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2017年江苏省培养单位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. 均方末端距

【答案】均方末端距指线形高分子链的一端至另一端的直线距离的平方的平均值。该物理量用于表征高分子尺寸的大小。

2. 高临界共溶温度

【答案】高临界共溶温度是指高温互溶,低温分相的临界共溶温度,用UCST 表示。

3. 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。

4. 粘流温度

【答案】粘流温度Tf 是高弹态与粘流态间的转变温度,也称软化温度。

5. 高分子链的远程结构

【答案】远程结构是指整个高分子链的结构,是高分子链结构的第二个层次,包含高分子链的大小(质量)和形态(构象)两个方面。

6. 聚集态结构

【答案】聚集态结构是指高分子链间的几何排列,又称三次结构,也称为超高分子结构。聚集态结构包括晶态结构、非晶态结构、取向结构和织态结构等。

7. 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。

8. 分辨率

【答案】分辨率是指色谱柱的柱效与分离能力的综合量度。

二、判断题

9. 熔融指数是聚合物熔体黏度的另一种表示方法,单位也是泊。( )

【答案】×

【解析】熔融指数的定义是:在一定温度下,熔融状态的高聚物在一定负荷下,十分钟内从规定直径和长度的标准毛细管中流出的质量(克数)。因此,熔融指数的单位为克。

10.根据WLF 自由体积理论认为发生玻璃化转变时,聚苯乙烯和聚碳酸酯的自由体积分数是一样的。( )

【答案】×

【解析】WLF 方程的适用范围是

11.聚乙烯的分子链简单、无取代基、结构规整、对称性好,因而柔性高,是橡胶。( )

【答案】 ×

【解析】虽然聚乙烯的柔性高,但是聚乙烯易于结晶,通常作为塑料使用。

12.分子在晶体中规整排列,所以只有全同和间同立构的高分子才能结晶,无规立构的高分子不能结晶。( )

【答案】×

【解析】例如三氟氯乙烯虽然构型不规整,但是仍然具有很强的结晶能力。

13.橡胶拉伸过程中的应力-应变关系符合虎克定律。( )

【答案】×

【解析】

橡胶拉伸过程中的应力与应变之间的关系为

因此,交联橡胶的应力-应变关系并不符合虎克定律。

而按照虎克定律有

三、简答题

14.室温下具有弹性的橡皮球在液氮温度下变为硬脆的玻璃球,为什么?

【答案】因为天然橡胶的

为-73°C,液氮温度远低于此温度,天然橡胶处于硬脆的玻璃态。

15.为什么缓慢冷却的涤纶薄片具有脆性,而迅速冷却并经过拉伸后却是韧性很好的薄膜材料?

【答案】前者结晶,后者基本上为非晶。

16.试指出下列结构的聚合物,其溶解过程各有何特征:

(1)非晶态聚合物; (2)非极性晶态聚合物; (3)极性晶态聚合物; (4)低交联度聚合物。

【答案】(1)非晶态聚合物的溶解过程是先溶胀,后溶解;

(2)非极性晶态聚合物难溶,只有升温至熔点附近才可溶解在溶剂中;

(3)极性晶态聚合物较易溶解在相应的极性溶剂中,往往先被极性溶剂“溶剂化”而溶解; (4)低交联度聚合物只能溶胀达到溶胀平衡,但不能溶解。

17.比较溶剂和良溶剂下的

膜渗透压法的测定值

【答案】

公式中的

溶胀因子以及

*高分子线团收缩,体积较小,从而小相对分子质量部分较多地渗过膜,使测定值偏低。

18.试述线型非晶态聚合物的形变-温度曲线和模量-温度曲线上的各区域和转折点的物理意义。

【答案】典型的形变-温度曲线如图1所示,相应的模量-温度曲线(图2)同样用于反映分子运动(曲线形状正好倒置)。

图1 线型非晶态聚合物的形变-温度曲线

图2 线型非晶态聚合物的模量-温度曲线

两条曲线上都有三个不同的力学状态和两个转变(简称三态两转变)。

玻璃态:链段运动被冻结,此时只有较小的运动单元(如链节、侧基等)能运动,以及键长、,且遵键角的变化,因而此时的力学性质与小分子玻璃差不多,受力后形变很小(0.01%〜0.1%)