《聚合物的转变与松弛》复习题

《聚合物的转变与松弛》复习题
重点复习内容：
1 聚合物的力学状态与热机械曲线。能够画出并识别不同凝聚态结构聚合物的热机械曲线,并从分子运动的角度进行解释。
2 玻璃化转变及其自由体积理论，影响玻璃化温度的因素（包括结构因素与测试条件）。
3 聚合物熔体粘性流动的特点，影响聚合物熔体剪切粘度的因素。
4 牛顿流体与非牛顿流体，典型聚合物熔体的流动曲线及其解释。
5 结晶能力与结晶速率的影响因素，结晶速率的测定方法、原理及数据处理。
6. Avrami方程，结晶速率常数K与Avrami指数n有何意义。
7 聚合物晶体的熔融，影响平衡熔点的因素。

复习题：
1 下列物理量在Tg转变区域内，随着温度的改变如何变化？请画出示意图。
A 比容，B 折光指数，C 恒压热容，D 弹性模量*，E 力学损耗角正切*，F 膨胀系数
2 用膨胀计法测定分子量不同的聚苯乙烯8个级分的玻璃化温度数据如下表所示：
3.0 5.0 10 15 25 50 100 300 Tg /K 316 339 356 362 366 370 371 372 试作Tg－图和Tg－1/图，并确定Tg与分子量关系式。
3 将聚氯乙烯进行氯化，测得其含氯量（mCl%）与其玻璃化温度的数据如下:
mCl%(质量) 61.9 62.3 63.0 63.8 64.4 66.3 Tg /K 348 349 353 354 345 343 试根据上表数据：(1) 作出mCl%－Tg曲线；(2) 解释曲线产生的原因。
4 解释如下现象：
　(1) 聚合物的Tg开始时随分子量增大而升高，当分子量达到一定值时，Tg变为与分子量无关的常数；
　(2) 聚合物中加入单体、溶剂、增塑剂等小分子物质时导致Tg下降。
　(3) 自由基聚合反应得到聚乙酸乙烯酯为非晶聚合物，水解后却得到了结晶性聚乙烯醇。
　(4) 聚三氟氯乙烯能否结晶？为什么一定条件下加工成型后，可以得到透明的薄板材料？
　(5) 在形变-温度曲线上，PMMA的高弹平台比PS宽。(PMMA: Tg=378K, Tf=433K; PS: Tg= 373K, Tf=383K)
　(6) 有两种乙烯和丙烯的共聚物，其组成相同（均为65％乙烯和35％丙烯），但其中一种室温时是橡胶状的，一直到稳定降至约-70℃时才变硬，另一种室温时却是硬而韧又不透明的材料。为什么？
　(7) 透明的聚酯薄膜在室温二氧六环中浸泡数分钟就变为不透明。为什么？
　(8) 根据Avrami指数n的大小，可以初步判断聚合物结晶的成核与生长方式。
　(9) 在Tg以下和Tm以上时，聚合物不结晶；在二者之间，结晶速率先增加后减小，存在一个最大结晶速率温度。
　(10) 假塑性的聚合物熔体在低剪切速率和很高剪切速率时表现为牛顿流体。
　(11) 线形脂肪族聚酯、聚氨酯、聚酰胺和聚脲结构如下所示，在给定n值时，其熔点依次增大；当n值逐渐增加时，其熔点都趋近于聚乙烯的熔点。
　

　
5 从化学结构角度讨论以下各对聚合物为什么存在的差别。

6 在下列三个图的十五根流变曲线中，属于胀流型（膨胀型）的为（ ），牛顿型的为（ ），假塑型的为（ ）。图中σ为切应力，为切变速率，为表观粘度。（注：纵轴与横轴标度相等）

7 请回答：A图中分子量分布宽度（MWD1 和MWD2）的大小顺序。B图中链的刚柔大小顺序，为什么？

8 从结构上说明下表中各聚合物的 数值不同的原因，以及对聚合物成型加工的影响，请提出测试聚合物的一种实验方法。( 为聚合物在T>Tg+100℃下表观粘流活化能)
聚合物 （kJ/mol） 聚乙烯 27.2 ~ 29.3 聚苯乙烯 94.5 聚α-甲基苯乙烯 133.8