2017年华北理工大学材料科学与工程学院807材料科学基础考研导师圈点必考题汇编
● 摘要
一、名词解释
1. 高分子溶液
【答案】高分子溶液是聚合物以分子状态分散在溶剂中所形成的均相混合物。
2. 全同立构
【答案】全同立构是指以不对称碳原子取代基的排列方式来区分因含有不对称碳原子而引起旋光异构现象的异构体,取代基排布于高分子主链的同侧就叫做全同立构。
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. 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。
5. 玻璃化转变温度
【答案】从分子结构上讲,玻璃化转变温度是高聚物无定形部分从冻结状态到解冻状态的一种松弛现象。在玻璃化转变温度以下,高聚物处于玻璃态,分子链和链段都不能运动,只是构成分子的原子(或基团)在其平衡位置作振动;而在玻璃化转变温度时分子链虽不能移动,但是链段开始运动,表现出高弹性质,温度再升高,就使整个分子链运动而表现出粘流性质。
6.
状态(条件) 【答案】状态(
条件)是指通过选择溶剂和温度以满足
液的条件。
7. 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。
8. 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
使高分子溶液符合理想溶
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。
二、判断题
9. 单键内旋转能改变构型。( )
【答案】 ×
【解析】构型是指分子中由化学键所固定的原子在空间的几何排列,是在合成过程中形成的,它不能被任何物理方法改变,必须通过化学键的断裂并重排才能实现,所以说单键内旋转不能改变构型。
10.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。
11.聚合物的黏流活化能随相对分子质量的増大而增大。( )
【答案】×
【解析】聚合物的流动不是简单的整个分子的迁移,而是通过链段的相继跃迁来实现的。这种流动方式并不需要在高聚物熔体中产生整个分子链那样大小的空穴,而只需要如链段大小的空穴就可以了。不同相对分子质量的同种聚合物,其链段大小基本相同,因此在聚合物的相对分子质量范围内,高聚物的黏流活化能与相对分子质量无关。
12.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。
13.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。
而按照虎克定律有
三、简答题
14.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%。
15.橡胶往复形变时产生滞后损耗(内耗)的分子机理是什么?
【答案】橡胶被拉伸时,外力对体系做的功,一方面改变链段构象,另一方面克服链段间的
摩擦力。回缩时,体系对外力做功,一方面使构象改变重新卷曲,另一方面仍需克服链段间的摩擦力。在这样一次循环中,链构象完全恢复,不损耗功,所损耗的功全部用于克服内摩擦力,转化为热。
16.根据聚合物的电阻测定实验回答以下问题:
(1)测定的主要注意事项是什么?
(2)影响电阻测定的因素有哪些?
【答案】(1)测定的主要注意事项是:
办试样和电极都应事先用适当的溶剂进行除油除尘处理。
①严格注意静电场屏蔽,使用屏蔽电线,被测试样一定要置于金属屏蔽箱内,屏蔽箱外应接地。
②测试高电阻时应注意安全,电阻加上后手勿触及电极,以免电击。
(2)影响电阻测定的因素有:
①外界强电场会有干扰,应注意屏蔽。
②空气湿度对测定有影响,若环境湿度大于85%, 预热时间要延长至lh ,以使机内更干燥。
17.假定一种聚合物的球晶内分子链都沿表面方向排列生长,就像一团毛线。在正交偏光显微镜下呈现什么图案?如果分子链都像车轮的辐条一样从中心往外生长,又会是什么图案?
【答案】都是具有黑十字的球形图案。
18.简述Flory-Huggins 晶格模型理论推导高分子溶液混合摘时所作的假定。
【答案】高分子溶液晶格模型作了三点假定:
(1)溶液中分子的排列像晶体一样,是一种晶格的排列,每个溶剂分子占一个格子,每个高分子由x 个体积与溶剂分子的体积相等的链段组成,每个高分子占有x 个相连的格子;
(2)高分子链是柔性的,所有构象具有相同的能量;
(3)溶液中高分子链段是均匀分布的,即链段占有任何一个格子的概率相等。
19.对下列制品,要求聚合物材料的内耗是高还是低?
(1)轮胎;(2)隔音;(3)传送带。
【答案】(1)低;(2)高;(3)低。
20.高分子在良溶剂和不良溶剂中形态有什么不同?为什么浓度相同时,高分子-良溶剂体系的黏度比高分子-不良溶剂体系的黏度大?
【答案】高分子线团在良溶剂中舒展,流动阻力大,即黏度较大。相反在不良溶剂中高分子线团紧缩,黏度较小。
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