2017年后勤工程学院材料学808高分子化学与物理之高分子物理考研冲刺密押题
● 摘要
一、名词解释
1.
溶剂
【答案】当
的溶剂称为溶剂。
2. 熔融纺丝
【答案】熔融纺丝是指将聚合物加热熔融,然后由喷丝头喷成细流,经冷凝牵引成为纤维。
3. 分子量分布
【答案】分子量分布是组成聚合物中不同分子量聚合物的相对量。通常以分子量分布曲线或分子量分布指数来表示。
4. 介电损耗
【答案】介电损耗是指电介质在交变电场中,由于消耗部分电能而使电解质本身发热的现象。电解质中含有能导电的载流子,在外加电场作用下,产生导电电流,消耗掉一部分电能,转为热能。
5. 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。
6. 介电松弛中的柯尔-柯尔圆(Cole-Cole 圆)
【答案】介质在静电场作用下,所产生的取向极化是一个松弛过程,若是加上个交变电场后,由于松弛过程,取向极化跟不上电场的变化,产生一个相位差,叫做取向极化强度。取向极化和变形极化相加得到总极化度,由之求出复数介电常数,该公式叫做德拜色散关系式,实部是横坐标,虚部是纵坐标,得到的是一个圆,叫柯尔-柯尔圆。
7. 无定型聚合物
【答案】无定型聚合物是指分子形状、分子相互排列为无序状态的高分子。
时,高分子溶液中溶剂的过量化学位为零,高分子溶液处于状态,状态下
8. 构型
【答案】构型是分子中由于各原子或基团间特有的固定的空间排列方式不同而使它呈现出不同的特定的立体结构。一般情况下,构型都比较稳定,一种构型转变另一种构型则要求共价键的断裂、原子(基团)间的重排和新共价键的重新形成。
二、简答题
9. 塑料加工中有一种技术称为高频模塑技术,其方法是将极性塑料置于模具中并受高频电场的作用,几秒钟内原料就熔化、成型。这种技术基于什么原理?
【答案】基于极性塑料介电损耗很大的原理。
10.(1)分别举两例说明聚合物弹性中伴随有黏性(称为黏弹性)和黏性中伴随有高弹性(称为弹黏性)的现象。(2)分别说明橡胶弹性中带黏性和聚合物黏性熔体中带弹性的原因。(3)成型加工中如何降低橡胶的黏性和聚合物熔体的弹性?
【答案】(1)例如,橡胶的应力松弛是黏弹性,橡胶拉伸断裂后有永久残余形变也是黏弹性;而挤出物胀大效应和爬杆效应是弹黏性。
(2)橡胶分子链构象改变时需克服摩擦力,所以带黏性。聚合物分子链质心的迁移是通过链段的分段运动实现的,链段的运动会带来构象的变化,所以高分子黏性熔体带弹性。
(3)降低橡胶黏性方法是适度交联。在成型加工中减少成型制品中的弹性成分的方法是:提高熔体温度,降低挤出速率,增加口模长径比,降低相对分子质量,特别要减少相对分子质量分布中的高相对分子质量尾端。
11.简述橡胶高弹性的特点。
【答案】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。
12.判断下列说法的正误,给出正确的说法:对于任何线型聚合物,只有相对分子质量达到一定数值后,才能显示出机械强度。随着相对分子质量的增加,聚合物的抗张强度和抗冲强度均增大。
所以,超高相对分子质量聚合物的合成,其目的之一就是为了提高聚合物的抗张强度和抗冲强度。
【答案】第一句和第三句正确。第二句不准确,应当补充说抗张强度随相对分子质量的变化存在一个临界值,超过它之后变化不明显,而抗冲强度没有临界值。
13.什么是驻极体?如何制备聚合物的驻极体?驻极体有什么用途?
【答案】将聚合物薄膜夹在两个电极中,加热到聚合物的主转变温度以上,然后施加电场,使薄膜极化一段时间。在电场作用下,以一定速度缓慢冷却至室温(或低温)冻结极化电荷,最后撤去外电场,可获得静电持久极化。这种长寿命的非平衡电矩的电介质称为驻极体。现已投入使用的有聚偏氟乙烯、PET 、PP 、PC 等聚合物超薄薄膜驻极体,广泛用作电容器传声隔膜、计算机存储器、爆炸起爆器以及用于加速血液凝固等方面。
14.请比较下列聚合物的玻璃化转变温度的大小,并说明原因。
【答案】
分子链的柔顺性是决定高聚物Tg 的最重要的因素。主链柔顺性越好,玻璃化温度越低。先比较四者柔顺性的大小:④主链带有双键,柔顺性最好。—C1为极性基团,极性基团越多,柔性越差,故柔顺性①,当取代基对称分布时,柔顺性增加,故柔顺性②>①,所以柔顺性大小的顺序为④>②>①>③。高分子链的柔顺性越好,则其玻璃化转变温度越低,所以玻璃化转变温度的大小为④<②<①<③。
15.橡胶受外力拉伸等温可逆形变时,试从热力学第一定律出发推导:外力一部分用于热力学能的改变,一部分用于熵的改变。
【答案】假定长度为的橡皮试样,等温时受外力F 拉伸,伸长为沿。由热力学第一定律知道,体系的热力学能增加dQ 等于体系吸收的能量dQ 与体系对外做的功dW 的差,即dW
;另包括两部分:一部分是拉伸过程中体积变化所做的功pdV (膨胀功,体系对外做功,为正值)
,即
一部分是拉伸时长度变化所做的功—FdI (外力对体系做的功,为负值)
根据热力学第二定律,对于等温可逆过程,实验证明,橡胶拉伸时体积几乎不变
,所以或写成
16.2000年,因在导电高分子领域的杰出贡献而获得诺贝尔化学奖的高分子科学家是谁?他们的主要贡献是什么?简述导电高分子的研究意义。
,马克迪尔米德(AlanGMacDiarmid ,【答案】2000年,黑格尔(AlanJ.Heeger ,1936年~)
1927~007年)和白川英树(HidekiShirakawa ,1936年~)由于“导电性高分子的发现与开发”获诺贝尔化学奖。1976年,他们发现聚乙炔掺杂碘后居然能像金属那样导电。这个现象的发现开启了导电高分子的时代,改变了长期以来人们对高分子只能是绝缘体的观念,进而开发出了具有光、
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