2017年上海交通大学化学化工学院837高分子化学与高分子物理之高分子物理考研题库
● 摘要
一、名词解释
1． 熔体流动速率
【答案】熔体流动速率，也指熔融指数，是在标准化熔融指数仪中于一定的温度和压力下，树脂熔料通过标准毛细管在一定时间内（一般lOmin ）内流出的熔料克数，单位为g/10min。熔体流动速率是一个选择塑料加工材料和牌号的重要参考依据，能使选用的原材料更好地适应加工工艺的要求，使制品在成型的可靠性和质量方面有所提尚。
2． 液晶态
【答案】液晶态是指物质在熔融状态或在溶液状态下虽然获得了液态物质的流动性，但在材料内部仍然保留有分子排列的一维或二维有序，在物理性质上表现出各向异性，这种兼有晶体和液体部分性质的状态。处于这种状态下的物质叫液晶。
3． 低临界共溶温度
【答案】低临界共溶温度是指低温互溶，高温分相的临界共溶温度，用LCST 表示。
4． 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。
5． 应力松弛
【答案】应力松弛是指材料在一定的温度和约束承载状态下，总应变（弹性应变和塑性应变）保持不变，而应力随时间的延长逐渐降低的现象。
6． 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。
7． 构象
【答案】构象是指由于分子中的某个原子（基团）绕C —C 单键自由旋转而形成的不同的暂时性的易变的空间结构形式。不同的构象之间可以相互转变，一种构象改变为另一种构象时，不要求共价键的断裂和重新形成。构象改变不会改变分子的光学活性。
8． 无规线团
【答案】无规线团是指在非晶聚合物中，高分子链为构象符合Gams 分布的柔性链，大量分子链以无规线团状互相穿插，结合在一起，无局部有序结构。
二、简答题
9． 聚合物在结晶过程中会出现体积收缩现象，为什么？说明含硫量不同的橡皮在结晶过程中体积改变与时间的关系，并画出相应的示意图。
【答案】结晶中分子链的规则堆砌使密度增加，从而结晶过程中会出现体积收缩。
橡胶含硫量增加，交联密度增大，减弱了结晶能力，结晶程度和结晶速度都下降，表现在结晶曲线上，最小的体积收缩率和曲线斜率都减少，见图。
图 含硫量不同的橡皮在结晶过程中体积改变与时间的关系
10．将高密度PE 的损耗模量C" 对温度T 作图，在140°C 、-40°C 和-120°C 有峰值。结晶的PP
的峰值在150°C 、130°C 、-20°C 是Tg ，-150°C 。说明每一峰值的意义以及两组峰值之间的差别。
【答案】HDPE :14CTC 是熔点，-4CTC 是-120°C是曲柄运动。PP :150°C是熔点，130°C是晶形转变，-20°C是-50°C是曲柄运动或—CH —运动。
11．高密度聚乙烯、低密度聚乙烯和线形低密度聚乙烯在分子链上的主要差别是什么？
【答案】高密度聚乙烯为线形结构，低密度聚乙烯为具有长支链的聚乙烯，而线形低密度聚乙烯的支链是短支链，由乙烯和高级的α-烯烃如丁烯、己烯或辛烯共聚合而生成。共聚过程生成的线形低密度聚乙烯比一般低密度聚乙烯具有更窄的相对分子质量分布。高密度聚乙烯易于结晶，故在密度、熔点、结晶度和硬度等方面都要高于低密度聚乙烯。
12．测得聚丙烯酸丙酯和聚丙烯酸的分别为5.2和9.0, 如何解释这种差别？
【答案】由于后者含极性较大的氯原子。
13．串联模型（Maxwell 模型）可以模拟何种聚合物的哪一种黏弹行为？作出模型所对应的黏弹行为曲线、运动方程和最终积分结果。
【答案】线型聚合物的应力松弛。运动方程（应力-应变方程）：
（运动方程的解）：
应力松弛方程
14．说出获得诺贝尔奖的高分子科学家的名字、获奖年份和他们的主要贡献。
【答案】（1）施陶丁格（Staudinger ）从1920年发表划时代的文献“论聚合”起，到1932年发
，历经10余年创立了高分子学说。表第一部高分子专著《有机高分子化合物——橡胶和纤维素》
施陶丁格是高分子科学的奠基人，1953年获诺贝尔化学奖。
（2）齐格勒（Ziegler ）和纳塔（Natta ）发明了新的催化剂，使乙烯低压聚合制备高密度聚乙烯和丙稀定向聚合制备全同聚丙烯实现工业化。1963年他们分享了诺贝尔化学奖。
（3）弗洛里（Flory ）在缩聚反应理论、高分子溶液的统计热力学和高分子链的构象统计等方面作出了一系列杰出的贡献，进一步完善了高分子学说，因此获得1974年诺贝尔化学奖。
（4）德热纳（de Germes ）成功地将研究简单体系中有序现象的方法推广到高分子、液晶等复杂体系，把现代凝聚态物理学的新概念（如软物质、标度律、复杂流体、分形、魔梯、图样动力学、临界动力学等）“嫁接”到高分子科学的研究中。他的这些概念丰富了高分子学说，1991年获得诺贝尔物理学奖。
（5）黑格（Heeger ）、马克迪尔米德（MacDiarmid ）和白川英树（Shirakawa ）因导电高分子方面的特殊贡献共同获得2000年诺贝尔化学奖。
15．为什么等规立构聚苯乙烯分子链在晶体中呈螺旋构象？
【答案】聚苯乙烯侧基很大，为了减少空间阻碍，必须部分采取旁式构象。
16．扭辫仪中的玻璃纤维能否用尼龙丝、铜丝或棉纤维做成的辫子代替？为什么？
【答案】用尼龙丝和棉纤维不行。因为尼龙和纤维素本身是高分子化合物，也有内耗。
17．什么是高分子的“理想溶液”？它应符合哪些条件？
【答案】高分子溶液的化学位由理想部分和非理想部分组成，对于高分子溶液即使浓度很稀也不能看作是理想溶液，
但是可以通过选择溶剂和温度来满足的条件，使高分子溶液符
合理想溶液的条件，称其为条件，
这时的相互作用参数
18．把一个含有p 个自由取向链段的线形分子，与一个在其主链上含有q 个短支链的支化分子作比较，不作任何计算，试比较其均方末端距的大小，并猜测其形体不对称性的强弱。
【答案】含有P 个自由取向链段的线形分子的均方末端距比一个在其主链上含有q 个短支链的支化分子小，因为含有p 个自由取向链段的线形分子的柔顺性比一个在其主链上含有q 个短支链的支化分子要好。一个在其主链上含有q 个短支链的支化分子比含有P 个自由取向链段的线形分子的形体不对称性强。
三、计算题
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