2017年四川省培养单位成都有机化学研究所822高分子化学与物理之高分子物理考研导师圈点必考题汇编
● 摘要
一、名词解释
1. 应变软化
【答案】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,应变増长的速率加快。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。
2. 全同立构
【答案】全同立构是指以不对称碳原子取代基的排列方式来区分因含有不对称碳原子而引起旋光异构现象的异构体,取代基排布于高分子主链的同侧就叫做全同立构。
3. 凝胶
【答案】凝胶是指以化学键形成的交联结构高分子的溶胀体。加热不能溶解也不能熔融。
4. 链段
【答案】链段是指高分子主链上由若干个化学键组成的能够独立运动的最小单元。
5. 柱效
【答案】柱效是指色谱柱的分离效率,用单位柱长的理论塔板数N 表示:
为色谱柱的长度,为淋出体积,为峰宽。
6. 强迫高弹行为
【答案】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。
7. 滞后
【答案】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
,由此引起应变落后于应力的现象。外力作用的热运动达到新平衡需要时间(受到内摩擦力作用)
频率与温度对滞后现象有很大的影响。
8. 溶度参数
【答案】溶度参数是表征聚合物-溶剂相互作用的参数。溶度参数可以作为衡量两种材料是否共容的一个较好的指标。当两种材料的溶度参数相近时,它们可以互相共混且具有良好的共容性。
其中L
能使聚合物的溶胀度或特性黏数最大时的溶剂的溶度参数即为此聚合物的溶度参数。
二、填空题
9. 用梯度淋洗法分级,下列聚合物级分的相对分子质量大小顺序为_____。
A. 最先得到的级分
B. 最后得到的级分
C. 中间得到的级分
【答案】b>c>a
10.当温度T=_____时,第二维里系数
【答案】0
11.对于非晶态的非极性聚合物,可根据_____原则选择溶剂;对于非晶态的极性聚合物,可根据_____原则和_____原则选择溶剂。
【答案】溶度参数相近;溶剂化;三维溶度参数相近
12.柔顺性_____。
【答案】B>C>A
【解析】B 主链为杂原子,取代基对称分布,柔顺性最好;C 与A 相比,因为C 主链有氧原子,柔顺性比A 好。
13.处于非晶态的结晶性聚合物慢速加热到
【答案】结晶
14.298K 时聚苯乙烯的剪切模量为
【答案】 泊松比为0.35,其拉伸模量为_____。 =_____,此时高分子溶液符合理想溶液性质。 以上时,会发生_____现象。
【解析】由可得,
15.当向PP 内加入抗氧剂时,抗氧剂一般只存在于_____区,这有利于抗氧剂产生作用。
【答案】非晶
16.光散射实验中,在散射角为0°,45°和90°时的散射体积的大小顺序为_____。
A.0°时的散射体积
B.45°时的散射体积
C.90°时的散射体积
【答案】a >b >c
17.高弹形变时,模量随温度增加而增加,这是因为_____。
【答案】温度升高时分子热运动加剧,从而回缩力增大
18.取向可使聚合物在取向方向上的_____、_____、E_____、断裂伸长率_____,可使聚合物的结晶度_____、高分子液晶相的流体在取向方向上的黏度_____、流动性_____。
【答案】增加;增加;增加;增加;增加;减少;减少
三、简答题
19.高分子溶液在高于、等于、低于温度时,其热力学性质各如何?高分子在溶液中的尺寸形态又如何? 【答案】
也就是说高分子链在,当T>0时,说明高分子溶液比理想溶液更倾向于溶解,
时
,,即高分子溶液符的溶液中由于溶剂化作用而扩张。当
合理想溶液的规律,高分子链此时是溶解的,但链不溶胀也不紧缩,排斥体积为零,高分子链可以自由贯穿,处于无扰状态。当T<0时,链会紧缩,高分子链凝聚,溶液发生沉淀。
20.为什么聚合物溶体的黏度会随剪切应力增大而降低?
【答案】解释一 一般认为,当高聚物相对分子质量超过某一临界值后,分子链间可能因相互缠结而形成链问物理交联点。这些物理交联点在分子热运动的作用下,处于不断解体和重建的动态平衡中,结果是整个熔体或浓溶液具有瞬变的交联空间网状结构,或称作拟网状结构。在剪切应力的作用下,缠结点破坏速度大于重建速度,黏度开始下降,恪体或浓溶液出现假塑性。
解释二 因为高分子是长链分子,在剪切应力的作用下,容易通过链段运动而取向,导致黏度下降,剪切应力越大,取向程度越高,黏度下降越明显,因此聚合物熔体的黏度会随剪切应力增大而降低。
21.从结构观点讨论聚异丁烯的结晶能力。
【答案】聚异丁烯的结构有一定对称性,因而有一定结晶能力,结晶度最大可达20%。
22.在黏流温度以下,聚合物的黏度为什么不能用Arrhenius 公式进行计算?
【答案】聚合物的流动是靠链段的协同跃迁来实现的,这取决于链段跃迁的能力和在跃迁链段周围是否有可以接纳它跃入的“空穴”。在黏流温度以上的较高温度下,高聚物内部的自由体积较大,后一条件是充分的,因此链段跃迁的速率仅取决于前一因素。这类似于一般的活化过程,因而可以用描述一般速率过程的Arrhenius 方程来计算其黏度,黏流活化能为一常数。而当温度降低到黏流温度以下时,自由体积急剧减小,第二个条件变得不充分,这时链段的跃迁过程不再是一般的活化过程,黏流活化能也不再是一常数,因此不能用Arrhenius 方程来计算其黏度。