2017年天津大学材料科学与工程学院863高分子物理考研冲刺密押题
● 摘要
一、名词解释
1. 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。
2. 溶度参数
【答案】溶度参数是表征聚合物-溶剂相互作用的参数。溶度参数可以作为衡量两种材料是否共容的一个较好的指标。当两种材料的溶度参数相近时,它们可以互相共混且具有良好的共容性。能使聚合物的溶胀度或特性黏数最大时的溶剂的溶度参数即为此聚合物的溶度参数。
3. 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。
4. 柱效
【答案】柱效是指色谱柱的分离效率,用单位柱长的理论塔板数N 表示:
为色谱柱的长度,
5. 渗透压
溶液的渗透压。
6. 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。
7. 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。
第 2 页,共 43 页 其中L 为淋出体积,为峰宽。 【答案】半透膜一边的溶剂向另一边的溶液渗透,当达到渗透平衡时两边液体的静压差称为
8. 高分子溶液
【答案】高分子溶液是聚合物以分子状态分散在溶剂中所形成的均相混合物。
二、简答题
9. 根据选择溶剂的原则,判断下列聚合物-溶剂体系在常温下哪些可以溶解,哪些容易溶解,哪些难溶或不溶,并简述理由(括号内的数字为其溶度参数,单位为
(1)有机玻璃(18.8)-苯(18.8);
(2)涤纶树脂(21.8)-二氧六环(20.8);
(3)聚氯乙烯(19.4)-氯仿(19.2);
(4)聚四氟乙烯(12.6)-正癸烷(13.1);
(5)聚碳酸酯(19.4)-环己酮(20.2);
(6)聚乙酸乙烯酯(19.2)-丙酮(20.2)。
【答案】(1)不溶,因为有机玻璃是极性的,而苯是非极性溶剂,溶度参数中的极性分量差别很大;
(2)不溶,因为亲核聚合物对亲核溶剂;
(3)不溶,因为亲电聚合物对亲电溶剂;
(4)不溶,因为非极性结晶聚合物很难溶,除非加热到接近聚四氟乙烯的熔点327°C, 而此时溶剂早已气化了;
(5)和(6)易溶,因为虽然为亲核聚合物和亲核溶剂,但它们都在亲核能力顺序的尾部,即亲核作用不强,可以互溶。
10.在凝胶渗透色谱法中为什么要进行标定?
【答案】因为凝胶渗透色谱仪记录的色谱图,纵坐标是淋出液与纯溶剂的折射指数之差,正比于淋出液的浓度。横坐标是淋出体积它表征着溶质分子尺寸的大小,所以,凝胶渗透色谱图反映试样的相对分子质量分布。为得到真正的相对分子质量分布曲线,就必须把横坐标淋出体积换算成相对分子质量M ,所以,在凝胶渗透色谱法中要标定淋出体积与相对分子质量的关系曲线。有了相对分子质量-淋出体积标定曲线,即可根据值求出溶质的相对分子质量M 。
11.何谓玻璃化转变温度?简述一种测量聚合物玻璃化转变温度的方法。
【答案】聚合物玻璃态与高弹态之问的转变称为玻璃化转变,对应的转变温度为玻璃化转变温度。
玻璃化转变温度可以用膨胀计法测定,即直接测量高聚物的体积或比容随温度的变化。从体积或比容对温度曲线两端的直线部分外推,其交点对应的温度作为
准物之间的温度差并以 也可以用差热分析测量,其基本原理是在等速升温的条件下,连续测定被测试样与惰性基对试样温度T 作图,即得差热曲线,曲线上出现一台阶,台阶处所
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对应的温度即为
12.为什么用作增强材料的玻璃纤维直径越小强度越大?
【答案】直径越小,存在大尺寸裂缝的概率越小。
13.解释实验事实:力学损耗与介电损耗所出现的温度范围与加入的増塑剂有关。
【答案】加入的增塑剂不同,聚合物的玻璃化温度不同,因而力学损耗与介电损耗所出现的温度范围也不同。
14.为什么说作用力的时间与松弛时间相当时,松弛现象才能被明显地观察到?
【答案】当作用力的时间比松弛时间短得多时,运动单元根本来不及运动,因此聚合物对外力作用的响应可能观察不到。当作用力的时间比松弛时间长得多时,运动单元来得及运动,也无所谓松弛。只有当作用力的时间与链段运动的松弛时间同数量级时,运动单元可以运动,又不能完全跟得上,分子链通过链段运动逐渐伸展,形变量比普弹形变大得多,松弛现象才能被明显地观察到。
15.解释为什么的苯乙烯-丁二烯共聚物不能溶于的戊烷,也不能溶于
)与戊烷的溶度参数(的乙酸乙)和乙酯,但却能溶于这两种溶剂的1:1的混合溶剂中。 【答案】因为,苯乙烯-丁二烯共聚物的溶度参数(酸乙酯的溶度参数(
数估算公式
剂的溶度参数。
由上式可知,这两种溶剂以1:1混合的混合溶剂的溶度参数为
该混合溶剂中。
16.说明聚合物结晶度的物理意义,试述三种测定方法,并简述其基本原理。
【答案】结晶度定义为试样中结晶部分所占的质量分数或体积分数。
式中,f 表示结晶度,下标c 和a 分别代表结晶部分和非晶部分,上标m 和V 分别代表质量和体积。有些教材用
表不结晶度。 测定方法:密度法、X 射线法和DSC 法,基本原理略。 与苯乙烯-丁二烯共聚物的溶度参数相同,根据溶度参数相近原则可知,苯乙烯-丁二烯共聚物可溶于其中,)相差较大,所以,它不能溶解在这两个溶剂中。根据混合溶剂溶度参分别表示两种纯溶剂的体积分数,分别是两种纯溶
三、计算题
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