2017年后勤工程学院工程硕士808高分子化学与物理[专业硕士]之高分子物理考研强化模拟题
● 摘要
一、名词解释
1. 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。
2. 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。
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. 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。
5. 应变软化
【答案】应变软化是指材料试件经1次或多次加载和卸载后,进一步变形所需的应力比原来的要小,即应变后材料变软的现象。应变软化过程中,随着应力的加大,应变増长的速率加快。动态恢复、动态重结晶作用以及流体的加入等都有利于应变软化。
6. 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。
7. 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。
8. 假塑性流体
【答案】假塑性流体是指无屈服应力,并具有粘度随剪切速率增加而减小的流动特性的流体,其本构方程为
,r 是剪切应力,是粘度的度量,D 是剪切应变速率。 (n 二、简答题 9. 试指出下列各项因素对绝缘聚合物的导电性的影响: (1)增加增塑剂的用量; (2)使聚合物结晶或取向; (3)使聚合物交联; (4)杂质; (5)主链上接长而柔、末端带有极性基团的支链。 【答案】(1)增塑剂使链段的活动性增加,自由体积增加,因而提高离子载流子的迁移率。如果是极性增塑剂,还会增加离子浓度,使导电性显著增加。 (2)结晶度与取向使分子紧密堆砌,自由体积减小,离子迁移率下降,导电性减少。 (3)交联使链段的活动性减少,自由体积减小,离子迁移率下降,导电性减少。 (4)杂质使绝缘聚合物的绝缘性能下降,因为对于绝缘聚合物来说,导电载流子大多来自外部,水、添加剂、催化剂等杂质对其电导率的影响占有十分重要的地位。 (5)绝缘性能下降,因为长而柔的支链增加了自由体积,支链末端的极性基团可能增加了载流子浓度。 10.高分子的溶液与理想溶液有何本质区别? 【答案】 高分子的 溶液(或称状态) 的高分子稀溶液只是而已,过量偏摩尔混合热看似理想溶液。此时排斥体积为零,高分子和过量偏摩尔混合熵部不等于零。链可以自由贯穿,处于无扰状态。但真正的理想溶液应在任何温度下都呈现理想行为,而温度时所以高分子的溶液只是一种假的理想溶液。 11.写出聚丙烯的三种旋光异构体——全同聚丙烯、间同聚丙烯和无规聚丙烯的化学结构式。 【答案】(1)全同聚丙烯(注:下同) (2)间同聚丙烯 (3)无规聚丙烯 12.将下列三组聚合物按结晶难易程度排序: (1)PE ,PP ,PVC ,PS ,PAN ;(2)聚对苯二甲酸乙二酯,聚间苯二甲酸乙二酯,聚己二酸乙二酯;(3)尼龙-66,尼龙-1010。 【答案】综合考虑分子链的规整性、柔顺性和分子间作用力,结晶难易程度为:(1) (2)聚己二酸乙二酯>聚对苯二甲酸乙二酯>聚间苯二甲酸乙二酯,因为 聚己二酸乙二酯柔性好,而聚间苯二甲酸乙二酯对称性不好;(3)尼龙-66>尼龙-1010,因为前者中的氢键密度大于后者。 13.各种聚合物感受介电加热的性能不同,如表所示(频率:20~30MHZ )。试解释产生性质不同的可能原因。 表 【答案】极性越大的聚合物越易感受介电加热。柔顺性越好的聚合物,分子越易运动,也越易感受介电加热。
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