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试从分子运动的观点说明非晶聚合物的三种力学状态和两种转变。

题目
问答题
试从分子运动的观点说明非晶聚合物的三种力学状态和两种转变。
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相似问题和答案

第1题：

非晶高聚物随温度变化而出现的三种力学状态是（）、（）、（）。


正确答案:玻璃态；高弹态；粘流态

第2题：

非晶态聚合物的三种力学状态是（）、（）、（）。玻璃化温度（Tg）是非晶态塑料使用的上限温度，是（）使用的下限温度。


正确答案:玻璃态；高弹态；粘流态；橡胶

第3题：

聚合物三种力学状态和二种转变温度的确定对聚合物加工应用有何意义？


正确答案: 聚合物三种力学状态和二种转变温度的确定对聚合物加工应用有着重要意义：对橡胶而言，使用温度不能低于玻璃化温度T。否则高聚物进入玻璃态会失去弹性。当高聚物用作塑料或纤维时，要求保持一定形状和尺寸，并能承受一定负荷，则使用温度不能高于玻璃化温度T。，否则高聚物进入高弹态会失去刚性。高聚物的成型加工则是利用它的黏流态进行的，因此成型温度应高于黏流温度Tf

第4题：

聚合物的三种力学状态是（）、（）、（）。


正确答案:玻璃态；橡胶态；粘液态

第5题：

试从分子运动的观点说明非晶聚合物的三种力学状态和两种转变。


正确答案: 在玻璃态下（Tg），由于温度较低，分子运动的能量很低，不足以克服主
链内旋转的位垒，因此不足以激发起链段的运动，链段处于被冻结的状态，只有那些较小的运动单元，如侧基、支链和小链节能运动。当受到外力时，由于链段运动被冻结，只能使主链的键长和键角有微小的改变，形变是很小的。当外力除去后形变能立刻回复。
随着温度的升高，分子热运动的能量增加，到达到某一温度gT时，链段运动被激发，聚合物进入高弹态。在高弹态下（T>Tg），链段可以通过单键的内旋转和链段的运动不断地改变构象，但整个分子不能运动。当受到外力时，分子链可以从蜷曲状态变为伸直状态，因而可发生较大形变。
温度继续升高（T>Tf），整个分子链也开始运动，聚合物进入粘流态。这时高聚物在外力作用下便发生粘性流动，它是整个分子链互相滑动的宏观表现。外力除去后，形变不能自发回复。
玻璃化转变就是链段由运动到冻结的转变；流动转变是整个分子链由冻结到运动的转变。

第6题：

画出非晶聚合物与结晶聚合物的温度形变曲线，并比较两者力学状态特点。


正确答案: 1.非晶聚合物：
（1）处于玻璃态的聚合物，链段的运动处于“冻结”状态，显出高模量，具有虎克弹性行为，质硬而脆。
（2）处于高弹态的聚合物表现出高弹性，在较小的应力下即可迅速发生很大的变形，除去外力后，形变可迅速恢复。
（3）处于粘流态的非晶聚合物，由于链段的剧烈运动，整个大分子链的重心发生相对位移，产生不可逆形变，即粘性流动，聚合物成为粘性液体。
2.结晶聚合物：
（1）结晶聚合物常存在一定的非晶部分，也有玻璃化转变。
（2）在Tg以上模量下降不大，在Tm以上模量迅速下降。
（3）聚合物分子量很大，Tm〈Tf，则在Tm与Tf之间将出现高弹态；分子量较低，Tm>Tf，则熔融之后即转变成粘流态。

第7题：

非晶态聚合物随着温度的提高，可以依次呈现（）三种力学状态。

  • A、玻璃态
  • B、橡胶态
  • C、粘弹

正确答案:A,B,C

第8题：

线型非晶态聚合物的物理状态主要有（），（），（）三种状态。


正确答案:玻璃态；高弹态；粘流态

第9题：

请分析高分子的分子运动特点，以及非晶态高分子材料在各力学状态下分子运动单元有何不同。


正确答案: 1.运动单元的多重性：聚合物的分子运动可分小尺寸单元运动（即侧基、支链、链节、链段等的运动）和大尺寸单元运动（即整个分子运动）。
2.高分子的运动是一个松弛过程：在一定的外力和温度条件下，聚合物从一种平衡状态通过分子热运动达到新的平衡状态过程中，需要克服运动时运动单元所受到的大的内摩擦力，这个克服内摩擦力的过程称为松弛过程。松弛过程是一个缓慢过程。
3.高分子的分子运动与温度有关：
温度升高有两方面作用：增加能量；使聚合物体积膨胀，扩大运动空间。
在玻璃态只有侧基、链节、链长、键角等的局部运动，
高弹态：链段运动逐渐“解冻”，形变逐渐增大，当温度升高到某一程度时，链段运动得以充分发展，形变发生突变，
粘弹态：由于链段运动剧烈，导致整个分子链质量中心发生相对位移。

第10题：

聚合物可以处于（）、（）结晶和（）。非晶态聚合物又可以分为（）三种力学态。


正确答案:非晶态；部分；晶态；玻璃态、高弹态、粘流态

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