高分子物理第7章粘彈性(時(shí)溫等效)

1、Xinjiang universityThe Viscoelasticity of Polymers第一節(jié)、聚合物的力學(xué)松第一節(jié)、聚合物的力學(xué)松弛現(xiàn)象弛現(xiàn)象第二節(jié)、粘彈性的數(shù)學(xué)描第二節(jié)、粘彈性的數(shù)學(xué)描述述第四節(jié)、時(shí)溫等效和疊加第四節(jié)、時(shí)溫等效和疊加第三節(jié)、研究粘彈性行為第三節(jié)、研究粘彈性行為的實(shí)驗(yàn)方法的實(shí)驗(yàn)方法第五節(jié)、聚合物、共混物第五節(jié)、聚合物、共混物的結(jié)構(gòu)與動(dòng)態(tài)力學(xué)性能關(guān)的結(jié)構(gòu)與動(dòng)態(tài)力學(xué)性能關(guān)系系Xinjiang university 高分子運(yùn)動(dòng)具有松弛的性質(zhì)，要使高分子鏈段具有足夠高分子運(yùn)動(dòng)具有松弛的性質(zhì)，要使高分子鏈段具有足夠大的活動(dòng)性，從而使高聚物表現(xiàn)出高彈性形變，需要一定的大的活動(dòng)

2、性，從而使高聚物表現(xiàn)出高彈性形變，需要一定的時(shí)間（即松弛時(shí)間）或者溫度升高，松弛時(shí)間短。時(shí)間（即松弛時(shí)間）或者溫度升高，松弛時(shí)間短。 第四節(jié)、時(shí)溫等效和疊加第四節(jié)、時(shí)溫等效和疊加 同一個(gè)力學(xué)松弛既可以在溫度較高和較短的時(shí)間內(nèi)觀察到，同一個(gè)力學(xué)松弛既可以在溫度較高和較短的時(shí)間內(nèi)觀察到，也可以在較低的溫度和較長的時(shí)間內(nèi)觀察到，因此升高溫度也可以在較低的溫度和較長的時(shí)間內(nèi)觀察到，因此升高溫度和延長觀察時(shí)間，對(duì)于高分子運(yùn)動(dòng)是等效的，對(duì)高聚物的粘和延長觀察時(shí)間，對(duì)于高分子運(yùn)動(dòng)是等效的，對(duì)高聚物的粘彈性行為也是等效的。彈性行為也是等效的。這個(gè)等效性可以借助余一個(gè)轉(zhuǎn)換因子這個(gè)等效性可以借助余一個(gè)轉(zhuǎn)換因子 T

3、來實(shí)現(xiàn)，即在某一溫來實(shí)現(xiàn)，即在某一溫度下測(cè)得的力學(xué)數(shù)據(jù)可以轉(zhuǎn)變成另一個(gè)溫度下的力學(xué)數(shù)據(jù)。度下測(cè)得的力學(xué)數(shù)據(jù)可以轉(zhuǎn)變成另一個(gè)溫度下的力學(xué)數(shù)據(jù)。Xinjiang universityElgoT時(shí)溫等效作圖法示意圖時(shí)溫等效作圖法示意圖Tlgtlg 對(duì)于非晶聚合物，在不同溫度下獲得的粘彈性數(shù)據(jù)，均可對(duì)于非晶聚合物，在不同溫度下獲得的粘彈性數(shù)據(jù)，均可通過沿著時(shí)間軸平移疊合在一起。通過沿著時(shí)間軸平移疊合在一起。在保持曲線形狀不變的條件下，將相應(yīng)于溫度在保持曲線形狀不變的條件下，將相應(yīng)于溫度T的應(yīng)力松弛曲線疊合。的應(yīng)力松弛曲線疊合。時(shí)溫等效原理給出：時(shí)溫等效原理給出：)/,(),(0TatTEtTET參考溫

4、度oT試驗(yàn)溫度T如果實(shí)驗(yàn)是在交變力場(chǎng)下進(jìn)行的，類似下圖所示的時(shí)溫等效關(guān)系。如果實(shí)驗(yàn)是在交變力場(chǎng)下進(jìn)行的，類似下圖所示的時(shí)溫等效關(guān)系。oTTlgTtanlgT 1；若；若TT0，則，則aT T0時(shí)，時(shí)， T1,曲線向參考溫度的右邊移動(dòng)（溫度由曲線向參考溫度的右邊移動(dòng)（溫度由T降至降至T0故移向時(shí)間較長一邊）故移向時(shí)間較長一邊）當(dāng)當(dāng)T1,曲線向參考溫度得左邊移動(dòng)（溫度由曲線向參考溫度得左邊移動(dòng)（溫度由T升至升至T0故移向時(shí)間較短的一邊）就成疊合曲線。故移向時(shí)間較短的一邊）就成疊合曲線。1924 繪制組合曲線時(shí)，各條實(shí)驗(yàn)曲線在時(shí)間坐標(biāo)軸上的平移是不同繪制組合曲線時(shí)，各條實(shí)驗(yàn)曲線在時(shí)間坐標(biāo)軸上的平移是

5、不同 的，如將這些實(shí)際移動(dòng)量對(duì)溫度作圖可以得到右上圖的曲線；的，如將這些實(shí)際移動(dòng)量對(duì)溫度作圖可以得到右上圖的曲線；0201logTTCTTCT 實(shí)驗(yàn)證明，很多非晶線性聚合物基本上符合這條曲線，因此提實(shí)驗(yàn)證明，很多非晶線性聚合物基本上符合這條曲線，因此提 出如下出如下WLF方程。方程。006 .5144.17logTTTTT當(dāng)當(dāng)T0不同，不同，C1,C2也不同也不同當(dāng)當(dāng)T0Tg時(shí)，所有聚合物的時(shí)，所有聚合物的C117.44，C251.6Tg T Tg50006 .10186. 8logTTTTT 可以反過來直接由方程式計(jì)算各種溫度下的曲線移動(dòng)量，可以反過來直接由方程式計(jì)算各種溫度下的曲線移動(dòng)量，

6、據(jù)據(jù)WLF方程，直接作出方程，直接作出lg TT的圖，然后從曲線上找到所的圖，然后從曲線上找到所需溫度下的需溫度下的lg T數(shù)值，確定水平移動(dòng)量，即可繪制曲線。數(shù)值，確定水平移動(dòng)量，即可繪制曲線。Xinjiang university設(shè)設(shè)t為外力作用時(shí)間（觀察時(shí)間）相當(dāng)于膨脹計(jì)升溫速度的倒數(shù)，為外力作用時(shí)間（觀察時(shí)間）相當(dāng)于膨脹計(jì)升溫速度的倒數(shù)，因?yàn)楫?dāng)因?yàn)楫?dāng)t 時(shí)，才能觀察到明顯的松弛現(xiàn)象時(shí)，才能觀察到明顯的松弛現(xiàn)象，所以，所以WLF方程。方程。 TgTTgTTgTTgTTgtTt6 .5144.17logloglog0根據(jù)這個(gè)公式可以測(cè)出不同的升溫速度或不同頻率的根據(jù)這個(gè)公式可以測(cè)出不同的升

7、溫速度或不同頻率的T Tg g值。值。時(shí)溫等效原理的意義：時(shí)溫等效原理的意義：WLF方程是時(shí)溫轉(zhuǎn)換的定量描述方程是時(shí)溫轉(zhuǎn)換的定量描述 要得到低溫某一溫度時(shí)天然橡膠的應(yīng)力松弛行為，由要得到低溫某一溫度時(shí)天然橡膠的應(yīng)力松弛行為，由于溫度太低，應(yīng)力松弛進(jìn)行的很慢，要得到完整的數(shù)據(jù)可于溫度太低，應(yīng)力松弛進(jìn)行的很慢，要得到完整的數(shù)據(jù)可能要等幾個(gè)世紀(jì)，這是不可能的。我們可以利用時(shí)溫等效能要等幾個(gè)世紀(jì)，這是不可能的。我們可以利用時(shí)溫等效原理，在較高的溫度下測(cè)得應(yīng)力松弛的數(shù)據(jù)，然后換算成原理，在較高的溫度下測(cè)得應(yīng)力松弛的數(shù)據(jù)，然后換算成所需要低溫的數(shù)據(jù)。所需要低溫的數(shù)據(jù)。Tg的時(shí)間依賴性的定量描述的時(shí)間依賴性

8、的定量描述第五節(jié)、聚合物的結(jié)構(gòu)與第五節(jié)、聚合物的結(jié)構(gòu)與動(dòng)態(tài)力學(xué)性能關(guān)系動(dòng)態(tài)力學(xué)性能關(guān)系圖圖7-37 熱固性環(huán)氧樹脂熱固性環(huán)氧樹脂E51的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能溫度譜的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能溫度譜圖圖7-38 丁腈橡膠（丁腈橡膠（3606）的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能溫度譜）的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能溫度譜儲(chǔ)能模量（儲(chǔ)能模量（E），損耗模量（），損耗模量（E），損耗峰），損耗峰儲(chǔ)能模量（儲(chǔ)能模量（E）曲線上折點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的溫度；）曲線上折點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的溫度；損耗模量（損耗模量（E）峰所對(duì)應(yīng)的溫度；）峰所對(duì)應(yīng)的溫度；損耗峰（損耗峰（ ）所對(duì)應(yīng)的溫度。）所對(duì)應(yīng)的溫度。tan玻璃化轉(zhuǎn)變、結(jié)晶、交聯(lián)以及玻璃態(tài)和晶態(tài)的分子運(yùn)動(dòng)十分敏感玻璃化轉(zhuǎn)變、結(jié)晶、交聯(lián)以

9、及玻璃態(tài)和晶態(tài)的分子運(yùn)動(dòng)十分敏感1924側(cè)鏈，側(cè)基，鏈節(jié)側(cè)鏈，側(cè)基，鏈節(jié)等運(yùn)動(dòng)單元能夠發(fā)生運(yùn)動(dòng)。等運(yùn)動(dòng)單元能夠發(fā)生運(yùn)動(dòng)。玻璃態(tài)時(shí)鏈段運(yùn)動(dòng)雖然被凍結(jié)玻璃態(tài)時(shí)鏈段運(yùn)動(dòng)雖然被凍結(jié) 非晶聚合物的典型動(dòng)態(tài)力學(xué)溫度譜非晶聚合物的典型動(dòng)態(tài)力學(xué)溫度譜 大小和運(yùn)動(dòng)方式的不同，激發(fā)所需的活化能也不同，大小和運(yùn)動(dòng)方式的不同，激發(fā)所需的活化能也不同，此過程也是松弛過程。此過程也是松弛過程。原因：原因：運(yùn)動(dòng)所需的活化能較低，可以在較低的溫度激發(fā)；運(yùn)動(dòng)所需的活化能較低，可以在較低的溫度激發(fā)； 聚合物發(fā)生次級(jí)松弛過程時(shí)，動(dòng)態(tài)力學(xué)性質(zhì)和介電性質(zhì)聚合物發(fā)生次級(jí)松弛過程時(shí)，動(dòng)態(tài)力學(xué)性質(zhì)和介電性質(zhì)也將發(fā)生相應(yīng)的變化。也將發(fā)生相應(yīng)的

10、變化。次級(jí)松弛：次級(jí)松弛： 低于低于 Tg 的松弛的松弛 一般把一般把Tg稱為主轉(zhuǎn)變，把包括主轉(zhuǎn)變?cè)趦?nèi)的多個(gè)內(nèi)稱為主轉(zhuǎn)變，把包括主轉(zhuǎn)變?cè)趦?nèi)的多個(gè)內(nèi)耗峰不論其所對(duì)應(yīng)的分子機(jī)理，僅按出現(xiàn)的溫度順序，耗峰不論其所對(duì)應(yīng)的分子機(jī)理，僅按出現(xiàn)的溫度順序，由高到低依次為由高到低依次為 ，等字母標(biāo)記：等字母標(biāo)記：非晶聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變用非晶聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變用ag，因此，因此 a松弛有確定的分子機(jī)理。松弛有確定的分子機(jī)理。 對(duì)于次級(jí)松弛，不同聚合物可能對(duì)應(yīng)著完全不同的分子機(jī)理。對(duì)于次級(jí)松弛，不同聚合物可能對(duì)應(yīng)著完全不同的分子機(jī)理。 松弛是由鏈段中部分原子的運(yùn)動(dòng)貢獻(xiàn)，而表示松弛是由鏈段中部分原子的運(yùn)動(dòng)貢獻(xiàn)，而表

11、示 由側(cè)基運(yùn)由側(cè)基運(yùn)動(dòng)的貢獻(xiàn)，將使處于玻璃態(tài)的聚合物，具有韌性，有優(yōu)良動(dòng)的貢獻(xiàn)，將使處于玻璃態(tài)的聚合物，具有韌性，有優(yōu)良的沖擊性能。的沖擊性能。 19241）主鏈鏈節(jié)的運(yùn)動(dòng)）主鏈鏈節(jié)的運(yùn)動(dòng) T 轉(zhuǎn)變則是主鏈中較短鏈段（轉(zhuǎn)變則是主鏈中較短鏈段（3-8個(gè)原子）的局部運(yùn)動(dòng)。個(gè)原子）的局部運(yùn)動(dòng)。雜鏈聚合物中的雜原子的運(yùn)動(dòng)，也能引起相應(yīng)的雜鏈聚合物中的雜原子的運(yùn)動(dòng)，也能引起相應(yīng)的T轉(zhuǎn)變，使轉(zhuǎn)變，使聚合物從脆性到韌性的轉(zhuǎn)變，聚合物的沖擊性大大提高聚合物從脆性到韌性的轉(zhuǎn)變，聚合物的沖擊性大大提高 。 聚氯乙烯的聚氯乙烯的 松弛松弛2）主鏈上側(cè)基的轉(zhuǎn)動(dòng)）主鏈上側(cè)基的轉(zhuǎn)動(dòng)側(cè)基或側(cè)鏈的大小不同，在聚合物鏈上位置不

12、同，就有側(cè)基或側(cè)鏈的大小不同，在聚合物鏈上位置不同，就有不同的內(nèi)耗峰和不同的活化能。不同的內(nèi)耗峰和不同的活化能。主鏈上較大的側(cè)基，如主鏈上較大的側(cè)基，如 PS，PMMA的側(cè)基的內(nèi)旋轉(zhuǎn)都能的側(cè)基的內(nèi)旋轉(zhuǎn)都能產(chǎn)生產(chǎn)生松弛。松弛。較大的支鏈，亞甲基中的較大的支鏈，亞甲基中的 n 4 時(shí)可能產(chǎn)生曲柄運(yùn)動(dòng)，活化能時(shí)可能產(chǎn)生曲柄運(yùn)動(dòng)，活化能更低的更低的T轉(zhuǎn)變，轉(zhuǎn)變，松弛。松弛。 需要說明的是，不同高聚物的需要說明的是，不同高聚物的轉(zhuǎn)變機(jī)理均相同，轉(zhuǎn)變機(jī)理均相同，即表示高聚物的鏈段運(yùn)動(dòng)，其它次級(jí)松弛都沒有確定的即表示高聚物的鏈段運(yùn)動(dòng)，其它次級(jí)松弛都沒有確定的機(jī)理。例如一個(gè)高聚物的機(jī)理。例如一個(gè)高聚物的松弛可

13、能和另一個(gè)高聚物的松弛可能和另一個(gè)高聚物的松弛有著完全不同的分子機(jī)理。松弛有著完全不同的分子機(jī)理。無規(guī)聚苯乙烯的多重轉(zhuǎn)變無規(guī)聚苯乙烯的多重轉(zhuǎn)變第五節(jié)、聚合物的結(jié)構(gòu)與第五節(jié)、聚合物的結(jié)構(gòu)與動(dòng)態(tài)力學(xué)性能關(guān)系動(dòng)態(tài)力學(xué)性能關(guān)系 為更進(jìn)一步表明是晶區(qū)還是非晶區(qū)產(chǎn)生的松弛過程，一般為更進(jìn)一步表明是晶區(qū)還是非晶區(qū)產(chǎn)生的松弛過程，一般在在、下方注上腳標(biāo)下方注上腳標(biāo)“c”c”或或“a”a”分別表示晶區(qū)和非分別表示晶區(qū)和非晶區(qū)。晶區(qū)。結(jié)晶高聚物由于其結(jié)晶不完善，存在晶區(qū)和非晶區(qū)共存。結(jié)晶高聚物由于其結(jié)晶不完善，存在晶區(qū)和非晶區(qū)共存。 結(jié)晶聚合物的熔融結(jié)晶聚合物的熔融是晶區(qū)的主轉(zhuǎn)變，溫度為熔點(diǎn)溫度，發(fā)生相變。是晶區(qū)

14、的主轉(zhuǎn)變，溫度為熔點(diǎn)溫度，發(fā)生相變。例：例：PTFE的松弛譜，的松弛譜，1930的內(nèi)耗峰是三斜晶向六角晶的內(nèi)耗峰是三斜晶向六角晶 的轉(zhuǎn)變。的轉(zhuǎn)變。 晶型轉(zhuǎn)變晶型轉(zhuǎn)變1924 晶區(qū)中分子鏈沿晶粒長度方向的協(xié)同運(yùn)動(dòng)。晶區(qū)中分子鏈沿晶粒長度方向的協(xié)同運(yùn)動(dòng)。 晶區(qū)內(nèi)部晶區(qū)內(nèi)部這種松弛與晶片厚度有關(guān)。這種松弛與晶片厚度有關(guān)。 側(cè)基或鏈段的運(yùn)動(dòng)、缺陷區(qū)的局部運(yùn)動(dòng)，以及分子鏈側(cè)基或鏈段的運(yùn)動(dòng)、缺陷區(qū)的局部運(yùn)動(dòng)，以及分子鏈折疊部分的運(yùn)動(dòng)等。折疊部分的運(yùn)動(dòng)等。圖圖7-42 HDPE和和LDPE在在-200150范圍內(nèi)范圍內(nèi)的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能溫度譜的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能溫度譜圖圖7-42 兩種不同結(jié)晶度兩種不同結(jié)晶度PTFE

15、的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能溫度譜的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能溫度譜峰：峰：是由兩個(gè)峰覆蓋而成，一般記作是由兩個(gè)峰覆蓋而成，一般記作c和和a。其中。其中c松弛是松弛是PE片晶中折疊鏈方向的旋轉(zhuǎn)位移運(yùn)動(dòng)等引起，導(dǎo)致折疊鏈片晶中折疊鏈方向的旋轉(zhuǎn)位移運(yùn)動(dòng)等引起，導(dǎo)致折疊鏈的再定向。不同程度氯化后，的再定向。不同程度氯化后，松弛會(huì)減弱以至于消失，松弛會(huì)減弱以至于消失，a是非晶部分鏈段運(yùn)動(dòng)引起的。是非晶部分鏈段運(yùn)動(dòng)引起的。峰：峰：由由c和和a組成。組成。峰存在于不同密度的峰存在于不同密度的PE中，但結(jié)晶中，但結(jié)晶度越高，度越高，峰強(qiáng)度越弱，但不消失。峰強(qiáng)度越弱，但不消失。峰被認(rèn)為是發(fā)生于峰被認(rèn)為是發(fā)生于PE中晶區(qū)和非晶區(qū)內(nèi)的（中晶

16、區(qū)和非晶區(qū)內(nèi)的（CH2）n鏈節(jié)運(yùn)動(dòng)。鏈節(jié)運(yùn)動(dòng)。峰：峰：可寫作可寫作a，它是屬于非晶區(qū)，進(jìn)一步測(cè)量了幾種不同，它是屬于非晶區(qū)，進(jìn)一步測(cè)量了幾種不同支化度的支化度的PE試樣，試樣，松弛峰隨支化度的減少而降低，因而是松弛峰隨支化度的減少而降低，因而是支化點(diǎn)所引起的。在支化點(diǎn)所引起的。在HDPE中，中，峰大大退化或消失，除峰大大退化或消失，除LDPE外，外，CPE、EVA都存在明顯都存在明顯松弛。松弛。Xinjiang university蠕變：蠕變：固定固定 和和T， 隨隨t增加而逐漸增大；增加而逐漸增大；應(yīng)力松弛：應(yīng)力松弛：固定固定 和和T， 隨隨t增加而逐漸衰減；增加而逐漸衰減；滯后現(xiàn)象：滯后現(xiàn)

17、象：在一定溫度和和交變應(yīng)力下，在一定溫度和和交變應(yīng)力下， 應(yīng)變滯后于應(yīng)力變化。應(yīng)變滯后于應(yīng)力變化。力學(xué)損耗力學(xué)損耗(內(nèi)耗內(nèi)耗)： 的變化落后于的變化落后于 的變化，的變化，發(fā)生滯后現(xiàn)象，則每一個(gè)循環(huán)都要消耗功。發(fā)生滯后現(xiàn)象，則每一個(gè)循環(huán)都要消耗功。靜態(tài)的靜態(tài)的粘彈性粘彈性動(dòng)態(tài)粘粘彈性彈性力學(xué)力學(xué)松弛松弛具體表現(xiàn)：具體表現(xiàn)：聚合物的力學(xué)性質(zhì)隨時(shí)間變化的現(xiàn)象，叫力學(xué)松弛。聚合物的力學(xué)性質(zhì)隨時(shí)間變化的現(xiàn)象，叫力學(xué)松弛。力學(xué)性質(zhì)受到力學(xué)性質(zhì)受到 ，T, tT, t， 的影響。的影響。在不同條件下，可以觀察到不同類型的粘彈現(xiàn)象。在不同條件下，可以觀察到不同類型的粘彈現(xiàn)象。力學(xué)松弛現(xiàn)象力學(xué)松弛現(xiàn)象總結(jié)總結(jié)

18、Xinjiang universityMaxwe模型：模型：粘彈性的數(shù)學(xué)描述粘彈性的數(shù)學(xué)描述總結(jié)總結(jié)對(duì)于粘彈性的描述可用兩條途徑對(duì)于粘彈性的描述可用兩條途徑:力學(xué)理論力學(xué)理論 分子理論分子理論Maxwell 模型；模型；Kelvin 模型；多元件模型；模型；多元件模型；Boltzmann疊加原理疊加原理 Kelvin 模型：模型：特點(diǎn)：特點(diǎn)：兩個(gè)單元串連而成，主要描述線型聚合物的兩個(gè)單元串連而成，主要描述線型聚合物的應(yīng)力松弛。應(yīng)力松弛。dtdEdtd1dtdEE特點(diǎn)：特點(diǎn)：兩個(gè)單元并聯(lián)而成，主要描述交聯(lián)聚合物的蠕變現(xiàn)象。兩個(gè)單元并聯(lián)而成，主要描述交聯(lián)聚合物的蠕變現(xiàn)象。1924 每個(gè)負(fù)荷對(duì)高聚物

19、蠕變的貢獻(xiàn)是獨(dú)立的，因而各個(gè)負(fù)荷每個(gè)負(fù)荷對(duì)高聚物蠕變的貢獻(xiàn)是獨(dú)立的，因而各個(gè)負(fù)荷的總的總 的效應(yīng)等于各個(gè)負(fù)荷效應(yīng)的加和，最終的形變是各負(fù)荷的效應(yīng)等于各個(gè)負(fù)荷效應(yīng)的加和，最終的形變是各負(fù)荷所貢所貢 獻(xiàn)形變的簡(jiǎn)單的加和。獻(xiàn)形變的簡(jiǎn)單的加和。 高聚物的蠕變是其整個(gè)負(fù)荷歷史的函數(shù)；高聚物的蠕變是其整個(gè)負(fù)荷歷史的函數(shù)；粘彈性的數(shù)學(xué)描述粘彈性的數(shù)學(xué)描述總結(jié)總結(jié) iniitDt1 從實(shí)驗(yàn)求的分布曲線；從實(shí)驗(yàn)求的分布曲線； 建立分子模型。建立分子模型。1924時(shí)溫等效和疊加時(shí)溫等效和疊加總結(jié)總結(jié) 同一個(gè)力學(xué)松弛既可以在溫度較高和較短的時(shí)間內(nèi)觀察到，同一個(gè)力學(xué)松弛既可以在溫度較高和較短的時(shí)間內(nèi)觀察到，也可以在較

20、低的溫度和較長的時(shí)間內(nèi)觀察到，因此升高溫度也可以在較低的溫度和較長的時(shí)間內(nèi)觀察到，因此升高溫度和延長觀察時(shí)間，對(duì)于高分子運(yùn)動(dòng)是等效的，對(duì)高聚物的粘和延長觀察時(shí)間，對(duì)于高分子運(yùn)動(dòng)是等效的，對(duì)高聚物的粘彈性行為也是等效的。彈性行為也是等效的。0201logTTCTTCT006 .5144.17logTTTTT當(dāng)當(dāng)T0Tg時(shí)，時(shí)， C117.44,C251.6。Tg T Tg50006 .10186. 8logTTTTT2）聚合物材料的蠕變過程的形變包括）聚合物材料的蠕變過程的形變包括_、_和和 _。1、填空題、填空題1） 粘彈性現(xiàn)象有粘彈性現(xiàn)象有_、_和和_。3）橡膠產(chǎn)生彈性的原因是拉伸過程中）橡

21、膠產(chǎn)生彈性的原因是拉伸過程中_ _ _。 a.內(nèi)能的變化；內(nèi)能的變化； b.熵變；熵變； c.體積變化體積變化 4）高分子材料的應(yīng)力松弛程度與）高分子材料的應(yīng)力松弛程度與_ _ _有關(guān)。有關(guān)。a.外力大??；外力大?。?b.外力頻率；外力頻率； c.形變量形變量 5 5）蠕變與應(yīng)力松弛速度）蠕變與應(yīng)力松弛速度 。a.與溫度無關(guān)與溫度無關(guān); b.隨溫度升高而增大隨溫度升高而增大; c.隨溫度升高而減小隨溫度升高而減小蠕變?nèi)渥?應(yīng)力松弛應(yīng)力松弛 滯后與損耗滯后與損耗普彈形變普彈形變 推遲蠕變推遲蠕變 流動(dòng)蠕變流動(dòng)蠕變外力大小外力大小熵變熵變隨溫度升高而增大隨溫度升高而增大7）應(yīng)力松弛可用哪種模型來描

22、述）應(yīng)力松弛可用哪種模型來描述【 】 A、理想彈簧與理想黏壺串聯(lián)、理想彈簧與理想黏壺串聯(lián) B、理想彈簧與理想黏壺并聯(lián)、理想彈簧與理想黏壺并聯(lián) C、四元件模型、四元件模型8）高聚物滯后現(xiàn)象的發(fā)生原因是）高聚物滯后現(xiàn)象的發(fā)生原因是【 】 A、運(yùn)動(dòng)時(shí)受到那摩擦力的作用、運(yùn)動(dòng)時(shí)受到那摩擦力的作用 B、高聚物的惰性很大、高聚物的惰性很大 C、高聚物的彈性很大、高聚物的彈性很大9）并聯(lián)模型用于模擬）并聯(lián)模型用于模擬【 】 A、應(yīng)力松弛、應(yīng)力松弛 B、蠕變、蠕變 C、內(nèi)耗、內(nèi)耗 理想粘性流體理想粘性流體 理想彈性體理想彈性體 線形聚合物線形聚合物 交聯(lián)聚合物交聯(lián)聚合物聚合物的應(yīng)力松弛曲線聚合物的應(yīng)力松弛曲線

23、 線形聚合物線形聚合物 交聯(lián)聚合物交聯(lián)聚合物2）聚合物在橡膠態(tài)時(shí)，黏彈性表現(xiàn)最為明顯。）聚合物在橡膠態(tài)時(shí)，黏彈性表現(xiàn)最為明顯。3）除去外力后，線性聚合物的蠕變能完全恢復(fù)。）除去外力后，線性聚合物的蠕變能完全恢復(fù)。4）高聚物在室溫下受到外力作用而變形，當(dāng)除去外力后，形變）高聚物在室溫下受到外力作用而變形，當(dāng)除去外力后，形變 沒有完全復(fù)原，這是因?yàn)檎麄€(gè)分子鏈發(fā)生了相對(duì)移動(dòng)的結(jié)果。沒有完全復(fù)原，這是因?yàn)檎麄€(gè)分子鏈發(fā)生了相對(duì)移動(dòng)的結(jié)果。2、判斷題、判斷題1）交聯(lián)高聚物的應(yīng)力松弛現(xiàn)象，就是隨時(shí)間的延長，應(yīng)力逐漸）交聯(lián)高聚物的應(yīng)力松弛現(xiàn)象，就是隨時(shí)間的延長，應(yīng)力逐漸 衰減到零的現(xiàn)象。衰減到零的現(xiàn)象。5）kelvin模型可以用來模擬非交聯(lián)高聚物的蠕變過程模型可以用來模擬非交聯(lián)高聚物的蠕變過程【 】6）高聚物在應(yīng)力松弛過程中，無論線性還是交聯(lián)聚合物的應(yīng)）高聚物在應(yīng)力松弛過程中，無論線性還是交聯(lián)聚合物的應(yīng) 力都不能松弛到零。力都不能松弛到零。7）應(yīng)變隨時(shí)間變化跟不上應(yīng)力隨時(shí)間變化的動(dòng)態(tài)力學(xué)現(xiàn)象為蠕變。）應(yīng)變隨時(shí)間變化跟不上應(yīng)力隨時(shí)間變化的動(dòng)態(tài)力學(xué)現(xiàn)象為蠕變。8）在應(yīng)力松弛試驗(yàn)中，虎克固體的應(yīng)力為常數(shù)，牛頓流體的應(yīng)）在應(yīng)力松弛試驗(yàn)中，虎克固體的應(yīng)力為常數(shù)，牛頓流體的應(yīng) 力隨時(shí)間而逐步衰減