当前位置:问答库>考研试题

2017年上海大学材料科学与工程学院842高分子化学与物理之高分子物理考研强化模拟题

  摘要

一、名词解释

1. 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。

2. 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。

3. 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。

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. 分子量分布

【答案】分子量分布是组成聚合物中不同分子量聚合物的相对量。通常以分子量分布曲线或分子量分布指数来表示。

6. 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。

7. 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。

8. 低临界共溶温度

【答案】低临界共溶温度是指低温互溶,高温分相的临界共溶温度,用LCST 表示。

二、简答题

9. 通常在定向聚合的聚丙烯中含有95%的规整立构体,熔点为438〜449K ,现欲选择它的适当溶剂,试举实例,并指出应注意的条件。

,【答案】可选二甲苯作为溶剂,应加热到二甲苯的沸点(144.4°C)即接近于等规聚丙烯OPP )

的熔点(约160°C)才能溶解。

10.如何测定某GPC 柱的空隙体积?

【答案】在GPC 标定曲线上,聚合物刚开始流出的保留体积

11.为什么聚四氟乙烯难以找到合适的溶剂溶解?

【答案】因为聚四氟乙烯溶度参数很难找到这么小的溶剂; 另外聚四氟乙烯熔点高达327°C,对于结晶性聚合物要求升温到接近其熔点,才可能溶解,目前还没有找到溶度参数与聚四氟乙烯相近又能有如此高沸点的合适溶剂。从热力学上分析,聚四氟乙烯的溶解必须包括结晶部分的熔融和高分子与溶剂混合的两个过程,两者都是吸热过程,

即使与聚四氟乙烯相近的溶剂也很难满足

剂溶解。

12.简述Griffith 脆性断裂理论。什么是断裂韧性KIC?

【答案】Griffith 脆性断裂理论用来描述脆性聚合物(如聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯)的断裂。该理论认为:

(1)断裂要产生新的表面,需要一定的表面能。断裂产生新表面所需要的表面能由材料内部弹性储能的减少来补偿。

(2)弹性储能在材料中的分布是不均匀的,在材料的微裂纹附近有很大的弹性储能集中,因此存在微裂纹处比其他地方有更多的弹性储能来供给产生新表面所需的表面能,致使材料在微裂纹处先断裂。 通过对材料裂纹附近弹性储能的估计可以推出脆性材料的拉伸强度为式中,为脆性材料的拉伸强度,以为裂纹半长度,E 为材料的弹性模量,为单位表面的断裂表面能。

(下标Ⅰ表示张开性裂纹)是材料断裂时的临界应力强度因子,表征材料阻止裂纹扩展的能力,是材料抵抗脆性破坏能力的軔性指标。

13.如何用实验测定聚合物的温度?

【答案】(1)渗透压法:已知

以对c 作图,其直线的斜率就为

下的值,以对T 作图,当T 和溶剂不变时,改变浓度c , 测其对应的,测不同温度通过这种方法,改变不同的温度(溶剂不变)

表示,相应的Huggins 参数用表示。已知聚合物的温度即为温度(图1)。

就是凝胶的空隙体积。 比较大,因此,

的条件,所以聚四氟乙烯难以找到合适的溶(2)外推法:聚合物的临界共溶温度用

的相对分子质量越大

,越小

,越高,

所以

有相对分子质量依赖性。由稀溶液理论得

两式合并

作图,然后外推到相对所以在临界共溶点

有,

测定不同相对分子质量的

分子质量无穷大时的即为温度,由斜率可得

对分子质量无穷大时聚合物的临界共溶温度。

以对(图2)。所以,温度也可以定义为相

图1

曲线

图2

14.分别举例说明塑料、橡胶、纤维物理改性的途径。 曲线

【答案】塑料通过与橡胶共混而提高韧性。例如,聚苯乙烯与天然生胶在混炼机上混炼,获得高抗冲聚苯乙烯。塑料通过与纤维状材料共混而提高强度,如不饱和聚酯或环氧树脂用玻璃纤维增强制得玻璃钢。橡胶用炭黑补强,提高抗张强度。纤维通过拉伸取向而提高强度,通过热定型处理提高初性。

15.比较聚对苯二甲酸乙二酯(PET )的介电松弛和动态力学松弛的

讨论两种松弛现象的异同。

【答案】(1)频率增大时偶极来不及跟上电场变化,只有在更高的温度下体系黏度较低时才跟得上,因而松弛峰的峰温位置都随测量频率的增大而移向高温。动态力学松弛也完全类似。

(2)峰对应于熔点,而峰对应于玻璃化温度。介电松弛的峰明显很强,由于PET 是极性聚合物,介电松弛受聚合物极性的影响很大。而对于力学松弛,PET 没有侧基的线形结构,分子链相互运动时摩擦力不大,峰就没那么强。

谱图,可以发现:(1)两者松弛峰的峰温位置都随测量频率的增大而移向高温;(2)介电松弛的峰明显很强。试由此