高分子材料成型加工习题参考答案(1~5章)绪论1、高分子材料可应用于哪些方面? 有哪些特点, 答:高分子材料可应用于如下各个方面:结构材料:机械零部件、机电壳体、轴承……电器材料:电缆、绝缘版、电器零件、家用电器、通讯器材…… 建筑材料:贴面板、地贴、塑料门窗、上下水管…… 包装材料:各种瓶罐、桶、塑料袋、薄膜、绳、带、泡沫塑料…… 日用制品:家具、餐具、玩具、文具、办公用品、体育用品及器材……交通运输:道路交通设施、车辆、船舶部件……医疗器械:医疗器具、药品包装、医药附件、人造器官…… 航天航空:飞机、火箭、飞船、卫星零部件……军用器械:武器装备、军事淹体、防护器材…… 交通运输:道路交通设施、车辆、船舶部件……医疗器械:医疗器具、药品包装、医药附件、人造器官…… 航天航空:飞机、火箭、飞船、卫星零部件……军用器械:武器装备、军事淹体、防护器材…… 化纤类:布、线、服装、……高分子材料具有如下特点:优点: a.原料价格低廉; b.加工成本低; c.重量轻; d.耐腐蚀;e.造型容易;f.保温性能优良;g.电绝缘性好。
缺点: a.精度差; b.耐热性差; c.易燃烧; d.强度差; e.耐溶剂性差; f.易老化2、塑料制品生产的完整工序有哪五步组成,答:成型加工完整工序共五个1.成型前准备:原料准备:筛选，干燥，配制，混合 ?2.成型:赋预聚合物一定型样 ?3.机械加工:车，削，刨，铣等。
?4.修饰:美化制品。
?5.装配: 粘合，焊接，机械连接等。
?说明:a 并不是所有制品的加工都要完整地完成此5个工序b 五个次序不能颠倒3、学习本课程的重点是什么,答:本课程的重点是:高分子材料方面:应掌握高分子材料定义，高分子材料工程特征，高分子材料及其制品的制备方法，高分子材料的组成，添加剂的作用、机理、品种及其选择，高分子材料配方设计原则，配方分析，影响高分子材料性能的化学因素和物理因素。
成型加工方面:应掌握高分子材料制品各种成型方法，成型加工过程，成型工艺特点，成型工艺的适应性，成型工艺流程，成型设备结构及作用原理，成型工艺条件及其控制，成型工艺在橡胶、塑料、纤维加工中的共性和特殊性。
现代物流学理论知识考核一、单项选择题1.物流概念最早出现在（）。
[单选题] *A.20世纪初～50年代B.20世纪初√C.20世纪50年代～80年代中D.20世纪80年代至今2.将物流从生产、销售环节中分离出来，作为一种社会资源，这是现代物流的（）特征。
[单选题] *A.电子化B.社会化√C.网络化D.集约化3.现代物流中心，不仅应具备仓库的传统功能，还应具备（）功能。
[单选题] *A.调节供需平衡B.存储与保管C.配送和流通加工√D.调节货物运输能力4.为了应对不确定因素而准备的库存，称为（）。
[单选题] *A.经常库存B.在途库存C.安全库存√D.投机库存5.在包装设计时，力求外形新颖、大方、美观，具有艺术感，遵循（）。
[单选题] *A.适用原则B.美观原则√C.可靠原则D.经济原则6.对于某些较贵重的物品，选择坚固的外包装容器，然后利用绳、带和弹簧将被装物悬吊在包装容器内。
此为（）包装方法。
[单选题] *A.悬浮式防震√B.部分防震C.全面防震D.捆扎式防震7.能够持续不间断地沿某一方向报运货物的机械为（）。
[单选题] *A.输送机√B.叉车C.起重机D.巷道式堆垛机8.利用滑槽、溜槽等设施完成装卸搬运作业，其原理是（）。
[单选题] *A.利用重力作用减少能源消耗√B.合理选择装卸搬运的方式C.提高装卸搬运的灵活性D.创建“复合终端”9.对配送中心设备、配送作业水平、配送作业计划的严谨性要求较高的配送方式是（）。
[单选题] *A.少品种、大批量配送B.多品种、少批量、多批次配送√C.成套配套配送D.定时配送10.在运输路径选择时，绕开最短路径的绕道运输现象被称为（）。
[单选题] *A.明显对流运输B.迂回运输√C.隐蔽对流运输D.重复运输11.运输成本最低的运输方式是（）。
[单选题] *A.公路运输B.铁路运输C.航空运输D.水路运输√12.主要体现供应链的物理功能的是（）。
[单选题] *A.推式供应链B.有效性供应链√C.拉式供应链D.反应性供应链13.适合于定制化程度较高的产品或需求较少的产品的是（）。
《聚合物加工流变学基础》课程教学大纲FoundationofPoIymerRheo1ogy一、课程基本信息学分：2.0学时：32考核方式：各教学环节占总分的比例：作业及平时测验：30%,期末考试：70%中文简介：聚合物加工流变学基础是高分子材料与工程专业成型加工方向的一门专业基础课程。
该课程介绍了聚合物流变学的基本概念、聚合物溶液和熔体的基本流变特性及主要影响、以及聚合物流变性能的测试等。
高分子材料的加工成型几乎都是在流动状态下进行的。
通过该课程的学习，学生应掌握聚合物的流变性质，为改进聚合物加工工艺条件、制品性能以及加工机械的设计提供理论上的指导。
二、教学目的与要求1.使学生对高分子材料加工过程的基本原理，主要包括高分子材料在成型加工过程中的基本流变学原理和传热学原理有比较全面的认识。
结合高分子物理学、材料加工工艺学、加工机械及模具设计，理解高分子材料的流变性质与材料的结构、性能、制品配方、加工工艺条件、加工机械及模具的设计和应用之间的关系。
2.掌握高分子材料的基本流变学性质；了解研究高分子材料流变性质的基本数学、力学方法;掌握测量、研究高分子材料流变性质的基本实验方法和手段。
为进一步学习《聚合反应工程》、、《高分子材料成型加工工艺学》、《高分子材料成型加工机械》、《模具设计》等课程打下基础。
3.讨论典型高分子材料成型加工过程的流变学原理，讨论多相聚合物体系（复合材料）的流变性质，为分析和改进生产工艺、指导配方设计、开发和应用高分子材料提供一定的理论基础。
三、教学方法和手段授课方式为课堂讲授为主，辅以实验教学，且与学生自学相结合，通过习题使学生加深对教学内容的理解，通过思考题鼓励学生思考问题和参阅文献。
教学方法上，通过讲授高分子流变的特点和原理，同时将课程学习与高分子的热点研究相结合。
课程教学中引入多媒体教学，采用新颖、多样的教学方式，引导学生，激发学生的学习兴趣与求知的欲望。
五、推荐教材和教学参考资源推荐教材：1.史铁钧，吴德峰.高分子流变学基础.北京：化学工业出版社，2009.06教学参考资源：2.吴其晔.《高分子材料流变学》（第一版）.北京：高等教育出版社，2002.103.顾国芳，浦鸿汀.《聚合物流变学基础》（第一版）.上海：同济大学出版社，2000.014.王玉忠,郑长义.《高聚物流变学导论》（第一版）.成都：四川大学出版社，1993.07O5.周彦豪.《聚合物加工流变学基础》（第一版）.西安：西安交通大学出版社，1988.03o六、其他说明该教学大纲依据教育部工科学校教学基本要求，借鉴国内同类专业办学经验,并结合我校的特色，在本专业教师的共同商讨下编写而成。
1. 一个纸杯装满水置于桌面上，用一发子弹从桌面下部射入杯子，并从杯子的水中穿出，杯子仍位于桌面不动。如果杯里装的是高聚物溶液，这次子弹把杯子打出8米远，解释之。 答：低分子液体如水的松弛时间是非常短的，它比子弹穿过杯子的时间还要短，因而虽然子弹穿过水那一瞬间有黏性摩擦，但它不足以带走杯子。 高分子溶液的松弛时间比水大几个数量级，即聚合物分子链来不及响应，所以子弹将它的动量转换给这个“子弹－液体－杯子”体系，从而子弹把杯子带走了。 2. 已知增塑PVC的Tg为338K，Tf为418K，流动活化能 ，433K时的粘度为5Pa. s。求此增塑PVC在338K和473K时的粘度各为多大 答：在 范围内，用WLF经验方程计算
又因为473K>Tf，故用Arrhenius公式计算， 或 3. 溶液的粘度随着温度的升高而下降，高分子溶液的特性粘数在不良溶剂中随温度的升高而升高，怎样理解 答：在常温下，线团密度很大时，随温度升高，线团趋向松解，粘度增高。 在良溶剂中线团密度已经很小，随着温度的升高，线团密度变化不大，粘度降低。 4. 为何同一种高聚物分子量分布宽的较分布窄的易于挤出或注射成型 分子量分布宽的试样的粘度对切变速率更敏感，随切变速率的提高，粘度
131.8molkJE
CTTgg1003015.11)338433(6.51)338433(44.17log433gT
004.123015.115logloggT
sPagT1210
RTEe/08226.0)43331.81031.8exp()47331.81031.8exp(33)433()473(
sPa1.48226.05)473(比窄分布的试样低。 5. 为什么高分子熔体的表观粘度小于其真实粘度 6. 不受外力作用时橡皮筋受热伸长；在恒定外力作用下，受热收缩，试用高弹性热力学理论解释. 答：（1）不受外力作用，橡皮筋受热伸长是由于正常的热膨胀现象，本质是分子的热运动。 （2）恒定外力下，受热收缩。分子链被伸长后倾向于收缩卷曲，加热有利于分子运动，从而利于收缩。其弹性主要是由熵变引起的，Tdsfdl中，f＝定值，所以，0dlTdsf 即收缩，而且随T增加，
收缩增加。 7、在橡胶下悬一砝码，保持外界不变，升温时会发生什么现象 解：橡胶在张力（拉力）的作用下产生形变，主要是熵变化，即蜷曲的大分子链在张力的作用下变得伸展，构象数减少。熵减少是不稳定的状态，当加热时，有利于单键的内旋转，使之因构象数增加而卷曲，所以在保持外界不变时，升温会发生回缩现象。 9. 今有B-S-B型、S-B-S型及S-I-S型、I-S-I型四种嵌段共聚物, 其中哪些可作热塑性橡胶，为什么 (B代表丁二烯，I代表异戊二烯) 答：只有S-B-S和S-I-S两种嵌段共聚物可作热塑性橡胶，其余两种不行。因为S-B-S和S-I-S的软段在中间，软段的两端固定在玻璃态的聚苯乙烯中，相当于用化学键交联的橡胶，形成了对弹性有贡献的有效链——网链。而B-S-B和I-S-I软段在两端，硬段在中间。软段的一端固定在玻璃态的聚苯乙烯中，相当于橡胶链的一端被固定在交联点上，另一端是自由活动的端链，而不是一个交联网。由于端链对弹性没有贡献，所以，这样的嵌段共聚物不能作橡胶使用。 10. 按常识，温度越高，橡皮越软；而平衡高弹性的特点之一却是温度愈高，高弹平衡模量越高。这两个事实有矛盾吗为什么 答：按常识，温度越高，橡皮越软；而平衡高弹性的特点之一却是温度愈高，高弹平衡模量越高。这两个事实不矛盾。 原因：1) cMRTE3,T升高，高分子热运动加剧，分子链趋于卷曲构象的倾向更大，回缩力更大，故高弹平衡模量越高； 2) 实际形变为非理想弹性形变，形变的发展需要一定的松弛时间，这个松弛过程在高温时比较快，而低温时较慢，松弛时间较长，如图。按常识观察到的温度越高，橡皮越软就发生在非平衡态，即t11. 为什么说实际橡胶弹性中带粘性，高聚物粘性熔体中又带弹性列举它们的具体表现。如何减少橡胶的粘性在挤出成型中如何减小制品中的弹性成分 答：实际橡胶弹性中带粘性的原因：外力作用下分子链的质心发生位移，需克服内摩擦力，是不可逆形变。表现形式：蠕变、应力松弛、滞后与内耗。减少橡胶的粘性：减少分子链质心位移，如引入刚性成分，适度交联等。 高聚物粘性熔体带弹性的原因：分子链质心的迁移是通过链段的协同运动实现的，外力去除后，通过链段的运动不可避免的要恢复一部分，表
低lgt高温温tlgt0现出弹性。高聚物粘性熔体带弹性的表现：法向应力效应、 挤出物胀大、不稳定流动等。减小成型制品中的弹性成分：提高熔体温度；降低挤出速率；降低分子量，减小分子量分布；增加毛细管直径，增加口模长径比；将出口设计为流线形等。 12. 为什么高聚物玻璃比小分子玻璃韧性好 说明双轴拉伸定向有机玻璃与普通非定向有机玻璃在模量、强度、韧性上的主要差别并解释原因。
答：双轴拉伸定向有机玻璃在取向的x,y方向上的模量、强度提高，韧
性也提高，而在垂直于取向的方向上模量和强度比非定向有机玻璃减小。（2分） 解释原因： 1) 取向后，高分子链沿取向方向排列，原子间以化学键结合为主，而未取向方向上原子间以范德华力为主； 2) 材料在拉伸取向的过程中，能通过链段运动，使局部高应力区发生应力松弛，使材料内的应力分布均化，这也是取向后强度提高的原因之一。(可不答) 3) 取向对屈服强度的影响远低于对断裂强度的影响。因此，当材料的断裂强度随取向程度提高时，材料的脆化温度下降(如图). 未拉伸普通有机玻璃的bT在室温附近，而双轴拉伸定向有机玻璃的bT低于室温。拉伸度足够高时，bT可下降到-40℃。因此，在常温下，双轴拉伸定向有机玻璃处于不脆区，不仅强度比普通有机玻璃的高，而且韧性也好得多。 13. 如果把高分子材料在熔点或玻璃化以下进行退火处理，其蠕变速度有
321
Tb2T
b3T
b1
b
y
何变化 为什么 14. 聚合物在玻璃化转变区域出现一个内耗峰,为什么 15. 何谓高弹形变和强迫高弹形变 有何异同出现强迫高弹形变的条件是什么 16. 能否说“温度愈高，蠕变速率和应力松弛速率愈快” 17. 高聚物的应力松驰现象，就是随着时间的延长，应力逐渐衰减到零的现象。该说法正确否 18. 试述聚合物分子量对流动活化能和熔体切粘度的影响。流动活化能与熔体切粘度的温度敏感性之间有什么关系如何求聚合物的流动活化能。 19. 在塑料挤出成型中，如发现制品出现竹节形、鲨鱼皮一类缺陷，在工艺上应采取什么措施消除这类缺陷。 20. 若在室温下(25℃)对橡皮筋(轻度交联橡胶)施加一适当的重物，试用曲线和公式表明其形变随时间的变化；今若提高试验时的温度(35℃)进行同样的试验，其形变随时间的变化会有何不同，解释之 21. 在楼板上安装振动装置时，若楼板与机座间安放橡皮楼板的振动大大减弱或完全消失，为什么 22. 已知聚甲基丙烯酸甲酯的应力松弛模量E(t)-T曲线如题5-3图所示，画出图中由▲指示状态下应力-应变行为（其它测试条件同）。 为了降低高分子熔体的粘度， 对于刚性料：增加螺杆转速和柱塞压力（×） 提高体系的温度（） 对于柔性料：提高料筒的温度（×） 提高螺杆转速和柱塞压力（）
第一章习题 1. 什么是流变学(Rheology) 流变学是力学的一个分支，它主要研究材料在外界作用下(应力、应变、温度、电场、磁场、辐射等) 的流动和变形的一门科学。 2. 流变性实质——“固-液两相性”，“粘弹性”并存。 3. 聚合物流变学——研究高分子液体，主要指高分子熔体与高分子溶液，在流动状态下的非线性粘弹行为，以及这种行为与材料结构及其它物理、化学性质的关系。 4. 软物质(Soft matter)也称软凝聚态物质(Soft condensed matter)，是处于固体和理想流体之间的一类凝聚态物质，一般由大分子或基团组成，如液晶、聚合物、胶体、生物膜、泡沫、颗粒物质、两亲分子等，这类物质相对于弱的外界影响（如施加给物质瞬间的或微弱的刺激），能作出相当显着的响应和变化。 5. 流变学研究对象：软物质; 聚合物流变学研究对象：高分子溶液、高分子熔体、聚合物基复合体系。 软物质：弱力引起大变化 6. 聚合物流变学的研究方法：结构流变学、加工流变学(唯象性流变学)、实验流变学 7. 聚合物流变特点：多样性 、高弹性 、时间依赖性： 8. 聚合物主要流变行为：粘性流动、类橡胶弹性、胡克弹性、粘弹性、塑性形变和断裂特性 9. 聚合物的结构特点 • ①高分子的链式结构：由很大数目（103-105 ）的结构单元组成。 • ②高分子链的柔顺性：链的内旋转产生非常多的构象,使主链弯曲而具有柔性。 • ③高分子结构的多分散性，不均一性。 • ④凝聚态结构复杂：晶态（球晶、串晶、单晶、伸直链晶）、非晶态、液晶态结构、取向态结构等。
第三章线性粘性与非线性粘性习题 一、 基本概念 1. 流体、层流、湍流、牛顿流体、非牛顿流体、宾汉塑性体、假塑性流体、表观粘度、触变体、流凝体、 2. 1、 非牛顿流体；牛顿流体；粘流温度 3. 2、 表观粘度；无穷大剪切粘度；零切粘度 4. 3、 熔融指数；门尼粘度；幂律定律 5. 4、 触变体；流凝体 6. 5、 拉伸粘度；动态粘度 7. 6、 巴拉斯效应；韦森堡效应；熔体破裂现象；挤出物胀大比；挤出物