?(扩张因子) >>1 >1 =1 <1 注:扩张因子是没讲的内容!
第四章 非晶态高聚物
4.按要求绘制示意图
(1)两个不同分子量的线型非晶高聚物的形变—温度曲线和模量—温度曲线(试样MA>MB)
(2)体型酚醛树脂和低硫化度丁二烯橡胶的模量—温度曲线 (3)增塑和未增塑高聚物的模量—温度曲线 答案: (1) (2) (3)
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7.写出下列高聚物的结构单元,并比较其玻璃化温度的大小;
A.聚氯乙烯 聚异丁烯 聚偏二氯乙烯 聚碳酸酯
B.聚丙烯酸 聚丙烯酸甲酯 聚甲基丙烯酸甲酯 聚丙烯酸乙酯 答案: A、
所以A组高聚物的玻璃化温度大小比较如下:PC>PVC > PVDF > PIB B、
所以B组高聚物的玻璃化温度大小比较如下:
聚丙烯酸>聚甲基丙烯酸甲酯>聚丙烯酸甲酯>聚丙烯酸乙酯
8.天然橡胶的松弛活化能近似为1.05KJ/mol(结构单元),试估计一块天然橡胶由27℃升温到127℃时,其松弛时间缩短了几倍? 答案: 或者:
9.已知增塑聚氯乙烯的玻璃化温度为338K,黏流温度和473K时的黏度各为多少?
Tf???0e?ERT??300???1.11??400????0e?ERT??300????400??0.1??300???400???0.9??300???400??0.9??300?所以,其松弛时间缩短了0.1倍。
为418K,流动活化能
△Eη=8.31KJ/mol,433K时的黏度为5Pa·S,求此增塑聚氯乙烯在338K
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答案:根据WLF方程
lg??433K?(Tg)??17.44(433?Tg)51.6?(433?Tg)??17.44(433?338)??11.301551.6?(433?338)lg?(Tg)?lg?(433K)?11.30155?lg5?11.3015?12.0005所以此聚氯乙烯在338K(Tg)时的黏度为:? 因为473K高于338+100K(Tg+100)
?T??10g12Pas??E??所以要求473K温度下聚氯乙烯的黏度,要使用阿累尼乌斯公式 ??Aexp??RT?? ?473K???exp??E???E???e?0.1953?0.8226??
??433K?R?473R?433??
所以此聚氯乙烯在473K时的黏度为:
? ?473??0.8226??433??0.8226?5?4.11Pas第五章 晶态高聚物
10.比较下列高聚物熔点之高低: A.聚乙烯、聚氧化乙烯、聚氧化甲烯
B.聚己二酸乙二酯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯 C.尼龙-1010、尼龙-610 D.尼龙-6、尼龙-7 答案:熔点从高到低排序为
A组:聚氧化甲烯(聚甲醛)>聚乙烯>聚氧化乙烯
B组:聚对苯二甲酸乙二酯>聚对苯二甲酸丁二酯>聚己二酸乙二酯 C组:尼龙-610>尼龙-1010 D组:尼龙-7>尼龙-6
12.在注射成型聚碳酸酯时,若模具温度较低,则制品很快冷却到100℃以下,试分析所得制品能否结晶,为什么?
答案:所得制品通常为非晶态,因为从分子结构上考虑,聚碳酸酯分子结构对称规整,具有结晶能力,但是由于分子中含有较大的苯环结构及较大的侧基,分子运动能力较差,结晶条件非常苛刻,所以制品快速冷却的情况下,常得到非晶态结构。
18.是否容易结晶和结晶度高的聚合物其熔点就一定是高的?以下几种高聚物哪种容易结晶?哪种熔点高?
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答案:容易结晶的聚合物其熔点并不一定高。
例如,下列几种高聚物中,聚乙烯很容易结晶、聚碳酸酯则不容易结晶,而聚乙烯熔点则远低于聚碳酸酯的熔点。这些高聚物中,熔点的比较(由高到低排序)
聚碳酸酯>尼龙66>聚丙烯>聚乙烯。
第六章 高聚物的力学性能
5210Nm7.由聚异丁烯的时-温等效组合曲线可知,在298K时,其应力松弛到
约需10小时,试计算在253K达到同一数值所需的时间。(已知聚异丁烯的玻璃化温度为203K)
答案:根据题中条件,可以使用WLF方程计算
t?T??17.44(T?Tg) lg?t?Tg?51.6?(T?Tg)
Tg=203K,分别将T=298K和T=253K带入WLF方程,得出
t?253? lg t?298???11.3015lg??8.5827t?203?t?203?
上述两式相减得:
t?298? lg??2.7188t253??
t?298??10hr?t?253??5234hr所以:聚异丁橡胶在253K达到同样的力学松弛需要的时间为:5324h。 室温等效原理补充题:以0.1℃/分的升温速度测得PS的Tg=100 ℃,试问在升温速度改为10 ℃/分时,PS的Tg=?
答案: ?17.44(T?Tg)lgaT?51.6?(T?Tg)
aT??00.1??0.01?10代入上式解得:T?106.50C即升温速度为100C/分的Tg?106.50C第 12 页 共 13 页