2017年上海市培养单位上海应用物理研究所822高分子化学与物理之高分子物理考研仿真模拟题
● 摘要
一、名词解释
1． 次期结晶
【答案】次期结晶是主期结晶完成后在一些残留的非晶态部分和晶体结构不完整的部分继续进行结晶或使球晶中晶粒的堆砌更紧密，晶体内部的缺陷减少或消除使之进一步完善的过程。
2．
条件（或状态）
【答案】通过选择溶剂和温度使高分子溶液中溶剂的过量化学位为零的条件，这种条件称为条件或状态。
3． 玻璃化转变
【答案】玻璃化转变对于聚合物来说是非晶聚合物的玻璃态与高弹态之间的转变。其分子运动本质是链段运动发生“冻结”与“自由”的转变。
4． 渗透压
【答案】半透膜一边的溶剂向另一边的溶液渗透，当达到渗透平衡时两边液体的静压差称为溶液的渗透压。
5． 弹性模量
【答案】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。
6． 高斯链
【答案】高斯链是指高分子链段分布符合高斯分布函数的高分子链，也称为等效自由结合链。
，相柔性的非晶状线型高分子链，不论处于什么形态（如玻璃态、高弹态、熔融态或高分子溶液）
同分子量的高分子链段都取平均尺寸近乎相等的无规线团构象，称为“等效自由结合链”。因为等效自由结合链的链段分布符合高斯分布函数，又称为高斯链。
7． 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。
8． 高弹形变
【答案】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。
二、简答题
9． 如何从实验判别或区分聚合物的电子导电和离子导电？
【答案】对聚合物施加静压力会使离子电导降低，而电子电导升高，因为自由体积变小使离子迁移更困难，但电子与空穴的迁移更容易。
10．高分子溶液与低分子理想溶液在热力学行为上有何不同？为什么？
【答案】高分子溶液与低分子理想溶液在热力学行为上的不同主要是：
（1）因为溶剂分子之间，高分子链段之间以及溶剂分子与高分子链段之间的相互作用能都不相等，所以，高分子溶液的混合热理想溶液的混合热
（2）因为高分子是由许多链段组成的长链分子，具有一定的柔性，即每个分子本身可以采取许多构象，因此高分子溶液中分子排列的方式比同样分子数目的小分子溶液中分子排列的方式多，
所以，高分子溶液的混合熵大于理想溶液的混合熵
11．什么是高分子液晶？高分子液晶根据制备方法可分为哪几种类型？各举一种实例。什么是临界浓度？
【答案】具有液晶性的聚合物称为高分子液晶。
高分子液晶根据制备方法可分为热致性和溶致性两类。前者在一定的温度范围内形成液晶，在升温过程中相变过程为：后者则是溶于溶剂并高于一定浓度和低于一定温度时形成液晶，在纯物质中不形成。形成溶致性液晶的最低浓度称为临界浓度。
芳香尼龙是溶致性液晶，如聚对苯二甲酸对苯二胺。芳香聚酯是热致性液晶。例如，商品名V ectra 的芳香聚酯由以下三种结构单元组成：
12．什么是应力和应变？
【答案】当材料在外力作用下，材料的几何形状和尺寸就要发生变化，这种变化称为应变。此时材料内部发生相对位移，产生了附加的内力抵抗外力，在达到平衡时，附加内力和外力大小相等，方向相反。这个内力称为应力。
13．试把下列两组聚合物的电学性能分别排列成序，并简单说明理由：
（1）PVC , PE , PCP 室温时的介电常数；
（2）PVF , PTFCE ，PTFE 的介电损耗。
【答案】根据极性的大小，（1）介电常数：（2）介电损耗：
14．低密度聚乙烯（LDPE , 又称高压聚乙烯）、高密度聚乙烯（HDPE ，又称低压聚乙烯）、线型低密度聚乙烯（LLDPE ）和交联聚乙烯在结构和性能上有什么不同？
【答案】HDPE 支化度低，可以看成线型结构，因而结晶度高，密度大，制品的拉伸强度和耐热性都较高，但韧性较差。LDPE 支化度高，长短支链不规整，因而结晶度低，密度小，拉伸强度和耐热性较低，但軔性好。产生长支链的原因是自由基聚合时发生链转移。
LLDPE 具有规整的非常短小的支链结构，虽然结晶度和密度与LDPE 相似，但其力学性能和耐热性介于LDPE 和HDPE 之间。其分子结构类似于鱼骨，相互位移时会咬住，从而分子间作用
力较大，因此某些性能如抗撕裂强度、耐环境应力开裂性、耐穿刺性等甚至优于LDPE 和HDPE 。
交联聚乙烯的分子链间形成一些化学键，分子间作用力很大，所以耐热性得到很大提高，可用于电线包层等。交联后拉伸强度和抗冲击强度均增加，并提高了耐磨性、抗化学性等。
15．同一聚合物是否在任一条件下都是脆性断裂或初性断裂？为什么？
【答案】否。同一聚合物在低温下可能发生脆性断裂，而在高温下可能发生軔性断裂。
16．为什么用作纤维和薄膜的材料多选用极性或结晶的聚合物？
【答案】极性或结晶的聚合物分子间作用力较大，从而强度较大。
三、计算题
17．现有一种三嵌段共聚物M-S-M 。实验表明，当中间PS 嵌段（S ）聚合度不变，改变两侧PMMA （M ）的聚合度时，在苯溶剂中S 段的根均方长度有以下结果：
表
（1）为什么会有上述结果？（2）当C —C 键长为0.154nm , 键角为
制时，分别求出最后共聚物中段和段的聚合度。
段的聚合，假定内旋转不受限【答案】（1）从S 两端的M 的排斥体积效应考虑。（2）段的聚合度为1097，
壤为570。
18．已知聚甲基丙烯酸甲酯晶胞参数为
试求每个晶胞单元中的重复结构单元数。
【答案】聚甲基丙烯酸甲酯为斜方晶系，所以
每个晶胞单元中的重复结构单元数
测得密度