2017年吉林省培养单位长春应用化学研究所822高分子化学与物理之高分子物理考研仿真模拟题
● 摘要
一、名词解释
1． 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。
2． 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。
3． 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。
4． 凝胶
【答案】凝胶是指以化学键形成的交联结构高分子的溶胀体。加热不能溶解也不能熔融。
5． 高分子链的远程结构
【答案】远程结构是指整个高分子链的结构，是高分子链结构的第二个层次，包含高分子链的大小（质量）和形态（构象）两个方面。
6． 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。
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． 构型
【答案】构型是分子中由于各原子或基团间特有的固定的空间排列方式不同而使它呈现出不同的特定的立体结构。一般情况下，构型都比较稳定，一种构型转变另一种构型则要求共价键的断裂、原子（基团）间的重排和新共价键的重新形成。
二、简答题
9． 说明公式中的物理意义。
的物理意中时所引起的能量变化。则是当1mol 【答案】在似晶格模型中，
混合热义是当一个溶剂分子放到固体聚合物溶剂放到聚合物中时所引起的能量变化。
10．PET 能结晶，但经改性后的一种称为PETG 的共聚酯却不结晶，它是PET 与30%〜40%共聚单体1，4-环己二醇经酯交换获得，其结构单元比PET 多了环己二醇单元。PETG 具有突出的韧性和透明性。为什么PETG 不结晶？
【答案】由于共聚破坏了高分子链的规整性，所以不结晶。
11．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
12．请介绍4种测定聚合物玻璃化转变温度的方法，并筒述其原理。
【答案】（1）膨胀计法：膨胀剂法是测量玻璃化转变温度的一个重要方法，膨胀计内装入适量的受测聚合物，通过抽真空的方法在负压下将对受测聚合物没有溶解作用的惰性液体充入膨胀计内，然后在油浴中以一定的升温速率对膨胀计加热，记录惰性液体柱高度随温度的变化。由于高分子聚合物在玻璃化温度前后体积的突变，因此惰性液体柱高度-温度曲线上对应有折点。折点对应的温度即为受测聚合物的玻璃化温度。
（2）折光率法：利用高分子聚合物在玻璃化转变温度前后折光率的变化，找出导致这种变化的玻璃化转变温度。
（3）热机械法（温度-变形法）：在加热炉或环境箱内对高分子聚合物的试样施加恒定载荷；记录不同温度下的温度-变形曲线。类似于膨胀计法，找出曲线上的折点所对应的温度，即为玻璃化转变温度。
（4）DSC 法：以玻璃化温度为界，高分子聚合物的物理性质随高分子链段运动自由度的变化而呈现显著的变化，其中，热容的变化使热分析方法成为测定高分子材料玻璃化温度的一种有效手段
13．聚合物的相对分子质量增大或结晶度增大，均使聚合物的电子电导增大，而离子电导减小。试分别解释这种影响的原因。
【答案】相对分子质量增大，増大了电子在分子内的通道，故电子电导率增加；而随着相对分子质量的增大，分子链端的比例减小，自由体积减小，使离子迁移率减小，即离子电导减小。当结晶度增大时，分子紧密整齐堆砌，自由体积减小，因而离子迁移率减小，即离子电导减小；
而分子的紧密整齐堆砌有利于分子内电子的传递，因而电子电导提高。
14．有8本小说，它们的厚度不同，分别为250页、280页、300页、350页、400页、450页、500页和600页，请算出它们的数均页数和重均页数以及分布宽度指数。请思考为什么重均页数大于数均页数。
【答案】数均页数=
重均页数=
分布宽度指数=重均页数/数均页数=423.61/391.25=1.08
按书页重量统计平均的页数为重均页数，其值等于每书的页数乘以其重量分数的总和。 数均页数相当于总页数除以书本数。
对于重均页数，重的分子的权重大，数均页数的话，权重都是1。所以重均页数大于数均页数。
15．讨论下列因素对蠕变实验的影响：（1）相对分子质量；（2）交联；（3）缠结数。
【答案】（1）相对分子质量：低于时，非晶聚合物的蠕变行为与相对分子质量无关，高于
次方规律，聚合物的平衡零剪切黏度随重均相对随相对分子质量增加而大大减少，永久形变时，非晶或未交联聚合物的蠕变受相对分子质量影响很大，这是因为蠕变速率首先取决于聚合物的黏度，而黏度又取决于相对分子质量。根据分子质量的量次方增加。于是平衡流动区的斜率 ，蠕变速率较小（图）也因此减少。相对分子质量较大（黏度较大）。
（2）交联：低于时，链的运动很小，交联对蠕变性能的影响很小，除非交联度很高。但是，高于Tg 时交联极大地影响蠕变，交联能使聚合物从黏稠液体变为弹性体。对于理想的弹性体，当加负荷时立即伸长一定量，而且伸长率不随时间而变化；当负荷移去后，该聚合物能迅速回复到原来长度。当交联度増加，聚合物表现出低的蠕变（图）。轻度交联的影响就好像相对分子质量无限増加的影响，分子链不能相互滑移，所以变成无穷大，而且永久形变也消失了。进一步交联，材料的模量增加，很高度交联时，材料成为玻璃态，在外力下行为就像Hooke 弹簧。
图 相对分子质量和交联对蠕变的影响
（3）缠结数：已发现低于一定相对分子质量时，黏度与相对分子质量成比例。因为这一相对分子质量相应的分子链长已足以使聚合物产生缠结。这种缠结如同暂时交联，使聚合物具有一定