2017年华北理工大学冶金与能源学院807材料科学基础考研导师圈点必考题汇编
● 摘要
一、名词解释
1． 玻璃化转变温度
【答案】从分子结构上讲，玻璃化转变温度是高聚物无定形部分从冻结状态到解冻状态的一种松弛现象。在玻璃化转变温度以下，高聚物处于玻璃态，分子链和链段都不能运动，只是构成分子的原子（或基团）在其平衡位置作振动；而在玻璃化转变温度时分子链虽不能移动，但是链段开始运动，表现出高弹性质，温度再升高，就使整个分子链运动而表现出粘流性质。
2． 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，
3． 溶度参数 为淋出体积，为峰宽。 其中L
【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。
4． 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。
5． 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。
6． 渗透压
【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溶液的渗透压。
7． 相对黏度
【答案】相对黏度是指溶液黏度与纯溶剂黏度之比。
8． 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。
二、判断题
9． 银纹具有可逆性。（ ）
【答案】√
【解析】银纹产生后，在压力下或在玻璃化温度以上退火时会回缩或消失，因此银纹具有可逆性。
10．高分子材料的破坏是由于高分子链的断裂引起的。（ ）
【答案】×
【解析】高分子材料在外力作用下发生破坏时，首先将发生在未取向区域的分子间力的破坏，随后应力集中到取向的主链上，引起分子链的断裂，因此高分子材料的破坏不是首先通过分子链的断裂发生的。
11．脆化温度可以看成是聚合物发生初性断裂的最低温度。（ ）
【答案】√
【解析】脆化温度是高聚物由韧性断裂转变成脆性断裂的临界温度，因此它既是軔性断裂的最低温度，也是脆性断裂的最高温度。
12．聚合物的黏流活化能随相对分子质量的増大而增大。（ ）
【答案】×
【解析】聚合物的流动不是简单的整个分子的迁移，而是通过链段的相继跃迁来实现的。这种流动方式并不需要在高聚物熔体中产生整个分子链那样大小的空穴，而只需要如链段大小的空穴就可以了。不同相对分子质量的同种聚合物，其链段大小基本相同，因此在聚合物的相对分子质量范围内，高聚物的黏流活化能与相对分子质量无关。
13．聚合物黏流温度的定义虽然明确，但聚合物往往没有一个确定的黏流温度。（ ）
【答案】√
【解析】聚合物的黏流温度具有准确的定义，即高弹态与黏流态之间的转变温度。但是由于黏流温度受相对分子质量的影响非常明显，随着相对分子质量的増大，黏流温度显著升高。而聚合物的相对分子质量具有多分散性，所以实际上非晶高聚物没有明晰的黏流温度。
三、简答题
14．如何区分极性聚合物和非极性聚合物？列举至少3个极性聚合物与3个非极性聚合物。
【答案】
根据聚合物中各种基团的有效偶极矩或介电常数
可以把聚合物按极性大小分为
四类：
非极性
PS 、NR ; 极
性如PE 、PP 、PTFE 、PB ;
弱极性
如PV A 、PET 、PAN 、酚醛树脂、氨基树脂。 如如PVC 、PA 、PV Ac 、PMMA ; 强极
性
注意：聚合物的有效偶极矩与所带基团的偶极矩不完全一致，结构对称性会导致偶极矩部分或全部相互抵消。
15．研究玻璃态聚合物的大形变常用什么实验方法？说明聚合物中两种断裂类型的特点，并画出两种断裂的典型应力-应变曲线。
【答案】研究玻璃态聚合物的大形变常用拉力机对聚合物样品进行拉伸实验。
聚合物的断裂有两种形式：脆性断裂和韧性断裂。脆和韧是借助日常生活用语，没有确切的科学定义，只能根据应力-应变曲线和断面的外观区分。若深人研究，有以下不同：
（1）韧性断裂：断裂前对应塑性；沿长度方向的形变不均勻，过屈服点后出现细颈；断裂伸长较大；断裂时有推迟形变；应力与应变呈非线性，断裂耗能大；断裂面粗糙无凹槽；断裂
（2）脆性断裂：断裂前对应弹性；沿长度方向形变均匀，断裂伸长率一般小于5%; 断裂时无推迟形变，应力-应变曲线近线性，断裂能耗小；断裂面平滑有凹槽；断裂发生在屈服点前；一般由拉伸分量引起；对应的分子机理是化学键的破坏。
两种断裂类型的典型应力-应变曲线如图所示。
发生在屈服点后，一般由剪切分量引起；对应的分子运动机理是链段的运动。
图 两种典型的聚合物应力-应变曲线
16．列举三个理由说明为什么所学的黏弹模型不能用来说明结晶聚合物的行为。
【答案】因为结晶聚合物的黏弹性是很复杂的，有以下三点理由不服从理论解释：
（1）非晶聚合物是各向同性的，这意味着为描述剪切应力而建立的模型也正好能用于描述拉伸应力。然而，结晶聚合物不是各向同性的，所以任何模型的应用都受到严格的限制。
（2）非晶聚合物是均相的，因此所加的应力能均匀分布到整个体系。结晶是非均相的，在结晶聚合物中，大量的结晶束缚在一起，这种束缚使得出现较大的应力集中。
（3）结晶聚合物是不同结晶度的区域的混合物，当施加应力到结晶聚合物时，这些不同区域的大小及分布随结晶的熔化和再结晶会发生连续变化。也就是说任何力学模型都必须考虑对在结晶聚合物中这些连续的变化。