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2017年西安理工大学理学院858高分子化学与物理之高分子物理考研强化模拟题

  摘要

一、名词解释

1. 相对黏度

【答案】相对黏度是指溶液黏度与纯溶剂黏度之比。

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. 过量化学位

【答案】高分子溶液中溶剂的化学位变化含有两部分,一部分相当于理想溶液中溶剂的化学位变化,另一部分相当于非理想溶液的部分,非理想溶液的部分称为过量化学位。

4. 玻璃化转变

【答案】玻璃化转变对于聚合物来说是非晶聚合物的玻璃态与高弹态之间的转变。其分子运动本质是链段运动发生“冻结”与“自由”的转变。

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. 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。

7. 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。

8. 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。

二、判断题

9. 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。

10.银纹具有可逆性。( )

【答案】√

【解析】银纹产生后,在压力下或在玻璃化温度以上退火时会回缩或消失,因此银纹具有可逆性。

11.柔性好和强的分子间作用力都能提高聚合物的结晶能力。( )

【答案】√

【解析】柔性好提高了链段向结晶部分的扩散和排列的能力,强的分子间作用力使结晶结构稳定,从而有利于结晶。

12.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。

13.只有当聚合物的相对分子质量达到一定值后才具有玻璃化温度。( )

【答案】×

【解析】玻璃化转变是高聚物普遍存在的一种现象,但并不是高聚物特有的现象。除了高聚物之外,许多其他物质也呈现出同样的玻璃化转变现象。虽然聚合物的玻璃化转变温度与相对分子质量有关,但是玻璃化转变现象与聚合物的相对分子质量并无关系,无论是高相对分子质量聚合物,还是低相对分子质量聚合物,都存在玻璃化转变。

而按照虎克定律有

三、简答题

14.在室温溶剂中测得聚异丁烯和聚苯乙烯的无扰尺寸A 值分别为795nm 和735nm ,能否说明聚苯乙烯的柔顺性大于聚异丁烯?为什么?

【答案】不能。

先求出

得式中,为链节相对分子质量。代入上式所以聚异丁烯和聚苯乙烯的σ值分别为1.93和2.43, 可见聚异丁烯(丁基橡胶的主要

成分)的柔顺性显然大于聚苯乙烯(一种塑料)。

15.结晶能力与聚合物的分子结构有什么关系?举出五种常见的结晶性聚合物和两种典型的非结晶性聚合物,并从分子结构出发分析其易于结晶和不能结晶的原因。

【答案】结构对称性或规整性好,分子链柔顺性好和分子间作用力大的聚合物易结晶。

结晶性聚合物如聚乙烯(结构对称性好,分子链柔顺性好)、天然橡胶(分子链柔顺性好)、聚乙烯醇(轻基小,结构基本对称)、全同聚丙烯(结构规整性好)、尼龙(形成大量氢键,分子

间作用力大)。非结晶性聚合物如聚苯乙烯(结构很不对称)、聚甲基丙烯酸甲酯(结构很不对称)。

16.如何测定聚合物的熔点?

【答案】用偏光显微镜(观察双折射的消失温度)或DSC (熔融吸热峰的起点温度)等方法测定。

17.写出下列聚合物可能存在的有规立构和名称(加聚物只考虑单体以头-尾键接):氯丁二烯加聚成聚氯丁二烯。

【答案】顺-1,4、反-1,4、1, 2全同、1, 2间同、3,4全同、3,4间同。

18.简述聚酞菁铜的导电机理。

其电导率约为【答案】聚酞菁铜是一类金属螯合型聚合物(图)在垂直于酞菁

分子平面方向引入金属原子铜,使中心金属原子连接起来,以获得类似于金属键的导电途径。而且,金属原子的d 电子轨道可以与有机结构的电子轨道交叠,从而延伸了分子内的电子通道。

图 聚酞菁铜的结构式

19.试解释下列各组聚合物玻璃化温度差异的原因:

(1)聚乙烯(约150K )和聚丙烯(约250K );

(2)聚氯乙烯(354K )和聚偏二氯乙烯(227K );

(3)聚丙烯酸甲酯(约280K )和聚丙烯酸乙酯(249K );

(4)顺式1,4-聚丁二烯(165K )和1,2-聚丁二烯(269K )。

【答案】(1)聚乙烯主链上不带侧基,单键内旋转的位垒低,聚丙烯带有一个侧基