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冲刺密押题
● 摘要
一、名词解释
1. 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。
2. 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。
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. 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。
5. 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。
6. 分辨率
【答案】分辨率是指色谱柱的柱效与分离能力的综合量度。
7. 解取向
【答案】解取向是指材料在成型过程中受到拉应力的作用而内部取向,当制品受到加热等影响时,大分子链会解除取向结构的现象。
8. 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。
二、判断题
9. 高聚物的结晶温度越高,熔限越大。( )
【答案】×
【解析】结晶温度越高,分子链的运动能力越强,分子链可以充分调整其构象,使形成的结晶比较完善,因而熔限较窄。
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.高分子材料的破坏是由于高分子链的断裂引起的。( )
【答案】×
【解析】高分子材料在外力作用下发生破坏时,首先将发生在未取向区域的分子间力的破坏,随后应力集中到取向的主链上,引起分子链的断裂,因此高分子材料的破坏不是首先通过分子链的断裂发生的。
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.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。
三、简答题
14.理想的柔性高分子链可以用自由连接链或高斯链模型来描述,但真实高分子链在通常情况下并不符合这一模型,原因是什么?这一矛盾是如何解决的?
【答案】(1)在采用自由连接链或高斯链模型描述理想的柔性高分子链时,我们假设单键在结合时无键角的限制,内旋转时也无空间位阻,但真实高分子链不但有键角的限制,在内旋转时
也存在空间位阻,因此使真实高分子链在通常情况下并不符合这一模型。
(2)对于真实高分子链我们用等效自由结合链来描述,把由若干个相关的键组成的一段链,算作一个独立的运动单元,简称作“链段”,令链段与链段自由结合,并且无规取向,这种链称为等效自由结合链。
15.理论上聚乙烯能完全取向和100%结晶,在完全取向时:(1)理论上材料如何断裂?(2)理论断裂强度为多少?(3)在取向方向上的理论模量时多少?
【答案】(1)破坏所有的化学键,断裂后完全成粉末;(2)
16.测定动态黏弹性的实验方法有哪些?
【答案】测定动态黏弹性的实验方法主要有以下三类:
表
1 (3)
17.什么是高分子的极化?高分子在外电场中的极化有哪几种形式?各有什么特点?极化的机理是什么?非极性分子和极性分子在电场作用下极化有什么不同?
【答案】(1)绝大多数聚合物是优良的电绝缘体,有高的电阻率、低介电损耗、高的耐高频性和高的击穿强度。但在外电场作用下,或多或少会引起价电子或原子核的相对位移,造成电荷的重新分布,称为极化。
(2)高分子在外电场中的极化有电子极化、原子极化和取向极化三种形式:
①电子极化是分子中各原子的价电子云在外电场作用下,向正极方向偏移,发生了电子相对于分子骨架的移动,使分子的正、负电荷中心的位置发生变化引起的。电子极化很弱,但极快。
②原子极化是分子骨架在外电场作用下发生变形造成的。原子极化比电子极化更弱,速度比电子极化慢。
③取向极化(或称偶极极化)是极性分子骨架在外电场作用下沿电场的方向排列,产生分子的取向。取向极化较慢,但对总极化的贡献是很大的。
前两种产生的偶极矩为诱导偶极矩,后一种为永久偶极矩。
(3)非极性分子只有电子极化和原子极化,而极性分子除电子极化和原子极化外还有取向极化。
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