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2017年湖南师范大学化学化工学院729高分子化学与物理考研题库

  摘要

一、名词解释

1. 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。

2. 均方末端距

【答案】均方末端距指线形高分子链的一端至另一端的直线距离的平方的平均值。该物理量用于表征高分子尺寸的大小。

3. 液晶态

【答案】液晶态是指物质在熔融状态或在溶液状态下虽然获得了液态物质的流动性,但在材料内部仍然保留有分子排列的一维或二维有序,在物理性质上表现出各向异性,这种兼有晶体和液体部分性质的状态。处于这种状态下的物质叫液晶。

4. 介电损耗

【答案】介电损耗是指电介质在交变电场中,由于消耗部分电能而使电解质本身发热的现象。电解质中含有能导电的载流子,在外加电场作用下,产生导电电流,消耗掉一部分电能,转为热能。

5. 高弹形变

【答案】高弹形变是指聚合物在高弹态时,链段运动但整个分子链不产生移动。受较小的力就可发生很大的形变,外力除去后形变可完全恢复的现象。

6. 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。

7. 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。

8. 柱效

【答案】柱效是指色谱柱的分离效率,用单位柱长的理论塔板数N 表示:

为色谱柱的长度,

为淋出体积,为峰宽。 其中L

二、简答题

9. 扭辫仪中的玻璃纤维能否用尼龙丝、铜丝或棉纤维做成的辫子代替?为什么?

【答案】用尼龙丝和棉纤维不行。因为尼龙和纤维素本身是高分子化合物,也有内耗。

10.已知PS-环己烷体系的温度为34℃, PS-甲苯体系的θ温度低于34°C ,假如于40℃测定同一种PS 试样溶于此两种溶剂的溶液的渗透压和黏度,

则两种溶液的

Mar-Houwink 公式中的a 、α值的大小顺序如何?

【答案】总的来说,甲苯是较良的溶剂,环己烷是较不良的溶剂。两种溶液

、Mark-Houwink 公式中的a 、α值的大小顺序如表:

11.既然可用几何平均的方法计算理想高斯链均方末端距和均方回转半径,为何还要去推导高斯链的构象统计理论?

【答案】无论是均方末端距还是均方回转半径,都只是平均量,获得的只是高分子链的平均尺寸信息。要确切知道高分子的具体形态尺寸,从原则上来说,只知道一个均值往往是不够的。最好的办法是知道末端距的分布函数,也就是处在不同末端距时所对应的高分子构象实现概率大小或构象数比例,这样任何与链尺寸有关的平均物理量和链的具体形状都可由这个分布函数求出。所以需要推导高斯链的构象统计理论。

12.为什么聚对苯二甲酸乙二酯从熔体淬火时得到透明体?为什么等规PMMA 是不透明的?透明的聚酯薄膜在室温二氧六环中浸泡数分钟就变为不透明,这时为什么?

【答案】(1)聚对苯二甲酸乙二酯的结晶速度很慢,快速冷却时来不及结晶,所以透明。 (2)等规PMMA 结晶能力大,结晶快,所以是不透明的。

(3)因为溶剂诱导结晶。有机溶剂渗入聚合物分子链之间降低了高分子链间相互作用力,使链段更易运动,从而Tg 降低至室温以下而结晶。

13.聚合物的相对分子质量增大或结晶度增大,均使聚合物的电子电导增大,而离子电导减小。试分别解释这种影响的原因。

【答案】相对分子质量增大,増大了电子在分子内的通道,故电子电导率增加;而随着相对分子质量的增大,分子链端的比例减小,自由体积减小,使离子迁移率减小,即离子电导减小。当结晶度增大时,分子紧密整齐堆砌,自由体积减小,因而离子迁移率减小,即离子电导减小;而分子的紧密整齐堆砌有利于分子内电子的传递,因而电子电导提高。

14.聚合物的溶解过程有什么特点?与聚合物的哪些结构因素有关?

【答案】(1)溶解之前通常都会发生溶胀,线型高分子溶胀后会进一步溶解,网状高分子则只能达到溶胀平衡。

(2)聚合物的相对分子质量越大,溶解越困难。

(3)结晶态聚合物一般都比较难溶解,非极性结晶聚合物往往要加热到接近其熔点才能溶解。总之,交联度越高,相对分子质量越大或结晶度越大,则溶解性越差。

15.什么是应力和应变?

【答案】当材料在外力作用下,材料的几何形状和尺寸就要发生变化,这种变化称为应变。此时材料内部发生相对位移,产生了附加的内力抵抗外力,在达到平衡时,附加内力和外力大小相等,方向相反。这个内力称为应力。

16.交联的脲醛树脂(UF )被认为有以下结构:

由UF 制成的薄膜是非常脆的。从以下单体中选出第三组分加入共聚以减小薄膜脆性: (1)

(2)

(3)

(4)

【答案】选(1)。引入12个次甲基进人树脂结构产生了更柔软的UF 交联网,增加柔顺性,减少了内应力及伴随着的裂纹,从而增加了断裂能。

三、计算题

17.已知聚环氧乙烷的结晶密度为

【答案】水体积分数为0.01时

熔点为80°C ,熔融热为重复单元,它与水的相互作用参数为0.45,问含水体积分数分别为0.01,0.02和0.05时,其熔点分别是多少?