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一、简答题

1． 球晶在正交偏光显微镜下呈现的典型图案是什么？球晶的双折射符号如何测定？

【答案】球晶在正交偏光显微镜下具有Maltese 黑十字的球形图案，有时能观察到从中心往外发散的微纤或周期性消光环。球晶的双折射符号通过在正交偏光显微镜上插入石膏一级红波片测定，一、三象限蓝色，而二、四象限黄色为正球晶；反之为负球晶。

2． GPC 中平均相对分子质量的求法有哪几种？各有什么优点？

【答案】（1）定义法。由于GPC 的级分数很多（>20）, 可以直接代入定义式计算。

式中，为检测器的响应值。此法的优点是适用于任何形状的GPC 谱图。

一式

为峰值处的洗出体积。

此法的优点是不必把响应值归一化（2）函数适应法（与基于溶解度的分级不同，这里利用正态分布函数）。许多聚合物的GPC 谱图是对称的，接近高斯分布，可用正态分布函数描述：中， 为标准方差，等于半峰宽的1/2, 近似等于峰底宽的1/4, 式中，为以自然对数为底的校准曲线斜率，即

处理成质量分数，直接利用GPC 原始谱图的峰宽和峰值即可计算。

3． 溶致性高分子液晶的黏度有哪些特点？有什么实际用途？举一实例。

【答案】在液晶态时高浓度仍有低黏度。可用来进行液晶纺丝。典型例子是芳纶-1414（商品名Kevlar ）用浓硫酸为溶剂进行液晶纺丝，得到高强度高模量的纤维，用作防弹衣等。

4． 已知高分子溶液的混合热为混合熵为求聚合物与溶剂的混合自由能，并说明式中各物理符号的意义。 【答案】

尔气体常量，T 为热力学温度，

的量，

为溶剂的体积分数，式中，为混合自由能，R 为摩为高分子的体积分数，为溶剂的物质为高分子的物质的量，为Huggins 相互作用参数。

5． 绝缘体、半导体和导体是根据什么划分的？

【答案】

电阻率（未特别注明时指体积电阻率

）是材料最重要的电学性质之一。按将材料分为导体、半导体和绝缘体三类。导体半导体绝缘体以上。有时也用电导率表示，电导率是电阻率的倒数。

6． 用注射成型法把三种热塑性塑料（聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚苯乙烯）加工成长条状试样，料温分别是190℃、280℃和19℃，模温都是20℃。试分析每种试样在厚度方向上（比较表层和内部）可能的聚集态结构，并扼要说明所有这些差别的原因。

【答案】PE 试样表层为小球晶，内部为较大的球晶。PET 试样表层为非晶态，内部有球晶。PS 试样表层和内部均不结晶。注射成型的制品表层的冷却速度快于内部。因为PE 为结晶性聚合物且结晶速率很快，用液氮（-196℃）将其恪体泮火也得不到完全非晶体，注射成型时表层的快速冷却只会使球晶变小。PET 为结晶性聚合物但结晶速率较慢，快速冷却时由于无足够的时间使其链段排入晶格，结果得到的是非晶态而呈透明性。PS 为非结晶性聚合物，任何外界条件都无法使其结晶。

7． 从结构观点讨论聚异丁烯的结晶能力。

【答案】聚异丁烯的结构有一定对称性，因而有一定结晶能力，结晶度最大可达20%。

8． 如何用实验测定聚合物的温度？

【答案】（1）渗透压法：已知

以对c 作图，其直线的斜率就为

下的值，以对T 作图，当T 和溶剂不变时，改变浓度c , 测其对应的，测不同温度通过这种方法，改变不同的温度（溶剂不变）

表示，相应的Huggins 参数用表示。已知聚合物

两式合并

得

作图，然后外推到相对的温度即为温度（图1）。 越高，

所以

有相对分子质量依赖性。由稀溶液理论得（2）外推法：聚合物的临界共溶温度用的相对分子质量越大

，越小

，所以在临界共溶点

有，

测定不同相对分子质量的

分子质量无穷大时的即为温度，由斜率可得

对分子质量无穷大时聚合物的临界共溶温度。

，

以对（图2）。所以，温度也可以定义为相

图1

曲线

图2

曲线

9． 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。

10．什么是液晶？液晶与中介相是否具有同样的含义？为什么？

【答案】液晶是分子有序性介于液体和固体（一般为晶体）之间的一种相态。它是物质除气态、液态、固态外的第四态，液晶又称中介相，因为它是介于液相与晶相之间的中间相。它既能像液体那样自由流动，又能像固体那样具有结构有序性，从而存在许多物理性质的各向异性，其中具有光学各向异性是它的典型特征。简单一句话，叫“有序流体”。

二、计算题

11．根据下列数据（为松弛过程的频率），绘图并求出这一过程的活化能。

表

1

【答案】如图1所示，Arrhenius 方程可以写为