2017年北京市培养单位中丹学院822高分子化学与物理之高分子物理考研题库
● 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. 解取向
【答案】解取向是指材料在成型过程中受到拉应力的作用而内部取向,当制品受到加热等影响时,大分子链会解除取向结构的现象。
3. 玻璃化转变
【答案】玻璃化转变对于聚合物来说是非晶聚合物的玻璃态与高弹态之间的转变。其分子运动本质是链段运动发生“冻结”与“自由”的转变。
4. 无定型聚合物
【答案】无定型聚合物是指分子形状、分子相互排列为无序状态的高分子。
5. 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。
6. 弹性模量
【答案】弹性模量是指材料在弹性变形阶段,其应力和应变成正比例关系(即符合胡克定律)的比例系数。弹性模量的单位是达因每平方厘米。“弹性模量”是描述物质弹性的一个物理量,是一个总称,包括“杨氏模量”、“剪切模量”、“体积模量”等。所以,“弹性模量”和“体积模量”是包含关系。
7. 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。
8. 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。
二、填空题
9. 正戊烷存在_____种稳定构象组合。
【答案】5
10.天然橡胶溶解于正庚烷是符合高分子溶剂选择的_____原则;PVC 溶解于环己酮是符合高分子溶剂选择的_____原则;而顺丁橡胶的_____原则。
【答案】极性相近;溶剂化;溶度参数相近
【解析】①极性相似原则:相似者易共溶。例如,天然橡胶(非极性):溶于汽油、苯、己烷、
;②溶度参数相近原则(定量)正庚烷、石油醚(非极性溶剂):溶解过程是溶质分子和溶剂分子
相互混合的过程,这个过程在恒温恒压下自发进行的条件是:
接近,越小,则越能满足溶质和溶剂的溶度参数越的条件,能自发溶解。顺丁橡胶与环己烷的溶度参数相近,溶解于环己烷是符合高分子溶剂选择可以溶解;③溶剂化原则:仅就溶度参数考虑,对于非极性或弱极性的聚合物,当两者的溶度参数差值小于1.7,一般可溶,差值大于2.0一般不溶。
11.比较拉伸强度的大小_____。
A. 低密度聚乙烯:
B. 尼龙610;
C. 尼龙66
【答案】C>B>A
【解析】A 项,低密度聚乙烯分子链的支链多,分子间作用力小,拉伸强度低;B 项,尼龙610分子链上有酰胺结构,具有强极性,分子链间作用力大,拉伸强度低;C 项,尼龙66分子链上有酰胺结构,相比于尼龙610,其分子链上的酰胺结构之间距离近,分子链间作用力更密集,拉伸强度更高。
12.极性聚合物在外加电场的作用下会发生_____极化和_____极化;聚合物的极性越_____,介电常数越_____; 聚合物的极性越大,介电损耗越_____。
【答案】诱导;偶极;大;大;大
13.当温度T=_____时,第二维里系数
【答案】0
14.高分子链的柔顺性增加,聚合物的T g _____、T m _____、T f _____、T b _____、结晶能力_____、溶解能力_____、黏度_____、结晶速率_____。
【答案】减少;减少;减少;増加;增加;增加;増加;增加
=_____,此时高分子溶液符合理想溶液性质。
15.下列聚丙烯酸钠溶液中,聚丙烯酸钠分子链的尺寸大小顺序为_____。
A.0.1%的水溶液
B.0.3%的水溶液
C. 加有氯化钠0.3%的水溶液
【答案】A >B >C
【解析】聚丙烯酸钠是聚电介质,聚丙烯酸钠的水溶液,当浓度较稀时,由于许多钠阳离子远离高分子链,高分子链上的阴离子互相产生排斥作用,以致链的构象比中性高分子更为舒展,尺寸更大。当浓度增加(如大于1%)时,则由于高分子离子链相互靠近,构象不太舒展。而且,钠阳离子的浓度增加,在聚阴离子链的外部与内部进行扩散,使部分阴离子静电场得到平衡,以致其排斥作用减弱,链发生卷曲,尺寸缩小。如果在溶液中加有氯化钠之类的强电介质,就增加了抗衡离子的浓度,其中一部分渗入高分子离子中而遮蔽了有效电荷,由阴离子间的排斥引起的链的扩展作用减弱,强化了卷曲作用,使高分子链的尺寸更为缩小。
16.作为电容器的高分子材料应当_____大和_____小;作为绝缘用的高分子材料,应当_____小和_____率小。
【答案】介电常数;介电损耗;介电常数;电导
17用稀溶液黏度法分别在温度.则测得的特性黏数的大小顺序为_____。
A.
B.
C. 时的特性黏数 时的特性黏数 时的特性黏数 ,下测定一高分子在同一溶剂中的特性黏数若
【答案】a >b >c
18.聚合物的构型是由_____决定的原子空间排布,检测构型可采用_____方法。如果主链中含有不对称碳原子,该聚合物将可能存在_____、_____、_____三种构型。
;全同;间同;无规 【答案】化学键;NMR (或红外光谱)
三、简答题
19.用生活中的实际例子,说明高分子材料的力学状态的时温等效性。
【答案】橡胶在很小的时间尺度下是塑料,如飞机上的轮胎受到瞬间的飞鸟撞击,会像玻璃一样碎掉,就像橡胶在极低温下(小于)一样脆。相反,塑料在很大的时间尺度下是橡胶,甚至会流动,就像挂在墙上的塑料雨衣,时间长了会伸长很多,对塑料雨衣加热会进入橡胶态,甚至流动。
20.模拟线形聚合物的蠕变行为般采用什么模型?
【答案】Maxwell 模型适宜于模拟线形聚合物的应力松她过程,Kelvin 模型适宜于模拟交联
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