16 聚合物的粘性流动
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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?⑴多样性⑵高弹性⑶时间依赖性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?粘弹性:外力作用下,高聚物材料的形变行为兼有液体粘性和固体弹性的双重特性,其力学性质随时间变化而呈现出不同的力学松弛现象的特性。
由于高聚物材料对时间的依赖性,因此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1、变形小2、变形无时间依赖性3、变形在外力移除后完全回复4、无能量损失5、应力与应变成线性关系:σ=Eε2、聚合物的粘性流动有何特点?为什么?1、变形的时间依赖性流体的变形随时间不断发展2、流体变形的不可回复性:粘性流体的变形是永久变形3能量散失:外力对流体所作的功在流动中转为热能而散失,这一点与弹性变形过程中贮能完全相反。
4、正比性:线性粘性流动中剪切应力与剪切应变速率成正比,粘度与剪切应变速率无关。
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。
聚合物的结晶熔化过程是随着温度的升高,聚合物晶区的规整结构遭受破坏的过程。
从熔点的热力学定义出发,熔点的高低是由熔融热△H与熔融熵△S决定的。
一般的规律是,熔融热△H越大,熔融熵△S越小,聚合物的熔点就越高。
聚合物的玻璃化转变过程是随温度升高,分子链中链段运动开始,由此会导致一系列性质的突变。
因此,分子链的柔性越好,链段开始运动所需要的能量越低,其玻璃化温度就越低。
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。
聚合物的剪切粘度随温度的升高而下降,在通常的剪切速率范围内,聚合物的剪切粘度也是随剪切速率的增大而降低的。
只有在极低(接近于零)及极高(趋于无穷大)的剪切速率下,聚合物的粘度才不随剪切速率的变化而变化。