2017年南京工业大学联合培养(淮阴工学院)801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. 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。
2. 相对黏度
【答案】相对黏度是指溶液黏度与纯溶剂黏度之比。
3. 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。
4. 高临界共溶温度
【答案】高临界共溶温度是指高温互溶,低温分相的临界共溶温度,用UCST 表示。
5. 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。
6. 溶解
【答案】溶解是高分子均匀分散在溶剂中,形成以分子状态分散的均相体系。
7. 溶胀平衡
【答案】交联聚合物在溶胀过程中,一方面溶剂力图渗入聚合物内部使其体积膨胀;另一方面,由于交联聚合物体积膨胀导致网状分子链向三维空间伸展,而产生弹性收缩力,力图使分子网收缩。当这两部分相反的作用相互抵消时,达到溶胀平衡。
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. 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.试设计一个具体的实验方案,使所得试样在偏光显微镜下呈这样的形貌:小球晶基体中嵌有若干个大球晶。实验选用全同立构聚丙烯。
【答案】在约200℃热台上熔融夹在载玻片和盖玻片之间的聚丙烯样品,迅速转移到140℃热台上,2〜3h 取出,然后在金属板上冷却。
11.证明聚乙烯的晶片中分子链折叠排列的一种实验方法是,用发烟硝酸刻蚀晶片的表面,产生的分子链碎片用色谱分离,然后用渗透压法测相对分子质量。最短的链碎片的长度应当等于晶片的厚度,第二短的链碎片的长度应当等于晶片厚度的两倍再加上往回折叠时晶体外松散环链的长度。实际实验中观察到这两种链碎片的相对分子质量分别为1260和2530。由于切断的链端有硝基和羰基,相对分子质量应减去60才是聚乙烯链的值。计算晶片的厚度(聚乙烯链节长度为0.253nm ),并与X 射线衍射测得的10.5nm 相比较。色谱的这两个峰的链长之比说明了什么?
【答案】晶片的厚度为10.8rnn ,与X 射线衍射测定结果相符。两个峰的链长之比的大小说明了链折叠的紧密程度,越小越紧密。
12.甲苯和二甲苯有大致相同的哪个对全同聚丙烯是更好的溶剂?为什么?
【答案】二甲苯是更好的溶剂,因为二甲苯的沸点(144.4°C)比甲苯的沸点(110.6°C)更靠近全同聚丙烯的熔点(约160°C)。
13.说明温度对于绝缘聚合物的导电性的影响。为什么聚合物的电导率在别是在附近,曲线有突变,利用这点可以测定
14.交联聚合物为什么会达到溶胀平衡?
附近发生急剧变化?
【答案】温度升高,链段的活动性增加,自由体积增加,离子迁移率增加,电导率增加。特
【答案】交联聚合物在溶胀过程中,一方面溶剂力图渗入聚合物内部使其体积膨胀;另一方面,由于交联聚合物体积膨胀导致网状分子链向三维空间伸展,而产生弹性收缩力,力图使分子网收缩。当这两部分相反的作用相互抵消时,达到溶胀平衡。
15.如何用热释电流法(TSC )研究高分子的运动?
【答案】将聚合物驻极体夹在两电极之间,接上微电流计后程序升温,在热的作用下,激发分子链偶极的运动而发生解取向极化,释放出退极化电荷,在电流计上记录到退极化电流,测得的放电电流随温度的变化称为热释电流谱,又称去极化介电谱或热刺激电流谱。TSC 是研究聚合物分子运动的一种重要手段,用于测定玻璃化转变和次级转变。TSC 属于低频测试,频率为
分辨率很高。此外,还可以进行分步去极化,即等速升温到第一个电流峰出现后,
再降温,重新等速升温到第二个电流峰出现,依此类推,这样可以单独研究不同大小运动单元的单个松弛过程,进而研究高分子的细微结构。
16.聚合物溶剂的选择原则是什么?
【答案】聚合物溶剂的选择原则是:溶度参数相近原则,极性相近原则,溶剂化原则。
三、计算题
17.根据仿射网络模型的式中的
【答案】Mooney-Rivlin 关系式:
可以把统计理论看成是Mooney
理论在度。所以
时的特殊情况,即
可作为对统计理论偏差的亮,试推导Mooney-Rivlin 关系式
18.用平衡溶胀法可测定丁苯橡胶的交联度。试由下列数据计算该试样中有效链的平均相对分子质量
,,,,。所用溶剂为苯温度为25℃干胶重0.1273g 溶胀体重2.116g 干胶密度为
溶剂摩尔体积
苯的密度为
【答案】
平衡溶胀比,
因为Q>10,所以可以略去高次项,采用上式,则
若不忽略高次项,则
19.有一交联网状的聚合物,已知其普弹模量
(1)求该材料的松弛时间。(2)当施加一个(3)当实验时间
【答案】
高弹模量
本体黏度
为多大?
的外力时,其最大平衡形变率
时,形变率为多大?
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