第7章　聚合物的屈服和斷裂

一、填空題

1．298K時聚苯乙烯的剪切模量為1.25×109N·m－2，泊松比為0.35，其拉伸模量為______。[南開大學2011研]

【答案】3.375×109N·m－2

【解析】由可得，E＝1.25×109（1＋0.35）N·m－2＝3.375×109N·m－2

2．比較拉伸強度的大小______。[南開大學2011研]

A．低密度聚乙烯：

B．尼龍610；

C．尼龍66

【答案】C＞B＞A

【解析】A項，低密度聚乙烯分子鏈的支鏈多，分子間作用力小，拉伸強度低；B項，尼龍610分子鏈上有酰胺結構，具有強極性，分子鏈間作用力大，拉伸強度低；C項，尼龍66分子鏈上有酰胺結構，相比于尼龍610，其分子鏈上的酰胺結構之間距離近，分子鏈間作用力更密集，拉伸強度更高。

二、名詞解釋

1．強迫高彈行為[中山大學2010研]

答：強迫高彈行為是指處在玻璃態的聚合物，在外力作用下產生百分之幾百的大形變，外力去除后，雖然形變無法恢復，但加熱到玻璃化溫度以上，形變可以自動恢復的一種現象。為區別于普通的高彈形變，稱其為強迫高彈形變。

2．應變軟化[中國科技大學2010研]

答：應變軟化是指材料試件經1次或多次加載和卸載后，進一步變形所需的應力比原來的要小，即應變后材料變軟的現象。應變軟化過程中，隨著應力的加大，應變增長的速率加快。動態恢復、動態重結晶作用以及流體的加入等都有利于應變軟化。

3．高彈形變[中國科技大學2010研]

答：高彈形變是指聚合物在高彈態時，鏈段運動但整個分子鏈不產生移動。受較小的力就可發生很大的形變，外力除去后形變可完全恢復的現象。

4．彈性模量[華南理工大學2008研]

答：彈性模量是指材料在彈性變形階段，其應力和應變成正比例關系（即符合胡克定律）的比例系數。彈性模量的單位是達因每平方厘米。“彈性模量”是描述物質彈性的一個物理量，是一個總稱，包括“楊氏模量”、“剪切模量”、“體積模量”等。所以，“彈性模量”和“體積模量”是包含關系。

三、問答題

1．聚丙烯呈現低溫脆性，解釋這種現象，試用高分子的方法有效解決該高聚物存在的問題，闡明其原理和機理。[中國科學院研究生院2012研]

答：（1）當溫度高于玻璃化溫度時，沖擊破壞呈韌性斷裂，低于玻璃化溫度，由于本身的分子結構規整度高，所以抗沖擊強度較差，呈脆性斷裂。

（2）共聚改性：丙烯單體與其它烯烴類單體進行共聚合可以提高聚丙烯的低溫韌性，沖擊性能，透明性和加工流動性。例如在丙烯、乙烯共聚得到的聚合物中，由于乙烯和丙烯鏈段的無規則分布使得物的結晶度降低。嵌段共聚2%～3%的乙烯單體可制得乙丙共聚橡膠，可耐－30℃的低溫沖擊。當乙烯含量達到30%時則成為無規共聚物，具有結晶度低，沖擊性能好，透明性好等特點。

2．畫出天然橡膠、無規立構聚苯乙烯、聚碳酸酯在室溫和中等拉伸速率下的應力-應變曲線示意圖。[南開大學2011研]

答：天然橡膠、無規立構聚苯乙烯、聚碳酸酯在室溫和中等拉伸速率下的應力-應變曲線

圖7-1