2017年西安工业大学材料与化工学院826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. 理想溶液
【答案】理想溶液是指溶液中溶剂分子间,溶质分子间和溶质溶剂分子间的相互作用能都相等;溶解过程没有体积的变化;溶解过程没有焓的变化。
2. 内聚能密度
【答案】内聚能密度就是单位体积内lmol 凝聚体为克服分子间作用力汽化时所需要的能量E 。是评价分子间作用力大小的一个物理量,主要反映基团间的相互作用。一般来说,分子中所含基团的极性越大,分子间的作用力就越大,则相应的内聚能密度就越大;反之亦然。
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. 溶度参数
【答案】溶度参数是表征聚合物-溶剂相互作用的参数。溶度参数可以作为衡量两种材料是否共容的一个较好的指标。当两种材料的溶度参数相近时,它们可以互相共混且具有良好的共容性。能使聚合物的溶胀度或特性黏数最大时的溶剂的溶度参数即为此聚合物的溶度参数。
5. 无定型聚合物
【答案】无定型聚合物是指分子形状、分子相互排列为无序状态的高分子。
6. 渗透压
【答案】半透膜一边的溶剂向另一边的溶液渗透,当达到渗透平衡时两边液体的静压差称为溶液的渗透压。
7. 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。
8. 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。
二、判断题
9. 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。
10.分子在晶体中规整排列,所以只有全同和间同立构的高分子才能结晶,无规立构的高分子不能结晶。( )
【答案】×
【解析】例如三氟氯乙烯虽然构型不规整,但是仍然具有很强的结晶能力。
11.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。
12.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。
13.聚乙烯的分子链简单、无取代基、结构规整、对称性好,因而柔性高,是橡胶。( )
【答案】 ×
【解析】虽然聚乙烯的柔性高,但是聚乙烯易于结晶,通常作为塑料使用。
而按照虎克定律有
三、简答题
14.根据图,高斯链的两个末端相遇的概率应该是最高的,那么柔性链的末端距就应该趋于零,应该如何去理解这一问题?
图
【答案】末端距是一个矢量,对于不同分子及同一分子的不同时刻,其数值和方向都在无规变化。对于高斯链的末端距的分布函数是一个统计值,由图可知,h 越小,高斯链两端相遇概率越大。对于柔性链末端距,由于分子热运动,分子链构象不断变化,因为分子热运动的随机性,末端距的平均值趋近于0,统计起来平均末端距会趋近于0。
15.画出聚合物的黏流活化能与其相对分子质量之间的关系曲线。
【答案】见图。
图
高分子流动是通过链段的位移运动来完成的,高聚物的黏性流动单元为链段。当聚合物的相对分子质量很小时,黏流活化能随相对分子质量的增加而增大。但是当相对分子质量足够大时(对
,即超过临界相对分子质量后,于聚乙烯为30〜40个碳原子)高聚物的黏流活化能达到一极限值。
16.解释为什么的苯乙烯-丁二烯共聚物不能溶于的戊烷,也不能溶于的乙酸乙酯,但却能溶于这两种溶剂的1:1的混合溶剂中。
【答案】因为,苯乙烯-丁二烯共聚物的溶度参数(酸乙酯的溶度参数(
数估算公式
剂的溶度参数。
由上式可知,这两种溶剂以1:1混合的混合溶剂的溶度参数为
该混合溶剂中。
17.线型聚合物的机械陛能依赖于平均相对分子质量如下式:抗张强度
高的原因。
【答案】因为相对分子质量较小时,分子间相互作用力(次价键力)较小,在外力的作用下,分子间会产生滑动而使材料开裂。这种机理称为分子间破坏机理。因而抗张强度随相对分子质量増加而增加。当相对分子质量足够大时,次价键力总和大于主价键力,材料更多地发生主价键的断裂,使抗张强度达到恒定值。
)与戊烷的溶度参数()和乙)相差较大,所以,它不能溶解在这两个溶剂中。根据混合溶剂溶度参其中,分别表示两种纯溶剂的体积分数,分别是两种纯溶与苯乙烯-丁二烯共聚物的溶度参数相同,根据溶度参数相近原则可知,苯乙烯-丁二烯共聚物可溶于试说明相对分子质量很低的聚合物的抗张强度也很低,但相对分子质量高到一定程度后抗张强度也不会再提