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第 20 页 （共 14 页） A、SBR﹥NBR﹥BR B、NBR﹥BR﹥SBR C、NBR﹥SBR﹥BR 86、在 温度范围内，玻璃态聚合物才具有典型的应力-应变曲线。（ A ） A、Tb﹤T﹤Tg B、Tg﹤T﹤Tf C、Tg﹤T﹤Tm 87、下列高聚物拉伸强度较低的是（ B ）。 A、线形聚乙烯 B、支化聚乙烯 C、聚酰胺-6 四、填空题（每空1分，共20分） 1、理想高弹性的主要特点是 形变量大、弹性模量小
弹性模量随温度上升而增大

力学松弛特性 和
形变过程有明显热效应 理想的交联橡胶的状态方程为
_
A)1 (2 NkT__；当考虑大分子末端无贡献得到的修正方程为__ _
)1 )(21(2   ncc MMRTM_
；各参数的物理意义分别是：c
M_为_
网链平均相对分子质量__，
_为_
高聚物伸长率_，ρ为高聚物密度，__T_为__
硫化温度_，Mn为橡胶硫化前的数均分子 2、 粘弹性现象有_
蠕变 应力松弛

滞后现象。 3、 聚合物材料的蠕变过程的形变包括__
普弹形变、_
高弹形变_
和＿＿＿＿黏性流动_。 4、 交变外力作用下，作用频率一定时，在______________时高分子的复数模量等于它的实部模量，在 _______________时它的复数模量等于它的虚部模量。 6、泊松比ν的定义为拉伸实验中材料___横向
应变与____
纵向___应变的比值的负数，数值范围为
____0~0.5____，ν=0.5 表示______
拉伸过程中体积不变_______。 7、松驰时间τ的定义为松驰过程完成
____63.2%____所需的时间，τ越长表示___
弹___（弹/粘）性越强；损耗角δ的定义是在交变应力的作用下，应变____落后
（滞后）于应力的相位差，δ越大表示_ 粘_
（弹/粘）性越强。 8、在交变应变的作用下，材料的动态模量中_____储能（实数）
模量与应变同相，___损耗（虚数）
模量与应变的相差为_____900（π/2）
。 9、根据时温等效原理，当温度从高温向低温变化时，其移动因子 aT___
大于___1。 10、提高应变速率，会使聚合物材料的脆-韧转变温度____升高
，拉伸强度__
升高___，冲击强度___
降低___。 11、聚合物样品在拉伸过程中出现细颈是___屈服
的标志，冷拉过程（颈缩阶段）在微观上是分子中链段或晶片的_____
取向___过程。 12、已知某聚合物的 K1C=0.80MPa·m1/2, 现有一长为 2.0cm 的裂缝，至少需______4.5 ×106
______Pa 的应力使裂缝扩展。 13、银纹可在____拉力
力或___
溶剂___作用下产生，银纹质的方向____
平行___于外力作用方向。 14、对于相同分子量，不同分子量分布的聚合物流体，在低剪切速率下，分子量分布___宽
的粘度高，在高剪切速率下，分子量分布____
窄____的粘度高。 15、橡胶弹性的本质是____熵
弹性，具有橡胶弹性的条件是___
长链___、____
柔性____与______
交联_____。橡胶在绝热拉伸过程中____
放______热，橡胶的模量随温度的升高而___
增大_____。 16、松弛时间τ的物理意义是____松弛过程完成63.2%所需要的时间
，τ值越小，表明材料的弹性越_____
小___。 17、银纹是在___
拉力___力或__
溶剂___的作用下产生的，银纹内部存在____
银纹质（微纤）______，其方向与外力方向_____
平行____。 18、在交变应力（变）的作用下，应变_____滞后
于应力一个相角δ的现象称为滞后，δ的范围在
____0~π
/2____，δ的值越小，表明材料的弹性越___
好___。
第 21 页 （共 14 页） 19、相比于脆性断裂，韧性断裂的断裂面较为___粗糙
，断裂伸长率较___
大__，并且在断裂之前存在_____
屈服____。 20、假塑性流体的粘度随应变速率的增大而____减小
,
___，用幂律方程表示时，n______
小于____1。 8、2、聚合物熔体的弹性响应包括有___熔体的可回复形变
, __
包轴效应____，_____
不稳定流动_____、 无管虹吸效应
与____
挤出胀大效应_____等。 21、kelvin 模型是模拟___交联
__聚合物的_____
蠕变______过程的_____
线性粘弹性______模型，其基本 运动方程为
__ 。 22、材料的疲劳过程是材料中 微观局部损伤
的扩展过程。材料发生疲劳断裂所需经受的应力循环次数称为材料的 疲劳寿命
。 23、 刚性
表示材料抵抗变形的能力，它的大小用弹性模量来衡量，也即应力应变图中直线的斜率。斜率越大， 模量越高，刚性越大
，俗称越硬。 24、断裂时的应力高低表示材料的强度。强度表示固体材料对 其本身破坏的阻力
，也即阻止它的断裂或阻止它的 不可逆形变时的最大应力
。在脆性断裂时则为阻止破裂的最大应力。 25、韧性断裂时，断裂面与 主拉伸方向多成45度角
，断裂表面粗糙，有明显的屈服（塑性变形、流动等）痕迹， 形变不能立即恢复
。 橡胶弹性与 气体
的弹性类似，弹性的本质是 熵
弹性，具有橡胶弹性的条件是 长链
、 足够柔性
与 交联
。橡胶在绝热拉伸过程中 放
热，橡胶的模量随温度的升高而 升高
。 26、橡胶在溶剂中达到溶胀平衡时，相互作用参数X越小，溶胀程度越 大
。 27、橡胶达溶胀平衡时，交联点之间的相对分子质量越大，高聚物的体积分数越 小
，越 有
利于溶胀。 28、聚合物流体一般属于 假塑性流体
，粘度随着剪切速率的增大而 减小
，用幂律方程表示时，则n 小于
1（大于、小于、等于）。 29、通常假塑型流体的表观粘度 小于
（大于、小于、等于）其真实粘度。 30、聚合物相对分子质量越大，则熔体粘度越 大
；对相同相对分子质量的聚合物而言，相对分子质量分布越宽，则熔体的零切粘度越 大
。 31、聚合物熔体的弹性响应包括有 可回复的切形变
， 法向应力效应
与 挤出物胀大
。 32、PVC与HDPE相比，其Tg 较高
、柔顺性 较差
、σt 较大
、流动性 较差
。 33、聚合物样品在拉伸过程中出现细颈是 屈服
的标志，细颈的发展在微观上是分子中链段或晶片的 取向
过程。 34、银纹的密度约为本体的 50%（或40%）
，银纹中分子链 垂直
于银纹的长度方向，加热退火会使银纹 消失
。 35、相比于脆性断裂，韧性断裂的断裂面较为 粗糙
，断裂伸长率较 大
，并且在断裂之前存在 屈服
。 36、随应变速率的增加，高分子材料的脆韧转变温度将 降低
。 37、聚合物静态粘弹性现象主要表现在 蠕变
和 应力松弛
。 38、理想弹性体的应力取决于 应变
，理想粘性体的应力取决于 应变速度
。 39、粘弹性材料在交变应变作用下，应变会 落后
应力一个相角δ，且δ在 0~π
/2 范围之内，δ的
第 22 页 （共 14 页） 值越小，表明材料的弹性越 好
。 40、在交变应变的作用下，材料的 储能
模量与应变同相， 损耗
模量与应变的相差为 π
/2 。 41、Maxwell模型是一个粘壶和一个弹簧 串
联而成，适用于模拟 线性
聚合物的 应力松弛
过程；Kevlin模型是一个粘壶和一个弹簧 并
联而成，适用于模拟 交联
聚合物的 蠕变
过程。 42、松弛时间为松弛过程完成 63.2% (或1-
1/e) 所需的时间，温度越高，高分子链运动的松弛时间越 短
。 43、松弛时间τ的物理意义是 松弛过程完成63.2% 所需要的时间
，τ值越小，表明材料的弹性越 差
。 44、根据时温等效原理，将曲线从高温移至低温，则曲线应在时间轴上 右
移。 45、聚合物的松弛行为包括 应力松弛
、 蠕变
、 滞后
和 内耗
。 46、高分子链的柔顺性增加，聚合物的Tg 减少
、Tm 减少
、Tf 减少
、 Tb 增加
、结晶能力 增加
、溶解能力 增加
、粘度 增加
、 结晶速率 增加
。 47、随着聚合物的柔顺性增加，链段长度 减小
、刚性比值 减小
、无扰尺寸 减小
、极限特征比 减小
。 48、增加温度，聚合物的σt 减小
、σi 增加
、粘度 减小
、柔顺性 增加
、τ 减小
、蠕变 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
，断裂伸长率 增加
、 可使聚合物的结晶度 增加
、高分子液晶相的流体在取向方向上的粘度 减小
、流动性 减小
。 50、随着聚合物的相对分子质量增加，聚合物的σ t 增加
、σi 增加
、硬度 增加
、Tg（临界相 对分子质量之前） 增加
、Tf 增加
、Tm 增加
、粘度 增加
、熔融指数 减小
、结晶速率 减小
、熔解性 减小
、可加工性 减小
、柔顺性 增加
。 51、分子作用力增加，聚合物的Tg 增加
、Tf 增加
、粘度 增加
、柔顺性 减小
、内耗 增加
。 52、适度交联可使聚合物的Tg 增加
、Tf 增加
、流动性 减小
、结晶度 减小
、应力松弛 减小
、蠕变 减小
。 53、结晶度提高，聚合物的σt 增加
、σi 减小
、硬度 增加
、断裂伸长率 减小
、密度 增加
、耐热性能 增加
、透光性 减小
。 54、链段长度增加表明聚合物的刚性 增加
、均方末端距 增加
、应力松弛 减小
、蠕变 减小
、流动性 减小
、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
、柔顺性 提高
、流动性 提高
。 56、银纹是在 张力
或 溶剂
的作用下产生的，银纹内部存在
银纹质（微纤） ，其方向与外力方向 平行
。 57、相对于脆性断裂，韧性断裂的断裂面较为 粗糙
，断裂伸长率较 长
，而且断裂之前存在 屈服
。 58、大多数聚合物熔体属 假塑性
流体，，其n值为 <1
，表明它们具有 剪切变稀
特
第 23 页 （共 14 页） 性。 59、根据时温等效原理，可以在较高温度下，较短时间内观察刀的力学松弛现象，也可以在
低 温度下， 长
时间内观察到。 60、可以用时温等效原理研究聚合物的粘弹性，是因为高聚物的分子运动是一个与
时间和温度
有关的 松弛
过程。 五、判断题（每题1分，共15分） 1、作为超音速飞机座舱的材料——有机玻璃，必须经过双轴取向，改善其力学性能。（ √ ） 2、为获得既有强度又有弹性的粘胶丝，在纺丝过程须经过牵伸工序。（ √ ） 3、溶液的粘度随温度的升高而下降，高分子溶液的特性粘数在不良溶剂中随温度升高而升高。（ √ ） 4、对于非极性高聚物，溶剂的溶度参数δ1与高聚物的δ2越接近，则溶剂越优良。（ √ ） 5、银纹实际上是一种微小裂缝，裂缝内密度为零，因此它很容易导致材料断裂。（ × ） 6、分子间作用力强的聚合物，一般具有较高的强度和模量。（ √ ） 7、增加外力作用频率与缩短观察时间是等效的。（ √ ） 8、两种聚合物共混后，共混物形态呈海岛结构，这时共混物只有一个Tg。（× ） 9、τ-γ曲线上任一点的斜率dτ/dγ定义为该点的表现粘度。（ × ） 10、高聚物熔体的剪切粘度在牛顿区都相等。（ √） 11、同一高聚物，在不同温度下测得的断裂强度不同。（√ ） 12、脆性破坏是发生在屈服点之前，断裂表面光滑；延性破坏，发生在屈服点之后，断裂表面粗糙。（ √） 13、交联高聚物的应力松弛现象，就是随时间的延长，应力逐渐衰减到零的现象。（× ） 14、聚合物在橡胶态时，粘弹性表现最为明显。（ ×） 15、在室温下，塑料的松弛时间比橡胶短。（ ×） 16、除去外力后，线性聚合物的蠕变能完全回复。（× ） 17、晶态聚合物处于Tg以上时，链段就能运动，处于Tf以上时，整个分子链也能运动。（ ×） 18、高聚物在室温下受到外力作用而发生变形，当去掉外力后，形变没有完全复原，这是因为整个分子链发生了相对移动的结果。（ √） 19、作为塑料，其使用温度都在玻璃化温度以下；作为轮胎用的橡胶，其使用温度都在玻璃化温度以上。（ √） 20、大多数聚合物熔体在任何条件下都是假塑性的，不符合牛顿定律。（ ×） 21、温度由低变高，材料的宏观断裂形式由脆性变为韧性；应变速度由慢变快，宏观断裂形式又由韧性变为脆性。（ √） 22、分子链支化程度增加，使分子间的距离增加，因此高聚物的拉伸强度增加。（ ×） 23、随着聚合物结晶度增加，抗张强度和抗冲强度增加。（× ） 24、同一个力学松弛现象，既可以在较高的温度、较短的时间内观察到，也可以在较低的温度、较长的时间内观察到。（ √） 25、高聚物在应力松弛过程中，无论线形还是交联聚合物的应力都不能松弛到零。（ ×） 26、Kelvin模型可用来模拟非交联高聚物的蠕变过程。（ ×） 27、应变随时间变化跟不上应力随时间变化的动态力学现象称为蠕变。（× ）
第 24 页 （共 14 页） 28、汽车行驶时外力能够促进轮胎中的天然橡胶结晶，从而提高了轮胎的强度。（√ ） 29、分子构造对性能十分重要，短支化链可降低结晶度，长支化链则会改善材料的流动性能。（ ×） 30、橡胶形变时有热效应，在拉伸时放热，而在压缩时吸热。（ √） 31、根据时温等效原理，降低温度相当于延长时间，所以外力作用速度减慢，聚合物的Tg就越低。（√ ） 32、在应力松弛实验中，胡克固体的应力为常数，牛顿流体的应力随时间而逐步衰减。（ ×） 33、聚合物在橡胶态时的运动单元是链段。（√ ） 34、由于橡胶的泊松比接近0.5，因此形变过程中体积不变。（ √） 35、WLF方程适用于非晶态聚合物的各种松弛过程。（ √） 36、热塑性塑料的使用温度都在Tg以下，橡胶的使用温度都在Tg以上。（ √） 37、Boltzmann叠加原理不适用于结晶聚合物。（ √） 38、发生脆性断裂时，断裂表面较光滑或略有粗糙，断裂面垂直于主拉伸方向，试样断裂后，其截面积基本不变，残余形变很小。（ √） 39、发生脆性断裂的条件是材料的脆性断裂强度低于其屈服强度。而发生韧性断裂其断裂强度可低于或高于其屈服强度。（ √） 40、从微观讲，在应力超过屈服应力后，应力已足以克服链段运动所需克服的势垒，链段开始运动，甚至发生分子链之间相互滑移，即流动，此时材料发生了屈服。（ √）

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