第8章　聚合物的高弹性与黏弹性

一、选择题

高分子材料在交变应力作用下出现形变落后于应力的变化现象，在每一个拉伸回缩循环中要消耗功而发热，称之为（　　）。[华南理工大学2008研]

A．内耗；

B．热老化；

C．蠕变

【答案】A

【解析】内耗是指高分子材料在交变应力作用下出现形变落后于应力的变化现象，在每一个拉伸回缩循环中要消耗的能量。

二、判断题

在炎热的夏天，聚氯乙烯制成的雨衣挂在墙上会随着时间的增加而变长，这是由于聚氯乙烯发生应力松弛造成的。（　　）[华南理工大学2008研]

【答案】×

【解析】这是发生蠕变造成的。

三、名词解释

1．应力松弛[中山大学2010、南开大学2011研]

答：应力松弛是指材料在一定的温度和约束承载状态下，总应变(弹性应变和塑性应变)保持不变，而应力随时间的延长逐渐降低的现象。

2．滞后[中国科学院研究生院2012研]

答：滞后是指聚合物在交变应力作用下应变落后于应力的现象。受到外力时，链段通过热运动达到新平衡需要时间（受到内摩擦力作用），由此引起应变落后于应力的现象。外力作用的频率与温度对滞后现象有很大的影响。

3．熵弹性[南开大学2011研]

答：熵弹性是指由于系统熵变而引起的弹性。熵是和物质分子排列有序度有关的一种状态函数，当物质系统分子排列有序度降低，混乱程度增加时，系统熵也增大。所以当橡胶受外力变形时，若没有内能变化，则其抵抗变形的收缩力（弹力）完全是由熵的变化而产生的，这种称之为熵弹性。

四、问答题

1．模拟线形聚合物的蠕变行为般采用什么模型？[中国科技大学2010研]

答：Maxwell模型适宜于模拟线形聚合物的应力松弛过程，Kelvin模型适宜于模拟交联聚合物的蠕变过程，四元件模型适宜于模拟线形聚合物的蠕变过程。

2．简述橡胶高弹性的特点。[南开大学2011研]

答：橡胶高弹性的特点：弹性形变很大，高弹模量低，快速拉伸时会生热。

五、计算题

某硫化橡胶的摩尔质量，密度ρ＝104㎏•m﹣3现于300K拉伸一倍时（已知R＝8.314），求：（1）回缩应力σ？（2）弹性模量E。[华南理工大学2008研]

解：（1）

已知，，T=300K，，R=8.314

回缩应力

（2）弹性模量