11.为什么说实际橡胶弹性中带粘性，高聚物粘性熔体中又带弹性列举它们的具体表现。
如何减少橡胶的粘性在挤出成型中如何减小制品中的弹性成分
答：
实际橡胶弹性中带粘性的原因：
外力作用下分子链的质心发生位移，需克服内摩擦力，是不可逆形变。
表现形式：
蠕变、应力松弛、滞后与内耗。
减少橡胶的粘性：
减少分子链质心位移，如引入刚性成分，适度交联等。
高聚物粘性熔体带弹性的原因：
分子链质心的迁移是通过链段的协同运动实现的，外力去除后，通过链段的运动不可避免的要恢复一部分，表现出弹性。
高聚物粘性熔体带弹性的表现：
法向应力效应、挤出物胀大、不稳定流动等。
减小成型制品中的弹性成分：
提高熔体温度；降低挤出速率；降低分子量，减小分子量分布；增加毛细管直径，增加口模长径比；将出口设计为流线形等。
12.为什么高聚物玻璃比小分子玻璃韧性好？
说明双轴拉伸定向有机玻璃与普通非定向有机玻璃在模量、强度、韧性上的主要差别并解释原因。
答：
双轴拉伸定向有机玻璃在取向的x,y方向上的模量、强度提高，韧性也提高，而在垂直于取向的方向上模量和强度比非定向有机玻璃减小。
（2分）
解释原因：
1）取向后，高分子链沿取向方向排列，原子间以化学键结合为主，而未取向方向上原子间以范德华力为主；
2）
材料在拉伸取向的过程中，能通过链段运动，使局部高应力区发生应力松弛，使材料内的应力分布均化，这也是取向后强度提高的原因之一。
（可不答）
3）取向对屈服强度的影响远低于对断裂强度的影响。
因此，当材料的断裂强度随取向程度提高时，材料的脆化温度下降（如图）.未拉伸普通有机玻璃的
在室温附近，而双轴拉伸定向有机玻璃的
低于室温。
拉伸度足够高时，
可下降到-40℃。
因此，在常温下，双轴拉伸定向有机玻璃处于不脆区，不仅强度比普通有机玻璃的高，而且韧性也好得多。
13.如果把高分子材料在熔点或玻璃化以下进行退火处理，其蠕变速度有何变化为什么
14.聚合物在玻璃化转变区域出现一个内耗峰,为什么?
15.何谓高弹形变和强迫高弹形变有何异同出现强迫高弹形变的条件是什么？
16.能否说“温度愈高，蠕变速率和应力松弛速率愈快”
17.高聚物的应力松驰现象，就是随着时间的延长，应力逐渐衰减到零的现象。
该说法正确否？
18.试述聚合物分子量对流动活化能和熔体切粘度的影响。
流动活化能与熔体切粘度的温度敏感性之间有什么关系？
如何求聚合物的流动活化能。
19.在塑料挤出成型中，如发现制品出现竹节形、鲨鱼皮一类缺陷，在工艺上应采取什么措施消除这类缺陷。
20.若在室温下（25℃）对橡皮筋（轻度交联橡胶）施加一适当的重物，试用曲线和公式表明其形变随时间的变化；今若提高试验时的温度（35℃）进行同样的试验，其形变随时间的变化会有何不同，解释之
21.在楼板上安装振动装置时，若楼板与机座间安放橡皮楼板的振动大大减弱或完全消失，为什么？
22.已知聚甲基丙烯酸甲酯的应力松弛模量E（t）-T曲线如题5-3图所示，画出图中由▲指示状态下应力-应变行为（其它测试条件同）。
为了降低高分子熔体的粘度，
对于刚性料：
增加螺杆转速和柱塞压力（×）
提高体系的温度（）
对于柔性料：
提高料筒的温度（×）
提高螺杆转速和柱塞压力（）
第一章习题
1.什么是流变学（Rheology）
流变学是力学的一个分支，它主要研究材料在外界作用下（应力、应变、温度、电场、磁场、辐射等）的流动和变形的一门科学。
2.流变性实质——“固-液两相性”，“粘弹性”并存。
3.聚合物流变学——研究高分子液体，主要指高分子熔体与高分子溶液，在流动状态下的非线性粘弹行为，以及这种行为与材料结构及其它物理、化学性质的关系。
4.软物质（Softmatter）也称软凝聚态物质（Softcondensedmatter），是处于固体和理想流体之间的一类凝聚态物质，一般由大分子或基团组成，如液晶、聚合物、胶体、生物膜、泡沫、颗粒物质、两亲分子等，这类物质相对于弱的外界影响（如施加给物质瞬间的或微弱的刺激），能作出相当显著的响应和变化。
5.流变学研究对象：
软物质;聚合物流变学研究对象：
高分子溶液、高分子熔体、聚合物基复合体系。
软物质：
弱力引起大变化
6.聚合物流变学的研究方法：
结构流变学、加工流变学（唯象性流变学）、实验流变学
7.聚合物流变特点：
多样性、高弹性、时间依赖性：
8.聚合物主要流变行为：
粘性流动、类橡胶弹性、胡克弹性、粘弹性、塑性形变和断裂特性
9.聚合物的结构特点
•①高分子的链式结构：
由很大数目（103-105）的结构单元组成。
•②高分子链的柔顺性：
链的内旋转产生非常多的构象,使主链弯曲而具有柔性。
•③高分子结构的多分散性，不均一性。
•④凝聚态结构复杂：
晶态（球晶、串晶、单晶、伸直链晶）、非晶态、液晶态结构、取向态结构等。
第三章线性粘性与非线性粘性习题
一、基本概念
1.流体、层流、湍流、牛顿流体、非牛顿流体、宾汉塑性体、假塑性流体、表观粘度、触变体、流凝体、1、非牛顿流体；牛顿流体；粘流温度2、表观粘度；无穷大剪切粘度；零切粘度3、熔融指数；门尼粘度；幂律定律4、触变体；流凝体5、拉伸粘度；动态粘度6、巴拉斯效应；韦森堡效应；熔体破裂现象；挤出物胀大比；挤出物胀大现象
二、判断题
1.粘流温度与外力大小和外力作用时间有关（Y）
2.聚合物的分子量大小对其玻璃化温度影响不大。
Y
3.分子量增加，Tf增大。
Y
4.对Bingham塑性体，当切应力小于屈服应力时，其形变行为类似于虎克弹性体。
Y
5.凡触变体均可视为剪切变稀的假塑性体，但假塑性体未必为触变体；同样，凡震凝体均可视为剪切变碉的胀流体，但胀流性体未必为震凝体。
选择与填空题：
1,随分子量的增加,Tf和E的变化趋势（）a,Tf增加,E基本不变;b,Tf增加,E增加;c,Tf基本不变;E基本不变2、聚合物成型加工中,要减小柔性高分子的表观粘度,需提高剪切速率;而要减小刚性链高分子的表观粘度,则提高温度更为有效（）3、高聚物的粘流活化能越高，其（）a.分子间作用力越小b.分子链越柔顺c.分子链越刚硬或者分子间作用力越大4、随分子量的增加，Tf和ΔEη的变化趋势a、Tf增加，ΔEη基本不变；b、Tf增加，ΔEη增加；c、Tf基本不变，ΔEη基本不变。
5、高聚物的粘流活化能越高，其（）a、分子间作用力越小；b、分子链越柔顺
6、下列聚合物中，熔体粘度对温度最敏感的是（）。
A、PEB、PPC、PCD、PIB
7、聚合物的粘流活化能一般与（）有关。
A、温度B、切应力C、切变速率D、高分子的柔顺性
8、下列四种聚合物中，粘流活化能最大的为（）。
A、高密度聚乙烯，B、顺丁橡胶，C、聚二甲基硅氧烷，D、聚苯乙烯
9、对于同一种聚合物，在相同的条件下，流动性越好，熔融指数MI越（）。
A、高、B、低、
10、假塑性流体的粘度随应变速率的增大而，用幂律方程表示时，n1。
11、聚合物熔体的弹性响应包括，与。
12、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，分子量分布的粘度高，在高剪切速率下，分子量分布粘度高。
13、通常聚合物熔体属于非牛顿流体中的（）型流体，其流动行为可以用（）公式描述，式中n值（）。
14、加工聚碳酸酯时，可以采用（）有效方法来改善其加工流动性。
15、非牛顿流体的主要类型有（）、（）和（）。
16、高聚物熔体的弹性流变效应主要反映在（）、（）和（）三个方面。
四、简答题1、高分子熔体流动的特点2、影响聚合物熔体流动性的因素有哪些4、试从非晶态高聚物自由体积与粘度的关系推导WLF方程5、随着剪切速率的增加，聚合物熔体的粘度会出现怎样的变化。
6、推导出幂律流体粘度和剪切速度的关系式，说明幂律公式和实际高聚物性质的差异7、毛细管流变仪测定高分子流变性需考虑哪两种修正简要说明修正方法8、简要说明同类高聚物分子量和分子量分布对聚合物流动性能的影响。
9、什么叫剪切速率，它对聚合物熔体粘度的影响怎样10、怎样才能在成型加工中有效地调节聚碳酸酯和聚甲醛的流动性为什么11、分别画出牛顿流体和假塑性流体的流动曲线和流变曲线并加以简单说明。
12、熔体破裂后会出现哪些现象13，高聚物熔体弹性流变效应都有哪些14、讨论Tg、△Eη、ηo与分子量的关系。
15，简述假塑性流体和胀塑性流体表观粘度与剪切速率之间的关系，并用理论加以解释。
16，为何同一种高聚物分子量分布宽的较分布窄的易于挤出或注射成型17、有两种具有相同化学组成，近似相同密度和相同分子量聚合物，其中一种是线形的，另一种是短支链形的，则此两种聚合物的logη─logMw关系图，定性表示怎样并指出其缠结分子量的不同。
18、解释下列粘性流动曲线
（1）下图是零切粘度（η。
）与分子量（Mw）关系的logη。
─logMw曲线在切变速率γ2〉γ1的条件下，于B点分成BC和BD两段，试说明曲线上AB、BC和BD各段曲线的趋势及其原因。
图6-2切变速率对logη。
--logMw曲线的影响.19、下图（a）（b）分别表示分子量大小（M1〉M2）和分子量分布宽度指数（d1〉d2）的不同,对表观粘度（ηa）和切变速度γ1的依赖性,解释出现上述曲线的原因.
图6-3分子量对流动曲线的影响
图6-4分子分布对流动曲线的影响
20、熔体粘度随聚合物分子量的增大而增大，但当分子量超过临界值时，粘度与分子量的关系由logη=变为logη=+A。
21、随着剪切速率的增加，大多数高分子熔体的流动曲线会经历三个区域即第一牛顿区、假塑性区、第二牛顿区。
22、高聚物熔体的流动是通过链段的协同作用来实现的。
23、氯化聚醚和聚碳酸酯在加工中为了改善其加工流动性，各应选用何种加工条件更为有效，为什么？
24、聚碳酸酯熔体粘度受剪切速率的影响较小，而聚甲醛熔体粘度受剪切速率的影响较大。
25、聚合物熔体挤出模口后，发生挤出物胀大现象
26、从缠结理论出发，分析高聚物熔体和溶液的普适流动曲线
27、以下为几种流体的流动曲线，判断其各属哪种类型流体，画出高分子熔体的流动曲线（logη-Logγ），并用作图法求出其η0ηaη∞
28、与小分子相比，高聚物熔体流动具有哪些特点，试用分子运动论讨论。
29、讨论影响高聚物粘流温度的主要因素
30、降低柔性链（POM），刚性链（PC）熔体的粘度应该采取什么措施？
31、1）说明链结构对粘度的影响2）说明温度对不同结构的聚合物的粘度的影响。
32、为什么涤纶用熔融纺丝，而腈纶用湿法纺丝？
16、溶液的粘度随着温度的升高而下降，高分子溶液的特性粘数在不良溶剂中随温度的升高而升高，怎样理解？
五、计算题
1、画出牛顿流体，假塑性流体，宾汉流体的流动曲线，并写出相应的函数表达式。
2、什么叫非牛顿流体和假塑性流体现有高密度聚乙烯，聚碳酸酯，等规聚丙烯和聚甲基丙烯酸甲酯四种高聚物，试指出哪些高聚物的溶体粘度对温度的敏感性大，哪些高聚物的熔体粘度对剪切速率的敏感性大为什么
基础部分
1、简述引起熔体破碎的主要的原因。
熔体破裂是液体不稳定流动的一种现象。
产生熔体破裂的原因主要是熔体中的弹性回复所引起。
熔体在管道中流动时剪切速率分布的不均匀性使熔体中弹性能不均匀分布。
当熔体中产生的弹性应力一旦增加到与滞流动阻力相当时，粘滞阻力就不能再平衡弹性应力的作用，而弹性效应所致熔体流速在某一位置上的瞬时增大形成“弹性湍流”，即“应力破碎”现象。
在园管中，如果产生弹性湍流的不稳定点沿着管的周围移动，则挤出物将呈螺旋状，如果不稳定点在整个圆周上产生，就得到竹节状的粗糙挤出物。
产生不稳定流动和熔体破裂现象的另一个原因是熔体剪切历史的波动引起的。
即剪切应力不同，熔体所产生的弹性效应不同，从而使其弹性回复产生差异，形成熔体破裂。
2、将聚丙烯丝抽伸至相同伸长比，分别用冰水或90℃热水冷却后，再分别加热到90℃的二个聚丙烯丝试样，哪种丝的收缩率高，为什么?
用冰水的聚丙烯丝收缩率高，因为冰水冷却时，冰水的温度远远低于聚丙烯的最佳结晶温度，此时，聚丙烯丝的结构更多的保持了其纺丝过程中分子的取向状态，而用90℃热水冷却时，聚丙烯分子具有较为充分的解取向时间，当聚丙烯丝再次分别加热到90℃时，前者才进行较高程度的解取向，表现出较高的收缩率。
3、简述高聚物熔体流动的特点。
由于高聚物大分子的长链结构和缠绕，聚合物熔体、溶液和悬浮体的流动行为远比伤分子液体复杂。
在宽广的剪切速率范围内，这类液体流动时剪切力和剪切速率不再成比例关系，液体的粘度也不是一个常此因而聚合物液体的流变行为不服从牛顿流动定律。
即非牛顿型流动。
4、举例说明高聚物熔体粘弹性行为的表现。
聚合物流动过程最常见的弹性行为是端末效应和不稳定流动。
端末效应包括入口效应和模口膨化效应（离模膨胀）即巴拉斯效应。
不稳定流动即可由于熔体弹性回复的差异产生熔体破碎现象。
5、说明链结构对高聚物粘度的影响。
聚合物的结构因素即链构型和链的极性、分子量、分子量分布以及聚合物的组成等对聚合物液体的粘度有明显影。
聚合物链的柔性愈大．缠结点众多，链的解缠和滑移愈困难，聚合物流动时非牛顿性愈强。
链的刚硬性增加和分子间吸引力愈大时，熔体粘度对温度的敏感性增加，提高这类聚合物的加工温度有利于增大流动性。
聚合物分子中支链结构的存在对粘度也有影响，尤以长支链对熔体粘度的影内最大，聚合物分子中的长支链可增加与其邻近分子的缠结，因此长支链对熔体成溶液流动性的影响比短支链重要。
聚合物分子量增大，不同链段偶然位移相互抵消的机会愈多，分子链重心移动慢，要完成流动过程就需要更长的时间和更多的能量，所以聚合物的粘度随分子量增加而增大。
熔体的粘度也与分子量分布有关。
一般在平均分子量相同时，熔体的粘度随分子量分布增宽而迅速下降，其流动行为表现出更多的非牛顿性。
6、说明温度对不同结构高聚物粘度的影响。
温度是物质分子运动能力的表现。
温度越高，物质的运动能力越高，表现出其可变形性越好，即流动性好。
当聚合物链的柔性大，其本身分子运动在常规的温度范围内，运动能力较高，表现出对温度的敏感性较低，而链的刚硬性增加和分子间吸引力愈大时，分子运动能力在常规的温度范围内较差，从而显现熔体粘度对温度的敏感性增加，提高这类聚合物的加工温度有利于增大流动性。
7、在宽广的剪切速率范围内，聚合物流体的剪切应力与剪切速率之间的关系会出现怎样的变化?
8、聚合物熔体在剪切流动过程中有哪些弹性表现形式在塑料成型过程中可采取哪些措施以减少弹性表现对制品质量的不良影响
聚合物流动过程最常见的弹性行为是端末效应和不稳定流动。
提高温度，减少剪切应力，增加高温下的流动时间，均化塑料结构，降低其流动的非牛顿性。
9、聚合物很低的导热系数和热扩散系数对塑料成型加工有哪些不利影响?
聚合物很低的导热系数和热扩散系数在加工中主要是影响塑料制品中温度分布的不均匀性，从而导致制品结构的非均匀性。
另一方面，降低制品的生产效率。
12、试画出挤出成型时，制品取向度的分布图。
11、取向度对注塑制品的力学性能有何影响?
非品聚合物取向后，沿应力作用方向取向的分子链大大提高了取向方向的力学强度，但垂直于取向方向的力学强度则因承受应力的是分子间的次价键而显著降低。
团此拉伸取向的非品聚合物沿拉伸方向的拉伸强度，断裂伸长率和冲击强度均随取向度提高而增大。
取向结晶聚合物的力学强度主要由连接晶片的伸直链段所贡献，其强度随伸直钱段增加而增大，晶片间伸直链段的存在还使结晶聚合物具有韧性和弹性。
通常，随取向度提高，材料的密度和强度都相应提高，而伸长率则逐渐降低。
13.分子量对高聚物的
、
、
、
（流动活化能）、
（表观粘度）、
（断裂强度）、蠕变、应力松弛、溶解度等的影响如何在全书中不断地出现“临界分子量”这一术语，其物理意义是什么
14.
分别以线性座标和双对数座标画出牛顿流体、宾哈流体、假塑性流体和膨胀性流体的流动曲线（即
和
曲线）以及它们的
曲线。
15.橡胶、纤维、塑料三大合成材料对分子量的要求有什么不同就塑料而言，对注塑级、挤出级和吹塑级（中空制品）的分子量有什么不同要求
16.试根据所学的高物基本知识，分析减少注塑制品中弹性成分的措施。
17.在塑料挤出成型中，如发现制品出现竹节形、鲨鱼皮一类缺陷，在工艺上应采取什么措施消除这类缺陷。
18.注射成型中，高聚物熔体经历的是否是纯剪切流动为什么
19.挤出胀大比与挤出工艺条件和口模长径比有什么关系？
20.测定熔体切粘度的常用方法有哪些各方法适用于什么粘度范围和切变速率范围写出各方法中实测的量和计算切粘度的公式。
21.测得某高聚物熔体的熔融指数为。
已知熔融指数仪的活塞截面积为1cm2，测试中所用毛细管的长度为1cm，直径为；设熔体密度为约1
。
试计算该熔体在流过毛细管时管壁处的切变速率
、切应力
以及该熔体的表观粘度
（忽略各种校正）。
当砝码重量改为公斤时，测得这种高聚物熔体的熔融指数为8，问该高聚物熔体是牛顿流体还是非牛顿流体。
22.试述聚合物分子量对流动活化能和熔体切粘度的影响。
流动活化能与熔体切粘度的温度敏感性之间有什么关系？
如何求聚合物的流动活化能。
23.浇口在底部的注射成型薄壁塑料杯很容易以如题6-7图所示的方式开裂，试分析其原因。
24.为什么高分子熔体的表观粘度小于其真实粘度？
25．说明假塑性流体剪切变稀的原因
第四章线性弹性与非线性弹性习题
一、基本概念：
1、应变；应力；模量；泊松比2、高弹性；粘弹性；熵弹性；能弹性；储能函数3、线性粘弹性；非线性粘弹性；
二、问答：
1、不受外力作用，橡皮筋受热伸长；在恒定外力作用下，受热收缩，试用高弹性热力学理论解释
解：
（1）不受外力作用，橡皮筋受热伸长是由于正常的热膨胀现象，本质是分子的热运动。
（2）恒定外力下，受热收缩。
分子链被伸长后倾向于收缩卷曲，加热有利于分子运动，从而利于收缩。
其弹性主要是由熵变引起的，
中，f＝定值，所以，
即收缩，而且随T增加，收缩增加。
2、在橡胶下悬一砝码，保持外界不变，升温时会发生什么现象？
解：
橡胶在张力（拉力）的作用下产生形变，主要是熵变化，即蜷曲的大分子链在张力的作用下变得伸展，构象数减少。
熵减少是不稳定的状态，当加热时，有利于单键的内旋转，使之因构象数增加而卷曲，所以在保持外界不变时，升温会发生回缩现象。
1.如果加一重物于交联橡皮筋，保持恒定的张力，当加热该橡胶时，重物位置如何变化（）
A.升高B降低C不变
2.有关橡胶高弹性的描述正确的是（）
A弹性模量低B形变量较小C伸长时放热
D回缩时放热
3.产生高弹性的分子结构特征是（）
A分子链具有一定柔性
B分子之间具有强烈的相互作用
C分子链之间化学键连接D常温下能够结晶
E相对分子质量足够大
4.对理想弹性的描述正确的是（）
A.形变的产生不需要时间；B形变是缓慢恢复的；C应力与应变成正比；D弹簧具有理想弹性；
E形变量总是很大.
3、聚合物的高弹性表现在哪些方面4、试用分子运动的观点解释聚合物的高弹性5、橡胶弹性理论的发展经历了哪些阶段，并阐述其要点6、试述橡胶弹性热力学分析的根据和所得结果的物理意义7、交联橡胶弹性的统计理论的根据是什么它得出的交联橡胶状态方程告诉了我们什么这个理论存在哪些缺陷。
8、由橡胶弹性热力学和状态方程解释下列问题
（1）挂有一个固定重量的物体的己拉伸的橡皮带，当温度升高时其长度减小.
（2）己被溶剂溶胀了的橡胶试样更符合理想橡胶理论方程
（3）高联程度不同的同一橡胶品种，它们的模量、拉伸强度、断裂伸长率不相同
9、不受应力作用的橡皮筋，当受热时伸长，被一负荷拉长的橡皮
升级会员 