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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]之高分子物理考研导师圈点必考题汇编

  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.

条件(或状态)

【答案】通过选择溶剂和温度使高分子溶液中溶剂的过量化学位为零的条件,这种条件称为条件或状态。

3. 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。

4. 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。

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. 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。

7. 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。

8. z 均相对分子质量

【答案】z 均相对分子质量是以z 值为统计权重的平均相对分子质量,

对分子质量为M 的级分的质量。

其中,是相

二、简答题

9. 下列数据说明了什么?

【答案】刚性因子越大,说明分子链刚性越大,或柔性越小。

10.什么是聚电解质?聚电解质有什么特殊性质?

【答案】在侧链中有许多可电离的离子性基团的高分子称为聚电解质。聚电解质具有特殊的黏度性质。由于聚电解质链上的基团都带有相同的电荷,发生静电相斥作用,导致链伸展,因此聚电解质从非离解态转变到离解态时黏度大为增加。聚电解质的渗透压、光散射等都出现反常现象。

11.顺丁橡胶、天然橡胶和丁苯橡胶的玻璃化温度分别为-85℃、-73℃、-61℃,从结构上解释其高低顺序。

【答案】顺丁橡胶和天然橡胶的重复单元分别为:

顺丁橡胶

天然橡胶

由于天然橡胶的主链结构与顺丁橡胶一样,但是其重复单元上多了一个侧甲基,增加了主链内旋转位垒,柔性下降,因此天然橡胶的玻璃化温度比顺丁橡胶高。丁苯橡胶是丁二烯与苯乙烯的共聚物,与天然橡胶相比,主链中孤立双键的数目有所下降;侧基为苯基,位阻效应更大,这两方面的因素都导致丁苯橡胶的柔性不如天然橡胶的好,其玻璃化温度高于天然橡胶。

12.弹簧-黏壶的并联模型(Kelvin 模型)可以模拟何种聚合物的哪一种黏弹行为?给出模型所对应的黏弹行为曲线、运动方程和最终积分结果。

【答案】交联聚合物的蠕变。运动方程为

积分结果是蠕变方程

13.已知某PMMA 样品的

热方向。

【答案】DSC 曲线如图所示。为基线向吸热方向开始偏转的拐点,注意并不是一个峰。

画出其DSC 曲线示意图,并说明曲线上所在的位置和吸

图 PMMA 的DSC 曲线

14.几种常用聚合物的介电常数因。

时的极大值。

【答案】考虑聚合物的极性,极性越大,介电损耗越大。

15.为一种聚合物材料选择合适的溶剂应遵循哪些原则?

【答案】(1)极性相似相溶原则。这只是一个笼统的规则,一般通过结构相似判断。

(2)溶剂化原则,专对极性聚合物。

(3)溶度参数相近原则,广泛适用的原则,适用于非极性聚合物(其中晶态的聚合物还要升

;对于极性聚合物,广义上也适用,即必须用三维溶度参数的概念,色散力、极性温到接近熔点)

,力和氢键力三个分量要求分别相近(给“极性相近相溶”更定量地判断)同时不违反溶剂化原则(亲

电或亲核性不能相同)。氢键非常重要,如果聚合物与溶剂能形成氢键,则很易溶。

16.在分子量达几千以上后,聚合物的流动活化能不再随分子量増加而增加。简述原因。

【答案】根据自由体积理论,高分子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。形象的说,这种流动的类似于蚯蚓的蠕动。因而其流动活化能与分子的长短无关。由可知当分子链不大即碳数小时,Ea 随碳原子数的增加而增加,但当碳原子数和介电损耗的数值如下。试分析这些数据大小的主要原大于30时,Ea 将不再增大,因此聚合物的分子量超过一定数值后,Ea 与相对分子质量无关,其流动活化能也不再随着分子量的增加而增加。