聚合物流變學
❶ 聚合物流變學的介紹
研究聚合物流動和變形的科學,是介於力學、化學和工程科學之間的邊緣科學,版是現代流權變學的重要分支。研究聚合物流變學對聚合物的合成、加工、加工機械和模具的設計等均具有重要意義。聚合物流變學是隨高分子材料的合成、加工和應用的需要,於50年代發展起來的。在聚合物的聚合階段,流變學與化學結合在一起;而在以後的階段,主要是與聚合物加工相結合。聚合物流變學70年代發展較快,在1984年第九屆國際流變學會議上總結了最近的研究成果,B.米納等主編了《流變學進展》一書。
❷ 流變學在高分子領域的作用
研究高分子流變學的意義在於:①可指導聚合,以製得加工性能優良的聚合物。回例如:合成所需分子答參數的吹塑用高密度聚乙烯樹脂,則所成型的中空製品的沖擊強度高,壁厚均勻,外表光滑;增加順丁橡膠的長支鏈支化和提高其分子量,可改善它的抗冷流性能,避免生膠貯存與運輸的麻煩。②對評定聚合物的加工性能、分析加工過程、正確選擇加工工藝條件、指導配方設計均有重要意義。例如:通過控製冷卻水溫及其與噴絲孔之間的距離,可解決聚丙烯單絲的不圓度問題;研究順丁橡膠的流動性,發現它對溫度比較敏感,故需嚴格地控制加工溫度。③對設計加工機械和模具有指導作用。例如:應用流變學知識所建立的聚合物在單螺桿中熔化的數學模型,可預測單螺桿塑化擠出機的熔化能力;依據聚合物的流變數據,指導口模的設計,以便擠出光滑的製品和有效地控制製品的尺寸。
❸ 聚合物流變學答案什麼是簡單剪切流場
研究聚合物流動和變形的科學,是介於力學、化學和工程科學之間的邊緣科學,版是現代流變學的重要分支。研權究聚合物流變學對聚合物的合成、加工、加工機械和模具的設計等均具有重要意義。聚合物流變學是隨高分子材料的合成、加工和應用的需要,於50年代發展起來的。在聚合物的聚合階段,流變學與化學結合在一起;而在以後的階段,主要是與聚合物加工相結合。
❹ 誰有聚合物流變學基礎(顧國芳,浦鴻汀)的習題答案
內源性由於血液與帶負電荷的異物表面:玻璃、膠原等,可有心血管內皮損傷引起。
外源性由於組織損傷,血管破裂引起。
我感覺廣泛創傷附合吧,
等高人解答!
❺ 求聚合物流變學答案
小木蟲上看看吧,或許有
❻ 求助:聚合物流變學和高分子的合成哪一個比較有前途
流變學更偏重於物理,偏理論;合成自然屬化學的了,不過可以合成新的材料喲,應用方向似乎更廣些,生物、醫葯...都可以涉足的了。
❼ 聚合物流變學的應用
研究聚合物流變學的意義在於:①可指導聚合,以製得加工性能優良的聚合物。例如:合成所需分子參數的吹塑用高密度聚乙烯樹脂,則所成型的中空製品的沖擊強度高,壁厚均勻,外表光滑;增加順丁橡膠的長支鏈支化和提高其分子量,可改善它的抗冷流性能,避免生膠貯存與運輸的麻煩。②對評定聚合物的加工性能、分析加工過程、正確選擇加工工藝條件、指導配方設計均有重要意義。例如:通過控製冷卻水溫及其與噴絲孔之間的距離,可解決聚丙烯單絲的不圓度問題;研究順丁橡膠的流動性,發現它對溫度比較敏感,故需嚴格地控制加工溫度。③對設計加工機械和模具有指導作用。例如:應用流變學知識所建立的聚合物在單螺桿中熔化的數學模型,可預測單螺桿塑化擠出機的熔化能力;依據聚合物的流變數據,指導口模的設計,以便擠出光滑的製品和有效地控制製品的尺寸。
❽ 高聚物流變學行為的特徵是什麼
1.高粘度與「剪切變來稀」行為
2.Weissenberg 效應(源爬桿效應)
3. 擠出脹大現象 又稱口型膨脹效應或Barus
效應。
4.不穩定流動和熔體破裂現象
5 無管虹吸,拉伸流動和可紡性
6 各種次級流動
7 孔壓誤差和彎流壓差
9 湍流減阻效應
9 觸變性和震凝性
等等
❾ 誰能在百度上下一個《聚合物流變學復習題答案》,在圖書館,發現手機下不了,又著急列印,謝謝
第 20 頁 (共 14 頁) A、SBR﹥NBR﹥BR B、NBR﹥BR﹥SBR C、NBR﹥SBR﹥BR 86、在 溫度范圍內,玻璃態聚合物才具有典型的應力-應變曲線。( A ) A、Tb﹤T﹤Tg B、Tg﹤T﹤Tf C、Tg﹤T﹤Tm 87、下列高聚物拉伸強度較低的是( B )。 A、線形聚乙烯 B、支化聚乙烯 C、聚醯胺-6 四、填空題(每空1分,共20分) 1、理想高彈性的主要特點是 形變數大、彈性模量小
彈性模量隨溫度上升而增大
力學鬆弛特性 和
形變過程有明顯熱效應 理想的交聯橡膠的狀態方程為
_
A)1 (2 NkT__;當考慮大分子末端無貢獻得到的修正方程為__ _
)1 )(21(2 ncc MMRTM_
;各參數的物理意義分別是:c
M_為_
網鏈平均相對分子質量__,
_為_
高聚物伸長率_,ρ為高聚物密度,__T_為__
硫化溫度_,Mn為橡膠硫化前的數均分子 2、 粘彈性現象有_
蠕變 應力鬆弛
滯後現象。 3、 聚合物材料的蠕變過程的形變包括__
普彈形變、_
高彈形變_
和____黏性流動_。 4、 交變外力作用下,作用頻率一定時,在______________時高分子的復數模量等於它的實部模量,在 _______________時它的復數模量等於它的虛部模量。 6、泊松比ν的定義為拉伸實驗中材料___橫向
應變與____
縱向___應變的比值的負數,數值范圍為
____0~0.5____,ν=0.5 表示______
拉伸過程中體積不變_______。 7、松馳時間τ的定義為松馳過程完成
____63.2%____所需的時間,τ越長表示___
彈___(彈/粘)性越強;損耗角δ的定義是在交變應力的作用下,應變____落後
(滯後)於應力的相位差,δ越大表示_ 粘_
(彈/粘)性越強。 8、在交變應變的作用下,材料的動態模量中_____儲能(實數)
模量與應變同相,___損耗(虛數)
模量與應變的相差為_____900(π/2)
。 9、根據時溫等效原理,當溫度從高溫向低溫變化時,其移動因子 aT___
大於___1。 10、提高應變速率,會使聚合物材料的脆-韌轉變溫度____升高
,拉伸強度__
升高___,沖擊強度___
降低___。 11、聚合物樣品在拉伸過程中出現細頸是___屈服
的標志,冷拉過程(頸縮階段)在微觀上是分子中鏈段或晶片的_____
取向___過程。 12、已知某聚合物的 K1C=0.80MPa·m1/2, 現有一長為 2.0cm 的裂縫,至少需______4.5 ×106
______Pa 的應力使裂縫擴展。 13、銀紋可在____拉力
力或___
溶劑___作用下產生,銀紋質的方向____
平行___於外力作用方向。 14、對於相同分子量,不同分子量分布的聚合物流體,在低剪切速率下,分子量分布___寬
的粘度高,在高剪切速率下,分子量分布____
窄____的粘度高。 15、橡膠彈性的本質是____熵
彈性,具有橡膠彈性的條件是___
長鏈___、____
柔性____與______
交聯_____。橡膠在絕熱拉伸過程中____
放______熱,橡膠的模量隨溫度的升高而___
增大_____。 16、鬆弛時間τ的物理意義是____鬆弛過程完成63.2%所需要的時間
,τ值越小,表明材料的彈性越_____
小___。 17、銀紋是在___
拉力___力或__
溶劑___的作用下產生的,銀紋內部存在____
銀紋質(微纖)______,其方向與外力方向_____
平行____。 18、在交變應力(變)的作用下,應變_____滯後
於應力一個相角δ的現象稱為滯後,δ的范圍在
____0~π
/2____,δ的值越小,表明材料的彈性越___
好___。
第 21 頁 (共 14 頁) 19、相比於脆性斷裂,韌性斷裂的斷裂面較為___粗糙
,斷裂伸長率較___
大__,並且在斷裂之前存在_____
屈服____。 20、假塑性流體的粘度隨應變速率的增大而____減小
,
___,用冪律方程表示時,n______
小於____1。 8、2、聚合物熔體的彈性響應包括有___熔體的可回復形變
, __
包軸效應____,_____
不穩定流動_____、 無管虹吸效應
與____
擠出脹大效應_____等。 21、kelvin 模型是模擬___交聯
__聚合物的_____
蠕變______過程的_____
線性粘彈性______模型,其基本 運動方程為
__ 。 22、材料的疲勞過程是材料中 微觀局部損傷
的擴展過程。材料發生疲勞斷裂所需經受的應力循環次數稱為材料的 疲勞壽命
。 23、 剛性
表示材料抵抗變形的能力,它的大小用彈性模量來衡量,也即應力應變圖中直線的斜率。斜率越大, 模量越高,剛性越大
,俗稱越硬。 24、斷裂時的應力高低表示材料的強度。強度表示固體材料對 其本身破壞的阻力
,也即阻止它的斷裂或阻止它的 不可逆形變時的最大應力
。在脆性斷裂時則為阻止破裂的最大應力。 25、韌性斷裂時,斷裂面與 主拉伸方向多成45度角
,斷裂表面粗糙,有明顯的屈服(塑性變形、流動等)痕跡, 形變不能立即恢復
。 橡膠彈性與 氣體
的彈性類似,彈性的本質是 熵
彈性,具有橡膠彈性的條件是 長鏈
、 足夠柔性
與 交聯
。橡膠在絕熱拉伸過程中 放
熱,橡膠的模量隨溫度的升高而 升高
。 26、橡膠在溶劑中達到溶脹平衡時,相互作用參數X越小,溶脹程度越 大
。 27、橡膠達溶脹平衡時,交聯點之間的相對分子質量越大,高聚物的體積分數越 小
,越 有
利於溶脹。 28、聚合物流體一般屬於 假塑性流體
,粘度隨著剪切速率的增大而 減小
,用冪律方程表示時,則n 小於
1(大於、小於、等於)。 29、通常假塑型流體的表觀粘度 小於
(大於、小於、等於)其真實粘度。 30、聚合物相對分子質量越大,則熔體粘度越 大
;對相同相對分子質量的聚合物而言,相對分子質量分布越寬,則熔體的零切粘度越 大
。 31、聚合物熔體的彈性響應包括有 可回復的切形變
, 法向應力效應
與 擠出物脹大
。 32、PVC與HDPE相比,其Tg 較高
、柔順性 較差
、σt 較大
、流動性 較差
。 33、聚合物樣品在拉伸過程中出現細頸是 屈服
的標志,細頸的發展在微觀上是分子中鏈段或晶片的 取向
過程。 34、銀紋的密度約為本體的 50%(或40%)
,銀紋中分子鏈 垂直
於銀紋的長度方向,加熱退火會使銀紋 消失
。 35、相比於脆性斷裂,韌性斷裂的斷裂面較為 粗糙
,斷裂伸長率較 大
,並且在斷裂之前存在 屈服
。 36、隨應變速率的增加,高分子材料的脆韌轉變溫度將 降低
。 37、聚合物靜態粘彈性現象主要表現在 蠕變
和 應力鬆弛
。 38、理想彈性體的應力取決於 應變
,理想粘性體的應力取決於 應變速度
。 39、粘彈性材料在交變應變作用下,應變會 落後
應力一個相角δ,且δ在 0~π
/2 范圍之內,δ的
第 22 頁 (共 14 頁) 值越小,表明材料的彈性越 好
。 40、在交變應變的作用下,材料的 儲能
模量與應變同相, 損耗
模量與應變的相差為 π
/2 。 41、Maxwell模型是一個粘壺和一個彈簧 串
聯而成,適用於模擬 線性
聚合物的 應力鬆弛
過程;Kevlin模型是一個粘壺和一個彈簧 並
聯而成,適用於模擬 交聯
聚合物的 蠕變
過程。 42、鬆弛時間為鬆弛過程完成 63.2% (或1-
1/e) 所需的時間,溫度越高,高分子鏈運動的鬆弛時間越 短
。 43、鬆弛時間τ的物理意義是 鬆弛過程完成63.2% 所需要的時間
,τ值越小,表明材料的彈性越 差
。 44、根據時溫等效原理,將曲線從高溫移至低溫,則曲線應在時間軸上 右
移。 45、聚合物的鬆弛行為包括 應力鬆弛
、 蠕變
、 滯後
和 內耗
。 46、高分子鏈的柔順性增加,聚合物的Tg 減少
、Tm 減少
、Tf 減少
、 Tb 增加
、結晶能力 增加
、溶解能力 增加
、粘度 增加
、 結晶速率 增加
。 47、隨著聚合物的柔順性增加,鏈段長度 減小
、剛性比值 減小
、無擾尺寸 減小
、極限特徵比 減小
。 48、增加溫度,聚合物的σt 減小
、σi 增加
、粘度 減小
、柔順性 增加
、τ 減小
、蠕變 增加
。 49、取向可使聚合物在取向方向上的σt 增加
、σ i 增加
、E 增加
,斷裂伸長率 增加
、 可使聚合物的結晶度 增加
、高分子液晶相的流體在取向方向上的粘度 減小
、流動性 減小
。 50、隨著聚合物的相對分子質量增加,聚合物的σ t 增加
、σi 增加
、硬度 增加
、Tg(臨界相 對分子質量之前) 增加
、Tf 增加
、Tm 增加
、粘度 增加
、熔融指數 減小
、結晶速率 減小
、熔解性 減小
、可加工性 減小
、柔順性 增加
。 51、分子作用力增加,聚合物的Tg 增加
、Tf 增加
、粘度 增加
、柔順性 減小
、內耗 增加
。 52、適度交聯可使聚合物的Tg 增加
、Tf 增加
、流動性 減小
、結晶度 減小
、應力鬆弛 減小
、蠕變 減小
。 53、結晶度提高,聚合物的σt 增加
、σi 減小
、硬度 增加
、斷裂伸長率 減小
、密度 增加
、耐熱性能 增加
、透光性 減小
。 54、鏈段長度增加表明聚合物的剛性 增加
、均方末端距 增加
、應力鬆弛 減小
、蠕變 減小
、流動性 減小
、Tg 增加
、Tf 增加
、 Tm 增加
。 55、增塑可使聚合物的Tg 降低
、Tf 降低
、Tm 降低
、σt 降低
、σi
提高
、Є% 提高
、η 降低
、柔順性 提高
、流動性 提高
。 56、銀紋是在 張力
或 溶劑
的作用下產生的,銀紋內部存在
銀紋質(微纖) ,其方向與外力方向 平行
。 57、相對於脆性斷裂,韌性斷裂的斷裂面較為 粗糙
,斷裂伸長率較 長
,而且斷裂之前存在 屈服
。 58、大多數聚合物熔體屬 假塑性
流體,,其n值為 <1
,表明它們具有 剪切變稀
特
第 23 頁 (共 14 頁) 性。 59、根據時溫等效原理,可以在較高溫度下,較短時間內觀察刀的力學鬆弛現象,也可以在
低 溫度下, 長
時間內觀察到。 60、可以用時溫等效原理研究聚合物的粘彈性,是因為高聚物的分子運動是一個與
時間和溫度
有關的 鬆弛
過程。 五、判斷題(每題1分,共15分) 1、作為超音速飛機座艙的材料——有機玻璃,必須經過雙軸取向,改善其力學性能。( √ ) 2、為獲得既有強度又有彈性的粘膠絲,在紡絲過程須經過牽伸工序。( √ ) 3、溶液的粘度隨溫度的升高而下降,高分子溶液的特性粘數在不良溶劑中隨溫度升高而升高。( √ ) 4、對於非極性高聚物,溶劑的溶度參數δ1與高聚物的δ2越接近,則溶劑越優良。( √ ) 5、銀紋實際上是一種微小裂縫,裂縫內密度為零,因此它很容易導致材料斷裂。( × ) 6、分子間作用力強的聚合物,一般具有較高的強度和模量。( √ ) 7、增加外力作用頻率與縮短觀察時間是等效的。( √ ) 8、兩種聚合物共混後,共混物形態呈海島結構,這時共混物只有一個Tg。(× ) 9、τ-γ曲線上任一點的斜率dτ/dγ定義為該點的表現粘度。( × ) 10、高聚物熔體的剪切粘度在牛頓區都相等。( √) 11、同一高聚物,在不同溫度下測得的斷裂強度不同。(√ ) 12、脆性破壞是發生在屈服點之前,斷裂表面光滑;延性破壞,發生在屈服點之後,斷裂表面粗糙。( √) 13、交聯高聚物的應力鬆弛現象,就是隨時間的延長,應力逐漸衰減到零的現象。(× ) 14、聚合物在橡膠態時,粘彈性表現最為明顯。( ×) 15、在室溫下,塑料的鬆弛時間比橡膠短。( ×) 16、除去外力後,線性聚合物的蠕變能完全回復。(× ) 17、晶態聚合物處於Tg以上時,鏈段就能運動,處於Tf以上時,整個分子鏈也能運動。( ×) 18、高聚物在室溫下受到外力作用而發生變形,當去掉外力後,形變沒有完全復原,這是因為整個分子鏈發生了相對移動的結果。( √) 19、作為塑料,其使用溫度都在玻璃化溫度以下;作為輪胎用的橡膠,其使用溫度都在玻璃化溫度以上。( √) 20、大多數聚合物熔體在任何條件下都是假塑性的,不符合牛頓定律。( ×) 21、溫度由低變高,材料的宏觀斷裂形式由脆性變為韌性;應變速度由慢變快,宏觀斷裂形式又由韌性變為脆性。( √) 22、分子鏈支化程度增加,使分子間的距離增加,因此高聚物的拉伸強度增加。( ×) 23、隨著聚合物結晶度增加,抗張強度和抗沖強度增加。(× ) 24、同一個力學鬆弛現象,既可以在較高的溫度、較短的時間內觀察到,也可以在較低的溫度、較長的時間內觀察到。( √) 25、高聚物在應力鬆弛過程中,無論線形還是交聯聚合物的應力都不能鬆弛到零。( ×) 26、Kelvin模型可用來模擬非交聯高聚物的蠕變過程。( ×) 27、應變隨時間變化跟不上應力隨時間變化的動態力學現象稱為蠕變。(× )
第 24 頁 (共 14 頁) 28、汽車行駛時外力能夠促進輪胎中的天然橡膠結晶,從而提高了輪胎的強度。(√ ) 29、分子構造對性能十分重要,短支化鏈可降低結晶度,長支化鏈則會改善材料的流動性能。( ×) 30、橡膠形變時有熱效應,在拉伸時放熱,而在壓縮時吸熱。( √) 31、根據時溫等效原理,降低溫度相當於延長時間,所以外力作用速度減慢,聚合物的Tg就越低。(√ ) 32、在應力鬆弛實驗中,胡克固體的應力為常數,牛頓流體的應力隨時間而逐步衰減。( ×) 33、聚合物在橡膠態時的運動單元是鏈段。(√ ) 34、由於橡膠的泊松比接近0.5,因此形變過程中體積不變。( √) 35、WLF方程適用於非晶態聚合物的各種鬆弛過程。( √) 36、熱塑性塑料的使用溫度都在Tg以下,橡膠的使用溫度都在Tg以上。( √) 37、Boltzmann疊加原理不適用於結晶聚合物。( √) 38、發生脆性斷裂時,斷裂表面較光滑或略有粗糙,斷裂面垂直於主拉伸方向,試樣斷裂後,其截面積基本不變,殘余形變很小。( √) 39、發生脆性斷裂的條件是材料的脆性斷裂強度低於其屈服強度。而發生韌性斷裂其斷裂強度可低於或高於其屈服強度。( √) 40、從微觀講,在應力超過屈服應力後,應力已足以克服鏈段運動所需克服的勢壘,鏈段開始運動,甚至發生分子鏈之間相互滑移,即流動,此時材料發生了屈服。( √)
❿ 聚合物流變學的研究方法
主要有宏觀與微觀兩種:宏觀法即經典的唯象研究方法,是將聚合物看作由連續質點內組成,材料性能是容位置的連續函數,研究材料的性能是從建立粘彈模型出發,進行應力-應變或應變速率分析。微觀法即分子流變學方法,是從分子運動的角度出發,對材料的力學行為和分子運動過程進行相互關聯,提出材料結構與宏觀流變行為的聯系。兩種方法結合起來的研究,常取得較好效果。但它們都離不開實驗室流變性能的測定。常用的儀器主要有:擠出式流變儀(毛細管流變儀、熔體指數儀)、轉動式流變儀(同軸圓筒粘度計、門尼粘度計、錐板式流變儀)、壓縮式塑性計、振盪式流變儀、轉矩流變儀以及拉伸流變儀等。