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2017年浙江工业大学化学工程与材料学院807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. 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。

2. 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。

3. 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。

4. 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。

5. 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。

6. 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。

7. 熵弹性

【答案】熵弹性是指由于系统熵变而引起的弹性。熵是和物质分子排列有序度有关的一种状态函数,当物质系统分子排列有序度降低,混乱程度增加时,系统熵也增大。所以当橡胶受外力变形时,若没有内能变化,则其抵抗变形的收缩力(弹力)完全是由熵的变化而产生的,这种称之为熵弹性。

8. 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。

二、判断题

9. 当聚合物的断裂强度高于屈服强度时,则会发生脆性断裂。( )

【答案】×

【解析】当聚合物的断裂强度高于屈服强度时,在聚合物发生断裂前先发生屈服,出现冷拉,其断裂方式应该是韧性断裂。

10.非晶聚合物具有一个确定的玻璃化温度,而结晶聚合物则没有玻璃化温度。( )

【答案】×

【解析】由于结晶性的聚合物也难以形成100%的晶体,任何结晶性的聚合物都存在非晶区,随着温度的变化,非晶区也会发生玻璃化转变。因此,玻璃化转变现象在高聚物中是普遍存在的,结晶性聚合物也存在玻璃化温度。

11.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。

12.全同立构聚苯乙烯和聚对苯二甲酸乙二酯的结晶速率比聚乙烯的结晶速率快。( )

【答案】×

【解析】结晶速率线形链优于支化链,所以聚乙烯的结晶速率应快于全同立构聚苯乙烯。

13.聚合物黏流温度的定义虽然明确,但聚合物往往没有一个确定的黏流温度。( )

【答案】√

【解析】聚合物的黏流温度具有准确的定义,即高弹态与黏流态之间的转变温度。但是由于黏流温度受相对分子质量的影响非常明显,随着相对分子质量的増大,黏流温度显著升高。而聚合物的相对分子质量具有多分散性,所以实际上非晶高聚物没有明晰的黏流温度。

三、简答题

14.用↓或↑表示下列因素对的影响:

(1)张力增加;(2)压力增加;(3)外力频率增加;(4)主链上杂原子数增加;(5)主链上芳环密度增加;(6)侧基极性增加;(7)增塑剂含量増加;(8)交联度增加;(9)相对分子质量增加;(10)聚丙烯酸酯类的酯基C 原子数n 増加。

【答案】(1) ↓;(2) ↑; (3) ↑; (4) ↓;(5) ↑;(6) ↑; (7) ↓; (8) ↑;(9) ↑;

(10) ↓。

15.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。

16.某结晶聚合物的注射制品中,靠近模具的皮层具有双折射现象,而制品内部用偏光显微镜观察发现有Maltese 黑十字,并且越靠近制品芯部,Maltese 黑十字越大。试解释产生上述现象的原因。如果降低模具的温度,皮层厚度将如何变化?

【答案】皮层有结晶产生,但结晶较小,只能看到有双折射。制品内部出现球晶,越往芯部冷却速度越慢,球晶越大。降低模具温度,皮层变厚。

17.分别举例说明塑料、橡胶、纤维物理改性的途径。

【答案】塑料通过与橡胶共混而提高韧性。例如,聚苯乙烯与天然生胶在混炼机上混炼,获得高抗冲聚苯乙烯。塑料通过与纤维状材料共混而提高强度,如不饱和聚酯或环氧树脂用玻璃纤维增强制得玻璃钢。橡胶用炭黑补强,提高抗张强度。纤维通过拉伸取向而提高强度,通过热定型处理提高初性。

18.如何从线型非晶态聚合物懦变曲线求聚合物的黏度?

【答案】

从蠕变回复曲线上读出永久形变部分的形变

19.什么是广义的溶度参数?

【答案】溶度参数相似相溶的规律实际上只适用于非极性聚合物,对于极性聚合物,该规律还要修正才能使用。Hansen 提出一个三维溶度参数(或称广义的溶度参数)的概念,认为溶度参数由色散力、极性力(包括取向力和诱导力)和氢键力三个分量组成,即

近,而且还要求

式中,下标d 、P 、h 分别代表色散力、极性力、氢键力组分。对于极性聚合物,不仅要求溶剂的总相和也分别相近才能相溶。可以用一个直角坐标系直观地表示聚合物和溶

和例如,对于聚苯乙

发现凡是落在以聚苯乙烯的溶度参数为圆心、半径为的球(称为溶度球)内的溶剂均可以溶解聚苯乙烯(图)。 剂的三维溶度参

即聚合物的黏度