2017年上海市培养单位上海有机化学研究所822高分子化学与物理之高分子物理考研题库
● 摘要
一、名词解释
1． 强迫高弹行为
【答案】强迫高弹行为是指处在玻璃态的聚合物，在外力作用下产生百分之几百的大形变，外力去除后，虽然形变无法恢复，但加热到玻璃化温度以上，形变可以自动恢复的一种现象。为区别于普通的高弹形变，称其为强迫高弹形变。
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． 熵弹性
【答案】熵弹性是指由于系统熵变而引起的弹性。熵是和物质分子排列有序度有关的一种状态函数，当物质系统分子排列有序度降低，混乱程度增加时，系统熵也增大。所以当橡胶受外力变形时，若没有内能变化，则其抵抗变形的收缩力（弹力）完全是由熵的变化而产生的，这种称之为熵弹性。
4． 应变软化
【答案】应变软化是指材料试件经1次或多次加载和卸载后，进一步变形所需的应力比原来的要小，即应变后材料变软的现象。应变软化过程中，随着应力的加大，应变増长的速率加快。动态恢复、动态重结晶作用以及流体的加入等都有利于应变软化。
5． 弹性模量
【答案】弹性模量是指材料在弹性变形阶段，其应力和应变成正比例关系（即符合胡克定律）的比例系数。弹性模量的单位是达因每平方厘米。“弹性模量”是描述物质弹性的一个物理量，是一个总称，包括“杨氏模量”、“剪切模量”、“体积模量”等。所以，“弹性模量”和“体积模量”是包含关系。
6． 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。
7． 无规线团
【答案】无规线团是指在非晶聚合物中，高分子链为构象符合Gams 分布的柔性链，大量分
子链以无规线团状互相穿插，结合在一起，无局部有序结构。
8． 多分散系数
【答案】多分散系数d 是聚合物试样的重均相对分子质量与数均相对分子质量之比或为z 均
相对分子质量与重均相对分子质量之比。聚合物试样相对分子质量分布愈宽，多分散系数d 愈大。
二、简答题
9． 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。
10．分极性和非极性两种情况解释增塑剂为什么能起增塑作用，并说明聚合物加增塑剂后物理机械性能的变化。
【答案】増塑作用有两类：
（1）非极性增塑剂对非极性聚合物的增塑作用为体积效应或隔离作用，像滚珠轴承那样减小高分子链的相互作用，降低值与增塑剂的体积分数成正比，
增（2）极性增塑剂对极性聚合物的増塑作用主要靠增塑剂的极性替代作用，部分破坏了原极性高分子链间的物理交联点，降低值与増塑剂的物质的量n 成正比，而与体积无关，
塑剂不仅降低了从而在室温下得到柔软的制品；还降低了
11．试述增塑剂、杂质对聚合物介电损耗的影响。 从而改善了可加工性。
【答案】极性増塑剂的加入不但能增加高分子链的活动性，使原来的取向极化过程更快，同时引入了新的偶极损耗，使介电损耗增加。导电杂质或极性杂质的存在会增加聚合物的电导电流和极化率，因而使介电损耗增大。特别是非极性聚合物，杂质成为引起介电损耗的主要原因。
12．什么是溶胀因子？
，相当于变得较粗，因而可以用一个参数表示【答案】高分子链由于溶剂化而扩张（溶胀）
高分子链扩张的程度
，. 式中
，为良溶剂下测得的均方末端距
，为溶剂下测得的均
方末端距。
注意：与刚性因子的表达式形式上相像，但本质完全不同。
13．橡皮能否溶解和熔化？为什么？
【答案】橡皮是经过硫化的天然橡胶，是交联的聚合物，在与溶剂接触时会发生溶胀，但因有交联的化学键束缚，不能再进一步使交联的分子拆散，只能停留在最高的溶胀阶段，称为溶胀平衡，不会发生溶解。同样原因加热也不能熔化。
14．判断下列各对聚合物中哪个更易结晶：
（1）间同立构PVC 与全同立构PVC ；（2）线型全同立构PP 与轻度支化的全同立构PP ；（3）苯乙烯-乙烯交替共聚物与苯乙烯-乙烯无规共聚物。
【答案】（1）全同立构PVC ；（2）线型全同立构PP ；（3）苯乙烯-乙烯交替共聚物。
15．画出两种典型的动态力学谱图：温度谱和频率谱的示意图。
【答案】分别如图1和图2所示。
图1 典型非晶态聚合物的温度谱
图2 典型非晶态聚合物的频率谱
16．讨论浓度对聚电解质水溶液的黏度的影响。
【答案】聚电解质与非电解质聚合物的黏度行为有很大不同。例如，聚丙烯酸在水中电离，正离子脱离高分子链，负离子全部留在链上。由于同种电荷相斥导致链扩张，这种扩张远远大于一般高分子从不良溶剂转移到良溶剂中时所发生的扩张。溶液浓度越低，电离度越大，线团的扩张越厉害，因此观察到黏度随浓度的降低而急剧増加的现象。在较高的浓度范围内，黏度随浓度