聊城大学《聚合物流变学》期末复习题及参考答案.docx

聚合物流变学练习题一、简答题1、简述假塑性流体粘度随着剪切速率升高而下降的主要原因。2、简述什么是端变实验。3、从两方面解释为什么韧性断裂曲线中超过屈服应力后应力一般略有下降。4、简述聚合物断裂详细微观历程的三个阶段。二、论述题1、描述挤出膨胀现象，并论述挤出膨胀现象的三种定性解释。2、论述拉伸对晶态聚合物断裂行为的影响。参考答案一、简答题1、聚合物分子链在流场中的取向，使流动阻力减小。也可以这样说，在流动过程中，分子链构象有变化，即与松弛有关。此外，剪切速率的增大使影响流动的缠结点解脱，这也是粘度下降的原因之一。2、在不同的材料上瞬时地加上一个应力，然后保持恒定，即(t)=Of0(t)=0t>0式中，6中的下标表示应力是在时间为零时加上去的，然后观察各种材料的应变随时间的变化，这种实验称为蠕变实验。3、一方面屈服后链段开始运动，与线弹性变形涉及的键拉伸等变形相比所需应力较小；另一方面是在屈服后试样的截面积变小，达到同一应力所需的作用力就相应较小，而应力应变曲线中的工程应力仍以原始面积计算应力。4、第一阶段：由于结构的不均一性，使负载分布不均匀，结果在一些键上应力集中形成局部断裂微点。第二阶段：是集中了应力的键，由于热涨落而断裂，同时生成亚微裂缝。最后：初始亚微裂缝聚集成大的主裂缝，引起固体的最终断裂。二、论述题1、从口模中被挤出的高聚物熔体断面积远比口模面积大，这种现象称为离模膨胀或挤出膨胀。三种定性的解释：聚合物熔体流动期间处于高剪切场内，大分子在流动方向取向，而在口模处发生解取向，引起离模膨胀，即为取向效应所引起的。聚合物熔体由大截面的流道进入小直径口模时，产生了弹性形变，在熔体被解除边界约束离开口模时，弹性变形获得恢复，引起离模膨胀，即为弹性变形效应或称之为记忆效应。由于粘弹性流体的剪切变形，在垂直剪切方向上存在正应力作用，引发离模膨胀，即称为正应力效应。2、如果结晶聚合物已经取向拉伸，则有各向异性。结晶聚合物经拉伸取向后，在拉伸方向的强度大大高于未拉伸方向的强度。单向拉伸的结晶聚合物的断裂行为与拉伸的方向有关。拉伸方向与原来单向拉伸取向方向相同。如取向程度已相当高,则拉伸时不再发生屈服，延伸率也较小；如取向程度较低，则可能有较大的延伸。拉伸方向与原来取向的方向垂直，则如果脆性断裂强度低于重结晶应力，即在重结晶前断裂，则发生脆性断裂，强度较低；如重结晶应力较低，则断裂过程类似于未取向的结晶聚合物，分子链在垂直方向重新取向和结晶，最后得到与原取向方向垂直的新结晶聚合物，最后经应变硬化断裂。