高分子物理习题答案第六章作业

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1、共混型TPE在共混技术上经历哪些阶段及其特点。答：以热塑性乙丙橡胶为例，第一阶段：在PP中掺入未硫化的乙丙橡胶进行简单的机械共混制备TPE（称为TPO），PP含量一般在50份以下（以橡胶100份计）。特点：密度小，抗冲击性特别是低温脆性好。可用于制造汽车保险杠。第二阶段：在PP与乙丙橡胶共混时，借助交联剂和机械剪切应力作用使橡胶组分部分动态硫化，产生少量交联结构。特点：该种材料强度、压缩永久形变、耐热、耐溶剂等性能都比TPO有很大提高，橡胶含量也高，但这两种TPE中，橡胶组分继续增加，共混物流动

2、性大大降低。第三阶段：制备完全硫化了的EPDM和PP共混物，该种TPE称作热塑性硫化胶（TPV）。特点：由于橡胶组分已被充分交联，所以，材料的强度、弹性、抗压缩永久形变性能及耐热性均有很大提高。同时，耐疲劳、耐化学药品性及加工稳定性也明显改善，橡胶共混比可在较大范围内变化，材料性能具有更大的调节余地。第6章橡胶弹性1.高弹性有哪些特征？为什么聚合物具有高弹性？在什么情况下要求聚合物充分体现高弹性?什么情况下应设法避免高弹性？答：特征：①弹性形变大，可高达1000％；②弹性模量小。高弹模量约为10

3、5N／m2；③弹性模量随绝对温度的升高正比地增加；④形变时有明显的热效应。聚合物的柔性、长链结构使其卷曲分子在外力作用下通过链段运动改变构象而舒展开来，除去外力又恢复到卷曲状态。橡胶的适度交联可以阻止分子链间质心发生位移的粘性流动，使其充分显示高弹性。2.试述交联橡胶平衡态高弹形变热力学分折的依据和所得结果的物理意义。答：依据：热力学第一定律和第二定律物理意义：橡胶变形后的张力可以看成是有熵的变化和内能的变化两部分组成。只有熵才能贡献的弹性叫熵弹性，橡胶拉伸时内能变化很小，主要是熵的变化。内能的

4、变化是橡胶拉伸时放热的原因。3.简述橡胶弹性统计理论的研究现状与展望，说明橡胶弹性唯象理论的优缺点。4.什么叫热塑性弹性体？举例说明其结构与性能关系。答：热塑性弹性体兼有塑料和橡胶的特性，在常温下显示橡胶高弹性，高温下又能塑化成型。苯乙烯—丁二烯—苯乙烯三嵌段共聚物：B：弹性，S：塑性5.—交联橡胶试片，长2.8cm、宽1.0cm、厚0.2cm、重0.518g，于25℃时将其拉伸1倍，测定张力为9.8N。请计算该试样网链的平均分子量。解：公式运用6.某硫化天然橡胶试样，其网链平均分子量为1000

5、0，密度为1g/cm3,问25℃时拉长1倍需要多大的应力?解：7.一硫化橡胶试样、应力为1.5×106N/m2时拉伸比为2.5。试计算该试祥1cm3中的网链数。解：8.(1)利用橡胶弹性理论，计算交联点间平均分子量为5000、密度为0.925g/cm3的弹性体在23℃时的抗伸模量和切变模量。（R＝8.314J/K·mol）(2)若考虑自由末端校正，模量将怎样改变？解：（1）拉伸模量（2）9.称取交联后的天然橡胶试样，于25℃在正癸烷溶剂中溶胀。达溶胀平衡时，测得体积溶胀比为4.0。已知高分子－溶

6、剂相互作用参数χ1＝0.42，聚合物的密度ρ2＝0.91g/cm3，溶剂的摩尔体积为195.86cm3/mol,试计算该试样的切模量G。（R＝8.314J/K·mol）