现有某种聚丙烯试样,将其熔体10ml于150℃在膨胀计中进行等温结晶,不同时间测得聚合物的体积值如下:已知聚丙烯晶胞密度为cm3,完全非晶态时密度为cm3,结晶完全时体积结晶度为50%。试用Avrami方程计算该试样的结晶速度常数K和Avrami指数n。或:t20lgtV所以:n= lgK= - K=×10-51. 第6章 橡胶弹性2. 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105N/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髙弾形变热力学分析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:橡胶变形后的张应力可以看成是由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。答:略。4.什么叫热塑性弹性体举例说明其结构与性能关系。答:(1)热塑性弹性体是一种兼有塑料和橡胶特性、在常温下显示橡胶高弹性、高温下又能塑化成型的高分子材料,又称为第三代橡胶。(2)苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物(SBS),PB分散相Tg高于室温,构成物理交联区域;故SBS室温下为弹性体,高温下发生粘性流动,可以塑化成型。5.一交联橡胶试片,长、宽、厚、重,于25℃时拉长1倍,测定张力为。请计算该试样网链的平均分子量。答:公式运用 2.构象与构型有何区别聚丙烯分子链中碳—碳单键是可以旋转的,通过单键的内旋转是否可以使全同立构聚丙烯变为间同立构聚丙烯为什么?3.答:(1)区别:构象是由于单键的内旋转而产生的分子中原子在空间位置上的变化,而构型则是分子中由化学键所固定的原子在空间的排列;构象的改变不需打破化学键,而构型的改变必须断裂化学键。4.(2)不能,碳-碳单键的旋转只能改变构象,却没有断裂化学键,所以不能改变构型,而全同立构聚丙烯与间同立构聚丙烯是不同的构型。5.为什么等规立构聚丙乙烯分子链在晶体中呈31螺旋构象,而间规立构聚氯乙烯分子链在晶体中呈平面锯齿构象6.答(1)由于等归立构聚苯乙烯的两个苯环距离比其范德华半径总和小,产生排斥作用,使平面锯齿形(…ttt…)构象极不稳定,必须通过C-C键的旋转,形成31螺旋构象,才能满足晶体分子链构象能最低原则。7.(2)由于间规聚氯乙烯的氯取代基分得较开,相互间距离比范德华半径大,所以平面锯齿形构象是能量最低的构象。8.哪些参数可以表征高分子链的柔顺性如何表征?9.答:(1)空间位阻参数(或称刚性因子),值愈大,柔顺性愈差;6.某硫化天然橡胶试样,其网链平均分子量为10000,密度为1g/cm3,问25℃时拉长1倍需要多大的应力

现有某种聚丙烯试样,将其熔体10ml于150℃在膨胀计中进行等温结晶,不同时间测得聚合物的体积值如下:

已知聚丙烯晶胞密度为cm3,完全非晶态时密度为cm3,结晶完全时体积结晶度为50%。试用Avrami方程计算该试样的结晶速度常数K和Avrami指数n。

或:

t

20

lgt

V

所以:n= lgK= - K=×10-5

1. 第6章 橡胶弹性

2. 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105N/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髙弾形变热力学分析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:橡胶变形后的张应力可以看成是由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。

答:略。

4.什么叫热塑性弹性体举例说明其结构与性能关系。

答:(1)热塑性弹性体是一种兼有塑料和橡胶特性、在常温下显示橡胶高弹性、高温下又能塑化成型的高分子材料,又称为第三代橡胶。

(2)苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物(SBS),PB分散相Tg高于室温,构成物理交联区域;故SBS室温下为弹性体,高温下发生粘性流动,可以塑化成型。

5.一交联橡胶试片,长、宽、厚、重,于25℃时拉长1倍,测定张力为。请计算该试样网链的平均分子量。

答:公式运用

2.构象与构型有何区别聚丙烯分子链中碳—碳单键是可以旋转的,通过单键的内旋转是否可以使全同立构聚丙烯变为间同立构聚丙烯为什么?

3.答:(1)区别:构象是由于单键的内旋转而产生的分子中原子在空间位置上的变化,而构型则是分子中由化学键所固定的原子在空间的排列;构象的改变不需打破化学键,而构型的改变必须断裂化学键。

4.(2)不能,碳-碳单键的旋转只能改变构象,却没有断裂化学键,所以不能改变构型,而全同立构聚丙烯与间同立构聚丙烯是不同的构型。

5.为什么等规立构聚丙乙烯分子链在晶体中呈31螺旋构象,而间规立构聚氯乙烯分子链在晶体中呈平面锯齿构象

6.答(1)由于等归立构聚苯乙烯的两个苯环距离比其范德华半径总和小,产生排斥作用,使平面锯齿形(…ttt…)构象极不稳定,必须通过C-C键的旋转,形成31螺旋构象,才能满足晶体分子链构象能最低原则。

7.(2)由于间规聚氯乙烯的氯取代基分得较开,相互间距离比范德华半径大,所以平面锯齿形构象是能量最低的构象。

8.哪些参数可以表征高分子链的柔顺性如何表征?

9.答:(1)空间位阻参数(或称刚性因子),值愈大,柔顺性愈差;

6.某硫化天然橡胶试样,其网链平均分子量为10000,密度为1g/cm3,问25℃时拉长1倍需要多大的应力