千里之行，始于足下讓知識帶有溫度。第第2頁/共2頁精品文檔推薦高分子物理課后答案第9章聚合物的流變性

1.什么是假塑性流體？絕大多數(shù)聚合物熔體和濃溶液在通常條件下為什么均展現(xiàn)假塑性流體的性質(zhì)？試用纏結(jié)理論加以解釋。

答：（1）流淌指數(shù)n<1的流體稱為假塑性流體；

（2）略

2.聚合物的粘性流淌有何特點(diǎn)？為什么？

3.為什么聚合物的粘流活化能與分子量無關(guān)？

答：按照自由體積理論，高分子的流淌不是容易的囫圇分子的遷移，而是通過鏈段的相繼躍遷來實(shí)現(xiàn)的。形象的說，這種流淌的類似于蚯蚓的蠕動。因而其流淌

活化能與分子的長短無關(guān)。,由試驗(yàn)結(jié)果可知當(dāng)碳鏈不長時，隨碳數(shù)的增強(qiáng)而增強(qiáng)，但當(dāng)碳數(shù)大于30時，不再增大，因此聚合物超過一定數(shù)值后，與相對分子質(zhì)量無關(guān)。

4.研究聚合物的分子量和分子量分布對熔體粘度和流變性的影響。

答：低切變速率下，當(dāng)初，略依靠于聚合物化學(xué)結(jié)構(gòu)和溫度，當(dāng)

時，與聚合物化學(xué)結(jié)構(gòu)，分子量分布及溫度無關(guān)；增大切變速率，鏈

纏結(jié)結(jié)構(gòu)破壞程度增強(qiáng)，分子量對體系粘度影響減小。

聚合物熔體非牛頓流淌時的切變速率隨分子量加大向低切變速率移動，剪切引起的粘度下降，分子量低的試樣也比分子量高的試樣小一些。分子量相同時分子量分布寬的聚合物熔體浮現(xiàn)非牛頓流淌的切變速率比分布窄的要低的多。

5.從結(jié)構(gòu)觀點(diǎn)分析溫度、切變速率對聚合物熔體粘度的影響邏輯，舉例說明這一邏輯在成型加工中的應(yīng)用。

答：a.溫度上升，粘度下降，在較高溫度的狀況下，聚合物熔體內(nèi)自由體積相當(dāng)大，流淌粘度的大小主要取決于高分子鏈本身的結(jié)構(gòu)，即鏈段躍遷運(yùn)動的能力，普通分子鏈越剛硬，或分子間作用力越大，則流淌活化能越高，這類聚合物是溫敏性的；當(dāng)溫度處于一定范圍即Tg<T<Tg+100K時，因?yàn)樽杂审w積減小，階段躍遷速率不僅與其本身的躍遷能力有感，也與自由體積大小有關(guān)。

b．柔性鏈高分子表觀粘度隨切變速率增強(qiáng)而顯然下降，剛性鏈高分子表觀粘度也隨且變速率增強(qiáng)而下降，但降幅較小，由于切變速率增強(qiáng)，柔性鏈易轉(zhuǎn)變構(gòu)象，即通過鏈段運(yùn)動破壞原有纏結(jié)，降低流淌阻力，剛性鏈鏈段較長，構(gòu)象轉(zhuǎn)變較困難，隨切變阻力增強(qiáng)，阻力變化不大。

6.解釋下列名詞、概念：

（1）牛頓流體和非牛頓流體；

牛頓流體：流淌行為符合牛頓流淌定律的流體；

非牛頓流體：流淌行為不符合牛頓流淌定律的流體。

（2）切粘度和拉伸粘度；

切粘度：等于單位速度梯度時單位面積上所受到的切應(yīng)力，其值放映了液體分子間因?yàn)榛ハ嘧饔枚a(chǎn)生的流淌阻力即內(nèi)摩擦力的大小，單位為帕秒（Pas）。拉伸粘度：等于單位速度梯度時單位面積上所受到的拉伸應(yīng)力。

（3）真切粘度和表觀粘度；

真切粘度：單位速度梯度時單位面積上所受到的切應(yīng)力。

表觀粘度：在粘性流淌中，流體具有剪切速率依靠性時的剪切應(yīng)力與剪切速率之比值。

（4）非牛頓指數(shù)和稠度系數(shù)；

非牛頓指數(shù)：n=，對切變速率非牛頓的校正。

稠度系數(shù)：描述非牛頓流體流淌行為可用下述冪律方程：，其中K為稠

度系數(shù)。

（5）不穩(wěn)定流淌與熔體破碎。

不穩(wěn)定流淌與熔體破碎：聚合物熔體在擠出時，假如切應(yīng)力超過一極限值時，熔體往往會浮現(xiàn)不穩(wěn)定流淌，擠出物外表不再是光潔的，最后導(dǎo)致不規(guī)章的擠出物斷裂，稱為熔體破碎。

7.為什么滌綸采納熔融紡絲辦法，而腈綸卻用濕法紡絲？

答：因?yàn)榫郾╇娴娜埸c(diǎn)很高（318℃），分解溫度（220℃）低于熔點(diǎn)，所以不能用熔融紡絲。因?yàn)榫蹖Ρ蕉姿嵋叶サ娜埸c(diǎn)為260~270℃，低于分解溫度（約為350℃），可用熔融紡絲。

8.某一聚苯乙烯試樣，已知160℃時粘度為1e3Pa·s,試估算Tg(100℃)時及120℃時的粘度。

答：Tg(100℃)時為?Pa·s，120℃時為?Pa·s。

9.一種聚合物在加工中劣化，其重均分子量從1e6下降到8e5.問加工前后的熔融粘度之比是多少？

答：2.14

10.用毛細(xì)管流變儀擠出順丁橡膠試樣，不同柱塞速度ν條件下，得到載荷下的數(shù)值如下：

V(mm/min)0.6262060200

F(mm/min)2067.83332460658316918.87781.2已知柱塞直徑dp=0.9525cm,毛細(xì)管直徑D=0.127cm,