(guān)系可以作為工程塑料的高聚物可以作為工程塑料的高聚物材料硬而脆材料硬而脆剛性制品，不宜沖擊，能承受靜壓力典型實(shí)例：典型實(shí)例：酚醛塑料制品材料硬而強(qiáng)材料硬而強(qiáng)高模量高抗張，斷裂伸長小或無屈服典

12、型實(shí)例：典型實(shí)例：PVC硬制品第五章高聚物的結(jié)構(gòu)第五章高聚物的結(jié)構(gòu)第第8題題續(xù)解：可以作為形變較大的材料可以作為形變較大的材料材料硬而韌材料硬而韌高模量高抗張，斷裂伸長大，有屈服典型實(shí)例：典型實(shí)例：聚碳酸酯制品材料軟而韌材料軟而韌低模量低屈服，斷裂伸長率及強(qiáng)度大典型實(shí)例：典型實(shí)例：硫化橡膠、LDPE制品材料軟而弱材料軟而弱低模量低強(qiáng)度，斷裂伸長率中等典型實(shí)例：典型實(shí)例：未硫化天然橡膠第五章高聚物的結(jié)構(gòu)第五章高聚物的結(jié)構(gòu)第第8題題續(xù)解：無使用價(jià)值的材料無使用價(jià)值的材料材料弱而脆材料弱而脆一般為低聚物第五章高聚物的結(jié)構(gòu)第五章高聚物的結(jié)構(gòu)第第9題題解答：解答：（2）未取向的晶態(tài)高聚物的應(yīng)力）未取向的

13、晶態(tài)高聚物的應(yīng)力-應(yīng)變曲線應(yīng)變曲線整個(gè)曲線有兩個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)，劃分為三段：曲線的初始段（OY），應(yīng)力隨應(yīng)變直線增加，試樣均勻伸長；達(dá)到屈服點(diǎn)（Y）后，試樣突然在某處或幾處變細(xì)，出現(xiàn)“細(xì)頸”，由此開始拉伸的第二階段-細(xì)頸發(fā)展階段（ND），這一階段的特點(diǎn)是伸長不斷增加而應(yīng)力幾乎不變或增大不多，直至整個(gè)試樣全部變細(xì)（D點(diǎn)）；第三階段（DB）是已被細(xì)頸的試樣重新被均勻拉伸應(yīng)力隨應(yīng)變?cè)黾?，直至斷裂點(diǎn)B為止。 OYNDBOY段段 YN段段ND段段DB段段D點(diǎn)點(diǎn)OY段段YN段段ND段段D點(diǎn)點(diǎn)DB段段試樣形狀變化試樣形狀變化第五章高聚物的結(jié)構(gòu)第五章高聚物的結(jié)構(gòu)第第10題題解答：解答：相對(duì)分子質(zhì)量及分布對(duì)強(qiáng)度的影響相

14、對(duì)分子質(zhì)量及分布對(duì)強(qiáng)度的影響規(guī)律：規(guī)律：強(qiáng)度隨相對(duì)分子質(zhì)量的增大而增加，分布寬窄影響不大，但低聚物部分增加時(shí)，因低分子部分發(fā)生分子間斷裂而使強(qiáng)度下降。低分子摻合物對(duì)強(qiáng)度的影響低分子摻合物對(duì)強(qiáng)度的影響規(guī)律：規(guī)律：低分子物質(zhì)的加入降低強(qiáng)度。實(shí)例實(shí)例增塑劑的加入能降低強(qiáng)度，但對(duì)脆性高聚物而言，少量加入低分子物質(zhì)，能增加強(qiáng)度。交聯(lián)對(duì)強(qiáng)度的影響交聯(lián)對(duì)強(qiáng)度的影響規(guī)律：規(guī)律：適度交聯(lián)增加強(qiáng)度，但過度交聯(lián)，在受外力時(shí)，會(huì)使應(yīng)力集中而降低強(qiáng)度。實(shí)例實(shí)例橡膠的適度交聯(lián)。結(jié)晶對(duì)強(qiáng)度的影響結(jié)晶對(duì)強(qiáng)度的影響規(guī)律：規(guī)律：結(jié)晶度增大，強(qiáng)度增加，但材料變硬而脆；大球晶增加斷裂伸長率，小球晶增加韌性、強(qiáng)度、模量等；纖維狀晶體強(qiáng)

15、度大于折疊晶體強(qiáng)度。第五章高聚物的結(jié)構(gòu)第五章高聚物的結(jié)構(gòu)第第10題題續(xù)解：實(shí)例實(shí)例緩慢降溫有利形成大球晶，淬火有利形成小球晶。取向?qū)?qiáng)度的影響取向?qū)?qiáng)度的影響規(guī)律：規(guī)律：取向能增加取向方向上材料的強(qiáng)度。填充物對(duì)強(qiáng)度的影響填充物對(duì)強(qiáng)度的影響規(guī)律：適當(dāng)填充活性填料增加強(qiáng)度。實(shí)例橡膠填充炭黑；玻璃鋼填充玻璃纖維。材料中缺陷對(duì)強(qiáng)度的影響材料中缺陷對(duì)強(qiáng)度的影響缺陷指向與危害：雜質(zhì)、不塑化樹脂粒、氣泡、降解物等造成微小裂紋，當(dāng)材料受到外力作用時(shí)，在缺陷處產(chǎn)生應(yīng)力集中，致使材料斷裂、破壞。第五章高聚物的結(jié)構(gòu)第五章高聚物的結(jié)構(gòu)第第11題題解答：解答：松弛過程（現(xiàn)象）松弛過程（現(xiàn)象）是高聚物從一種平衡狀態(tài)過渡到

16、另外一種平衡狀態(tài)的過程。在松弛過程中，高聚物處于不平衡的過渡。 常見的高聚物松弛過程常見的高聚物松弛過程高聚物的松弛過程應(yīng)力松弛（relaxation of stress）蠕變（creep）是在保持高聚物材料形變一定的情況下，應(yīng)力隨時(shí)間的增加而逐漸減小的現(xiàn)象。是在一定的應(yīng)力作用下，形變隨時(shí)間的增加而增大的現(xiàn)象。第五章高聚物的結(jié)構(gòu)第五章高聚物的結(jié)構(gòu)第第11題題續(xù)解：高聚物的松弛過程直接影響高聚物材料尺寸穩(wěn)定性；但高聚物材料成型加工過程中需要通過松弛過程將各種應(yīng)力松弛掉，防止應(yīng)力集中而影響使用。松弛過程的本質(zhì)：松弛過程的本質(zhì)：是鏈段和分子鏈運(yùn)動(dòng)的結(jié)果。 應(yīng)力松弛曲線與應(yīng)力松弛示意圖應(yīng)力松弛曲線與應(yīng)

17、力松弛示意圖應(yīng)力松弛曲線與應(yīng)力松弛示意圖應(yīng)力松弛曲線與應(yīng)力松弛示意圖 蠕變曲線蠕變曲線t停止型減小型1受力形變維持不變應(yīng)力松弛應(yīng)力松弛示意圖應(yīng)力松弛示意圖應(yīng)力松弛曲線示意圖應(yīng)力松弛曲線示意圖增長型停止型穩(wěn)變型t蠕變曲線示意圖第五章高聚物的結(jié)構(gòu)第五章高聚物的結(jié)構(gòu)第第12題題解答：解答：影響強(qiáng)度的因素：影響強(qiáng)度的因素：強(qiáng)度隨相對(duì)分子質(zhì)量的增高而增大強(qiáng)度隨相對(duì)分子質(zhì)量的增高而增大；相對(duì)分子質(zhì)量分布的影響，主要考慮低聚物部分，低聚物部分增多，就會(huì)導(dǎo)致受力時(shí)的分子間斷裂，使強(qiáng)度降低。加入低分子摻合物低分子摻合物對(duì)高聚物材料強(qiáng)度的影響，類似于相對(duì)分子質(zhì)量分布中的低聚物，一般會(huì)使材料的強(qiáng)度下降。交聯(lián)能使高聚

18、物材料的相對(duì)分子質(zhì)量增加交聯(lián)能使高聚物材料的相對(duì)分子質(zhì)量增加，也增加了分子間的牢固連結(jié)作用，因此，一般有利于強(qiáng)度的提高。但交聯(lián)要適度，過多交聯(lián)時(shí)，使材料在受到外力時(shí)，容易產(chǎn)生局部應(yīng)力集中時(shí)，也會(huì)造成強(qiáng)度下降。結(jié)晶的影響主要取決于結(jié)晶度、晶粒大小和晶體的結(jié)構(gòu)。一般情況，隨著結(jié)隨著結(jié)晶度的增加，高聚物的屈服應(yīng)力、強(qiáng)度、模量和硬度等提高；而斷裂伸長率和沖晶度的增加，高聚物的屈服應(yīng)力、強(qiáng)度、模量和硬度等提高；而斷裂伸長率和沖擊韌性則下降。擊韌性則下降。結(jié)晶使高聚物變硬變脆。球晶的結(jié)構(gòu)對(duì)強(qiáng)度的影響超過結(jié)晶度所產(chǎn)生的影響，它的大小對(duì)聚合物的力學(xué)性能，以及物理和光學(xué)性能起重要作用。大的球晶一般能使高聚物的斷

19、裂伸長率和韌性降低；小球晶能造成材料的抗張強(qiáng)度、模量、斷裂伸長和韌性提高。 第五章高聚物的結(jié)構(gòu)第五章高聚物的結(jié)構(gòu)第第12題題續(xù)解：取向取向?qū)Ω呔畚锏乃辛W(xué)性能都有影響，最突出的是取向產(chǎn)生各向異性和取向方向的強(qiáng)度。向高聚物材料中添加活性填料活性填料，如補(bǔ)強(qiáng)劑和增強(qiáng)劑等可以提高分子間的結(jié)合力，防止裂縫的增長。高聚物材料的實(shí)際測(cè)試強(qiáng)度要比理論上計(jì)算強(qiáng)度小得多。其原因在于材料中或多或少地存在缺陷缺陷，如含有雜質(zhì)、塑化不透的樹脂粒、原料中因水分或空氣等而形成的氣泡、加工溫度太高導(dǎo)致的焦化或降解物等等。這些缺陷往往用眼睛是看不見的，但對(duì)性質(zhì)特別是對(duì)沖擊強(qiáng)度的影響是巨大的。在受到應(yīng)力時(shí)，缺陷便成為應(yīng)力集中

20、處，使該處的應(yīng)力比平均應(yīng)力大幾十至幾百倍，因而，斷裂就從該處發(fā)生和發(fā)展，導(dǎo)致整個(gè)材料的破壞。 第五章高聚物的結(jié)構(gòu)第五章高聚物的結(jié)構(gòu)第第13題題解答：解答：tttttttttDDD應(yīng)變與時(shí)間的關(guān)系應(yīng)變與應(yīng)力的關(guān)系類型編號(hào)123456789特點(diǎn)符合虎克定律的理想彈性體不符合虎克定律的理想彈性體能完全回復(fù)的非理想彈性體高彈體具塑性的非理想彈性體非理想塑性體理想塑性體或稱賓漢流體具粘彈性的非牛頓流體非牛頓粘性流體牛頓流體DDD111第五章高聚物的結(jié)構(gòu)第五章高聚物的結(jié)構(gòu)第第13題題續(xù)解：如上表所示，共分為九種類型。其中九種類型。其中4、5、6、7是屬于高聚物材料是屬于高聚物材料。影響?zhàn)ざ鹊囊蛩兀河绊戰(zhàn)ざ?/p>

21、的因素：粘度是液體流動(dòng)時(shí)內(nèi)磨擦力的表征。對(duì)剛性高分子鏈，其鏈段的尺寸趨近于整個(gè)大分子鏈的大小，因而平均相對(duì)分子質(zhì)量越大，流動(dòng)時(shí)的有效體積越大，即粘度越大，流動(dòng)性越小。對(duì)柔性高分子鏈，在受熱時(shí)，鏈段運(yùn)動(dòng)是無規(guī)則的，但在外力作用下，鏈段運(yùn)動(dòng)主要沿著力場(chǎng)方向，因而發(fā)生流動(dòng)。相對(duì)分子質(zhì)量越大，鏈段數(shù)目就越多，各鏈段都向同一方向流動(dòng)，所需的活化能也就越大，故表觀粘度就大。相對(duì)分子質(zhì)量分布情況對(duì)流動(dòng)性也有一定影響。通常分布較窄的高聚物與其分布較寬而平均相對(duì)分子質(zhì)量相等的相比，前者在流動(dòng)性行為上要較多地接近牛頓流體，但粘度以后者較小，這是由于低相對(duì)分子質(zhì)量部分對(duì)高相對(duì)分子質(zhì)量部分起了增塑作用。 第五章高聚物

22、的結(jié)構(gòu)第五章高聚物的結(jié)構(gòu)第第13題題續(xù)解：當(dāng)溫度較高（Tg100）時(shí)，高聚物的表觀粘流活化能基本恒定；但當(dāng)溫度較低（Tg100）時(shí)，高聚物的表觀粘流活化能并不恒定，而是隨溫度的下降而急劇增大。其原因可以從兩點(diǎn)考慮，一是鏈段在躍遷時(shí)，能否克服能壘；二是否存在能夠接納它的空穴。當(dāng)溫度較高時(shí)，由于高聚物內(nèi)部的自由體積較大，后一因素容易獲得，因此躍遷僅僅取決于前一因素，這與一般活化過程相同，所以表觀粘流活化能為恒定值。當(dāng)溫度較低時(shí)，由于自由體積減少，后一因素難以保證，從而阻礙鏈段的躍遷，造成能壘的增高，使高聚物的表觀粘流活化能隨溫度下降而增大。 第五章高聚物的結(jié)構(gòu)第五章高聚物的結(jié)構(gòu)第第14題題解答：解

23、答：高聚物熔體流動(dòng)中的彈性效應(yīng)是指高聚物熔體（粘彈性流體）在壓力下從模具的?？诒粩D出時(shí)，料流立即膨脹，所得擠出物的橫截面大于?？诮孛娓鞯默F(xiàn)象（又稱出口膨脹現(xiàn)象）。是一種彈性后效應(yīng)，也稱巴拉斯效應(yīng)。從分子鏈運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn)來看，當(dāng)管道內(nèi)分子鏈處于高變切速率時(shí)，鏈段被迫舒展開來，這與高彈態(tài)受拉伸時(shí)分子鏈?zhǔn)嬲沟那闆r相似。此時(shí)鏈段間發(fā)生取向，熔體出現(xiàn)各向異性。當(dāng)流道突然放大或從孔道中流出時(shí)，意味著大分子突然“自由化”，在流道中形成的高彈形變立即得以回復(fù)，分子鏈又恢復(fù)到大體上無序的平衡狀態(tài)，鏈間距離增大，以致流束發(fā)生膨脹。實(shí)踐證明，當(dāng)剪切速率增高時(shí)，流束的出口膨脹劇增，直到一最大值，然后又降下來。 第五章高聚

24、物的結(jié)構(gòu)第五章高聚物的結(jié)構(gòu)第第15題題解答：解答：熔融粘度（表觀）的測(cè)定可以采用下面幾種方法。毛細(xì)管粘度計(jì)法（包括熔融指數(shù)測(cè)定儀等）是測(cè)量在一定壓力下液體自毛細(xì)管中流出來的速率；旋轉(zhuǎn)式粘度法（包括懸錘-杯式、錐-板式或門尼粘度計(jì)等），是使一個(gè)圓體（筒、錐或盤）旋轉(zhuǎn)在高聚物液體中。測(cè)量所需的力；落球式粘度計(jì)法，則是測(cè)量一圓球在高聚物液體中沉降的速率等。這些方法所測(cè)得的粘度都是在規(guī)定條件下的數(shù)值。都是比較熔體流動(dòng)性最方便的方法?？紤]到高聚物成型加工的需要，下面簡單介紹熔融指數(shù)測(cè)定方法。測(cè)定在熔融指數(shù)儀中進(jìn)行（圖5-48）。高聚物熔體試樣在規(guī)定的溫度和壓力下，在一定時(shí)間內(nèi)流過標(biāo)準(zhǔn)出料孔的重量，稱為熔

25、融指數(shù)MI，以g/10min表示。它可以作為熱塑性樹脂成型加工工藝條件的參數(shù)。熔融指數(shù)越高，表示流動(dòng)性越好；MI與相對(duì)分子質(zhì)量有關(guān)，相對(duì)分子質(zhì)量越大，MI越小。 第五章高聚物的結(jié)構(gòu)第五章高聚物的結(jié)構(gòu)第第16題題解答：解答：由于高聚物材料具有體積電阻率高（10161020-cm）、介電常數(shù)?。ㄐ〉?左右）、介質(zhì)損耗低（低到10-4）、半導(dǎo)體等特殊優(yōu)良的電性能，同時(shí)某些高聚物還具有優(yōu)良的導(dǎo)電性能。加之高聚物合成材料易得，成型加工方便，品種繁多，可按使用要求提供薄膜、管、板、帶、絲、注塑品和擠出型材等產(chǎn)品選用。正是因?yàn)檫@些優(yōu)良的電性能和指標(biāo)和加工性能，使高聚物材料在電氣工業(yè)方面，作為不可缺少的絕緣材

26、料和介電材料廣泛使用。從普通電線到電纜，從電機(jī)到各種儀表，從電容器到微型固體元件等，都離不開高聚物材料。 第五章高聚物的結(jié)構(gòu)第五章高聚物的結(jié)構(gòu)第第17題題解答：解答：（1）高聚物在光學(xué)方面的應(yīng)用）高聚物在光學(xué)方面的應(yīng)用高聚物材料具有折射、反射、雙折射、偏振、光散射等性能。但高聚物的光學(xué)性質(zhì)受其結(jié)構(gòu)的影響。高聚物材料是作為光導(dǎo)材料使用的。如無定型的聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯等。根據(jù)需要光導(dǎo)元件可以作成棒狀、板狀和其它需要的形狀，主要用作光的傳遞和發(fā)光裝飾材料。（2）高聚物在透氣方面的應(yīng)用）高聚物在透氣方面的應(yīng)用高聚物的透氣性能主要體現(xiàn)在車胎、氣球、包裝薄膜及分離膜等方面的應(yīng)用上。對(duì)透氣性能的要求

27、也視高聚物材料的用途而定，有的要求透氣性越小越好（如車胎），有的要求透氣性越大越好（如某些包裝薄膜），有的要求有選擇的透過某些氣體或液體。尤其膜分離技術(shù)在海水淡化、污水處理、富氧氣體、化學(xué)化工物料分離等諸多方面的研究與應(yīng)用非?；钴S。 第五章高聚物的結(jié)構(gòu)第五章高聚物的結(jié)構(gòu)第第18題題解答：解答：（1 1）高聚物熱物理性能的范圍）高聚物熱物理性能的范圍高聚物材料的熱物理性能主要包括高聚物材料的耐熱性、比熱容與焓的計(jì)算、導(dǎo)熱率和熱膨脹系數(shù)等。（2）應(yīng)用）應(yīng)用主要用于保溫材料。第五章高聚物的結(jié)構(gòu)第五章高聚物的結(jié)構(gòu)第第19題題解答：解答：（1）非晶高聚物的溶解過程）非晶高聚物的溶解過程（2）結(jié)晶高聚物的

28、溶解過程）結(jié)晶高聚物的溶解過程需要加熱到熔點(diǎn)附近，其他與非晶高聚物的溶解過程相同。（3）溶解的關(guān)鍵）溶解的關(guān)鍵溶脹運(yùn)動(dòng)單元：溶劑分子部分鏈段運(yùn)動(dòng)單元：溶劑分子大部分鏈段少部分高分子鏈運(yùn)動(dòng)單元：溶劑分子所有鏈段所有高分子鏈溶脹無限溶脹第五章高聚物的結(jié)構(gòu)第五章高聚物的結(jié)構(gòu)第第20題題解答：解答：（1）溶劑的選擇）溶劑的選擇極性相似原則極性相似原則 極性高聚物溶解于極性溶劑之中，非極性高聚物溶解于非性溶劑溶劑之中；極性大的高聚物溶解于極性大的溶劑之中，極性小的高聚物溶解于極性小的溶劑之中。溶劑化原則溶劑化原則 高聚物的溶脹和溶解與溶劑化的作用有關(guān)。所謂溶劑化作用是指溶質(zhì)與溶劑接觸時(shí)，溶劑分子對(duì)溶質(zhì)分

29、子相互產(chǎn)生作用，此作用大于溶質(zhì)之間的分子內(nèi)聚力，使溶質(zhì)分子彼此分離而溶解于溶劑中的作用。極性溶劑分子和高聚物的極性基團(tuán)相互吸引能產(chǎn)生溶劑化作用，使高聚物溶解。這種作用一般是指高分子上的酸性基團(tuán)（或堿性基團(tuán)）與溶劑分子上的堿性基團(tuán)（或酸性基團(tuán)）發(fā)生溶劑化作用而溶解。溶解度參數(shù)相近相溶原則溶解度參數(shù)相近相溶原則|12|1.5 第五章高聚物的結(jié)構(gòu)第五章高聚物的結(jié)構(gòu)第第20題題續(xù)解：（2）高聚物稀溶液黏度的表示方法及相互之間的關(guān)系）高聚物稀溶液黏度的表示方法及相互之間的關(guān)系高聚物稀溶液黏度相對(duì)黏度(relative viscosity)增比黏度(specific viscosity)比濃黏度(redu

30、ced viscosity)特性黏度(intrinsic viscosity)0r100rSPCCrSP1 CLimCLimrSPCln0第五章高聚物的結(jié)構(gòu)第五章高聚物的結(jié)構(gòu)第第20題題續(xù)解：（3）影響高聚物溶液黏度的因素）影響高聚物溶液黏度的因素高聚物在溶液中的狀態(tài)，被高聚物分子束縛的自由溶劑分子越多，體系黏度越大。高聚物稀溶液濃度與粘度的關(guān)系（線型關(guān)系）高聚物相對(duì)分子質(zhì)量的影響 CKCsp2 CKCr2 lnKM第五章高聚物的結(jié)構(gòu)第五章高聚物的結(jié)構(gòu)第第20題題續(xù)解：如果溶劑為良溶劑，則大分子鏈為自然松散狀態(tài)，所以黏度較大；如果為不良溶劑，則大分子鏈為卷曲和緊縮狀態(tài)，所以黏度降低。溫度對(duì)黏度

31、的影響，對(duì)不良溶劑而言，隨著溫度的升高，大分子線團(tuán)趨向松散，所以黏度增加；而對(duì)良溶劑而言，由于線團(tuán)已經(jīng)松散，所以黏度對(duì)溫度的依賴性較小，且隨溫度的升高而降低。第五章高聚物的結(jié)構(gòu)第五章高聚物的結(jié)構(gòu)第第21題題解答：解答：數(shù)均相對(duì)分子質(zhì)量重均相對(duì)分子質(zhì)量Z均相對(duì)分子質(zhì)量黏均相對(duì)分子質(zhì)量多分散體系相互之間的關(guān)系：Z均重均黏均數(shù)均iiiiinMNnMnnnnMnMnMnM321332211iiiiiwMWWMWWWWMWMWMWM32133221123iiiiZMnMnM111iiiiiiMWMnMnM第五章高聚物的結(jié)構(gòu)第五章高聚物的結(jié)構(gòu)第第22題題解答：解答：（1）滲透壓法測(cè)定高聚物相對(duì)分子質(zhì)量的原理與過程）滲透壓法測(cè)定高聚物相對(duì)分子質(zhì)量的原理與過程原理：原理：所用儀器為滲透壓計(jì)，測(cè)試原理圖如右。原理如下：當(dāng)C0時(shí)，上式近似為：即/C與高聚物溶液濃度C成直線關(guān)系。從直線截距可求數(shù)均相對(duì)分子質(zhì)量，從斜率可求A2。實(shí)際測(cè)試過程：實(shí)際測(cè)試過程：人為配制若干為同濃度的高聚物溶液；分別測(cè)定各濃度下的滲透壓值；計(jì)算相應(yīng)的/C值；再將/C對(duì)應(yīng)濃度C作圖，繪制直線，并將直線外推至C0的截距處，求截距值，最后計(jì)算數(shù)均相對(duì)分子質(zhì)量。溶液溶劑2321CACAMRTCnC