第7章　聚合物的屈服和断裂

一、填空题

1．298K时聚苯乙烯的剪切模量为1.25×109N·m－2，泊松比为0.35，其拉伸模量为______。[南开大学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．比较拉伸强度的大小______。[南开大学2011研]

A．低密度聚乙烯：

B．尼龙610；

C．尼龙66

【答案】C＞B＞A

【解析】A项，低密度聚乙烯分子链的支链多，分子间作用力小，拉伸强度低；B项，尼龙610分子链上有酰胺结构，具有强极性，分子链间作用力大，拉伸强度低；C项，尼龙66分子链上有酰胺结构，相比于尼龙610，其分子链上的酰胺结构之间距离近，分子链间作用力更密集，拉伸强度更高。

二、名词解释

1．强迫高弹行为[中山大学2010研]

答：强迫高弹行为是指处在玻璃态的聚合物，在外力作用下产生百分之几百的大形变，外力去除后，虽然形变无法恢复，但加热到玻璃化温度以上，形变可以自动恢复的一种现象。为区别于普通的高弹形变，称其为强迫高弹形变。

2．应变软化[中国科技大学2010研]

答：应变软化是指材料试件经1次或多次加载和卸载后，进一步变形所需的应力比原来的要小，即应变后材料变软的现象。应变软化过程中，随着应力的加大，应变增长的速率加快。动态恢复、动态重结晶作用以及流体的加入等都有利于应变软化。

3．高弹形变[中国科技大学2010研]

答：高弹形变是指聚合物在高弹态时，链段运动但整个分子链不产生移动。受较小的力就可发生很大的形变，外力除去后形变可完全恢复的现象。

4．弹性模量[华南理工大学2008研]

答：弹性模量是指材料在弹性变形阶段，其应力和应变成正比例关系（即符合胡克定律）的比例系数。弹性模量的单位是达因每平方厘米。“弹性模量”是描述物质弹性的一个物理量，是一个总称，包括“杨氏模量”、“剪切模量”、“体积模量”等。所以，“弹性模量”和“体积模量”是包含关系。

三、问答题

1．聚丙烯呈现低温脆性，解释这种现象，试用高分子的方法有效解决该高聚物存在的问题，阐明其原理和机理。[中国科学院研究生院2012研]

答：（1）当温度高于玻璃化温度时，冲击破坏呈韧性断裂，低于玻璃化温度，由于本身的分子结构规整度高，所以抗冲击强度较差，呈脆性断裂。

（2）共聚改性：丙烯单体与其它烯烃类单体进行共聚合可以提高聚丙烯的低温韧性，冲击性能，透明性和加工流动性。例如在丙烯、乙烯共聚得到的聚合物中，由于乙烯和丙烯链段的无规则分布使得物的结晶度降低。嵌段共聚2%～3%的乙烯单体可制得乙丙共聚橡胶，可耐－30℃的低温冲击。当乙烯含量达到30%时则成为无规共聚物，具有结晶度低，冲击性能好，透明性好等特点。

2．画出天然橡胶、无规立构聚苯乙烯、聚碳酸酯在室温和中等拉伸速率下的应力-应变曲线示意图。[南开大学2011研]

答：天然橡胶、无规立构聚苯乙烯、聚碳酸酯在室温和中等拉伸速率下的应力-应变曲线

图7-1