《高分子物理》名词解释、简答题和画图试题集锦（川大）(4)

根据内聚能密度相近原则，当两者的溶度参数值相差小于1.7时，可以溶解，而差值大于2，一般都不溶解。（2分）

而戊烷（δ=14.5）和乙酸乙酯（δ=18.6）的溶度参数与苯乙烯一丁二烯共聚物（δ=16.5）的溶度参数值相差分别为2和2.1，相差较大，所以不能溶解.(2分)。

当两种溶剂1：1的混后，混合溶剂的溶度参数为：

（14.5＋18.6）/2＝16.55

与苯乙烯—丁二烯共聚物（δ=16.5）的溶度参数值相差仅为0.05，所以能够溶解在混合溶剂里。（2分）

12.下图时两种平均分子量的同种聚合物的粘度－应变速率曲线，哪一条曲线代表分子量的的聚合物，为什么？（5分）

M1代表分子量大的聚合物。（2分）

由于分子量越高，缠结越多，所以在低剪切速率时，分子量大的聚合物粘度大；但是随着剪切速率的增加而解缠，分子量大的聚合物

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粘度降低多，对切变速率的依赖型大。(3分)

13.何谓结晶度？试述具有高结晶度材料的分子链结构特点。 答：结晶度：结晶高聚物中结晶部分含量的量度，通常以重量百分数（fcw?WcWc?Wa?100%）或体积百分数fcv?VcVc?Va?100%来表示，其中W

表示质量，V表示体积，下标c和a表示结晶和非晶。（2分） 高结晶度高分子材料的结构特点：链的对称性好有利（2分）；链的规整性好有利（2分）；柔顺性好有利（2分）；分子间能形成氢键有利（2分）。

14.试设计适当的实验测定以下物理量，并简要叙述实验原理： 1) 交联聚合物的溶度参数?2；

2) 理想橡胶材料在外力拉伸时，熵随着伸长l的变化值，即(答1) 交联聚合物的溶度参数?2；

实验设计：将交联聚合物置于一系列溶度参数不同的溶剂中，在一定温度下测其平衡溶胀比Q，Q值最大的溶剂的溶度参数可作为该交联聚合物的溶度参数。（2.5分）

实验原理：只有在溶剂的溶度参数和交联聚合物的溶度参数相等时，交联聚合物的溶胀性能才最好。（2.5分）

2) 理想橡胶材料在外力拉伸时，熵随着伸长l的变化值，即(?S)T,V ?l?S)T,V。 ?l实验设计：将理想橡胶材料在等温下拉伸到一定长度l，然后测试其在不同温度下的张力f。以张力f对绝对温度T作图，当拉伸比?

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不太大时可得到一条直线，由橡胶的热力学方程式

?u?f)T,V?T()l,V可知该直线的斜率为（?f/?T)l,V。（2.5分） ?l?T?S实验原理：根据橡胶的两个热力学方程式可知（?f/?T)l,V＝?()T,V。

?lf?(（2.5分）

15.画出能反映交联聚合物蠕变过程的力学模型，并分别给出蠕变过程和蠕变回复过程方程。试结合以上方程式说明该模型为何适用于描述交联聚合物而不适用于描述线型聚合物的蠕变过程。 答：1）交联聚合物蠕变过程的力学模型（2分）

（手工画图）

2）蠕变过程方程 ?(t)??(?)(1?e)，?(?)是t??时的平衡形变，?为

??t推迟时间（3分）

3）蠕变回复过程方程?(t)??(?)e?（2分）

4）由蠕变回复过程方程可知t??时，?(t)?0，即无永久形变。故该模型只适用于模拟交联聚合物而不适用于模拟线型聚合物的蠕变过程。（3分） 作图题:

1.画出非晶态聚合物在适宜的拉伸速率下，在玻璃化转变温度以下30度时的应力－应变曲线，并指出从该曲线所能获得的信息。（10） 从该图可以获得的信息有：聚合物的屈服强度（Y点强度）聚合物的

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杨氏模量（OA段斜率）聚合物的 断裂强度（B点强度）聚合物的断裂伸长率（B点伸长率）聚合物的断裂韧性（曲线下面积） 画图：正确画出曲线得2分，并标明A、Y、B三点得3分，每写出一个信息得1分，共5分

2. 试画出高聚物熔体的全流动曲线(双对数坐标)，并标出说明η0 、ηa、η

∞

的物理意义.

3. 在同一坐标系中分别画出下列聚合物的形变-温度曲线。（15） （1）分子量大小不同的非结晶聚合物的聚合物的形变-温度曲线； （2）结晶度分别为10％和80％的结晶聚合物的形变-温度曲线； （3）交联度分别为5％和70％的交联聚合物形变-温度曲线。 答（1）M2>M1 （5分）

(2) （5分）

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（3）（5分）

4. .请画出下列曲线：

1） 结晶聚合物熔融过程体积－温度曲线，标出熔点和熔限； 2） 低结晶度聚合物的温度－形变曲线，注明转变温度并考虑分子

量的影响；

3） 线型和交联聚合物的应力松弛曲线；

4）等规聚丙稀和增韧聚氯乙烯在室温下的应力－应变曲线。

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