06-聚合物的力学性能复习题

聚合物的力学性质复习题1、试述高聚物高弹性的热力学本质，并计算：(1)高弹切变模量为106达因／厘米2的理想橡橡胶在拉伸比为2时，其单位体积内储存的能量有多少?(2)把一轻度交联的橡皮试样固定在50％的应变下，测得其拉应力与温度的关系如表所示，求340K时熵变对高弹应力贡献的百分比．拉应力(kg／cm2)4.775.015.255.505.735.97温度K2953103253403553702、设一个大分子含有1000个统计链段，每个链段平均长度为0.7nm，并设此大分子为自由取向链。当其末端受到一个10－11N的力时，其平均末端距为多少？将计算结果与此链的扩展长度作一个比较。若以10－10N的力重复这一运算，结果又如何？3、一交联橡胶试片，长2.8cm，宽1.0cm，厚0.2cm，重0.518g，于25℃时将它拉伸一倍，测定张力为1.0公斤，估算试样的网链的平均相对分子质量。4、将某种硫化天然橡胶在300K进行拉伸，当伸长一倍时的拉力为7.25×105N·m-2，拉伸过程中试样的泊松比为0.5，根据橡胶弹性理论计算：(1)10-6m3体积中的网链数N;(2)初始弹性模量E0和剪切模量G0;(3)拉伸时每10-6m3体积的试样放出的热量?5、讨论下述因素对蠕变实验的影响。a.相对分子质量；b.交联；c.缠结数6、一块橡胶，直径60mm，长度200mm，当作用力施加于橡胶下部，半个小时后拉长至300％(最大伸长600％)。问：(1)松弛时间?(2)如果伸长至400％，需多长时间?7、为了减轻桥梁振动可在桥梁支点处垫以衬垫．当货车轮距为10米并以60公里/小时通过桥梁时，欲缓冲其振动有下列几种高分子材料可供选择：(1)η1=1010，E1=2×108；(2)η2=108，E2=2×108；(3)η3=106，E3=2×108，问选哪一种合适?8、PMMA的力学损耗因子在130℃得到一峰值，假定测定频率是1周／秒．如果测定改在1000周／秒，在什么温度下得到同样的峰值?(已知PMMA的Tg＝105℃)9、一PS试样其熔体黏度在160℃时为102Pa·s，试用WLF方程计算该样在120℃时的黏度．10、有一线型聚合物试样，其蠕变行为近似可用四元力学模型来描述，蠕变试验时先加一应力σ=σ0，经5秒钟后将应力σ增加为2σ0，求到10秒钟时试样的形变值．已知模型的参数为：σ0=1×108N·m-2E1=5×108N·m-2E2=1×108N·m-2η2=5×108Pa·sη3=5×1010Pa·s11、说明高聚物中两种断裂的特点，并画出两种断裂的应力-应变曲线。12、简述聚合物增强与增韧的途径。