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2017年清华大学化学系645综合化学之高分子物理考研仿真模拟题

  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. 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。

3. 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。

4. 熔融纺丝

【答案】熔融纺丝是指将聚合物加热熔融,然后由喷丝头喷成细流,经冷凝牵引成为纤维。

5. 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。

6. z 均相对分子质量

【答案】z 均相对分子质量是以z 值为统计权重的平均相对分子质量,

对分子质量为M 的级分的质量。

7. 熵弹性

【答案】熵弹性是指由于系统熵变而引起的弹性。熵是和物质分子排列有序度有关的一种状态函数,当物质系统分子排列有序度降低,混乱程度增加时,系统熵也增大。所以当橡胶受外力变形时,若没有内能变化,则其抵抗变形的收缩力(弹力)完全是由熵的变化而产生的,这种称之为熵弹性。

8. 熔体流动速率

【答案】熔体流动速率,也指熔融指数,是在标准化熔融指数仪中于一定的温度和压力下,树脂熔料通过标准毛细管在一定时间内(一般lOmin )内流出的熔料克数,单位为g/10min。熔体流动速率是一个选择塑料加工材料和牌号的重要参考依据,能使选用的原材料更好地适应加工工艺的要求,使制品在成型的可靠性和质量方面有所提尚。

第 2 页,共 39 页 其中,是相

二、填空题

9. 对于结晶性的非极性高分子,其溶解包括_____和_____两个过程。

【答案】加热破坏晶格使之转变成为非晶态;与溶剂发生溶胀进而溶解

【解析】结晶聚合物溶解时,溶剂先与聚合物的非结晶部分作用,使之溶胀进而溶解。对于结晶部分,需先破坏晶格,从而使结晶部分也发生溶胀和溶解。对于非极性结晶聚合物,必须先加热到聚合物的熔点附近,依靠外部的能量破坏晶格,才能使其溶解。所以结晶聚合物的溶解过程分成两个阶段:①加热破坏晶格使之转变成为非晶态;②与溶剂发生溶胀进而溶解。

10.用阴离子聚合法制得的SBS 树脂是一种热塑性弹性体,其中S 代表_____,其提供的性能是_____;B 代表_____,其提供的性能为_____。

【答案】苯乙烯;物理交联作用以及对橡胶相的补强作用;丁二烯;韧性和弹性

【解析】SBS 树脂是由苯乙烯(St )、丁二烯制备的嵌段聚合物。由于聚丁二烯在常温下是一种橡胶,而聚苯乙烯是硬性塑料,二者互不相容,呈相分离状态,其聚丁二烯段形成连续的橡胶相,聚苯乙烯段形成微区分散在橡胶相中且对丁二烯起着物理交联作用和补强作用,聚丁二烯段提供初性和弹性。

11.蠕变可用_____模型描述。

【答案】四元件(或V oigt )

12.理想弹性体的应力取决于_____,理想黏性体的应力取决于_____。

【答案】应变;应变速度

13.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

14.柔顺性_____。

【答案】B>C>A

【解析】B 主链为杂原子,取代基对称分布,柔顺性最好;C 与A 相比,因为C 主链有氧原子,柔顺性比A 好。

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15.化学功能高分子的种类有:_____、_____、_____、_____、_____等。

【答案】高分子试剂;高分子催化剂;导电高分子;离子交换树脂;分离膜

16.在θ状态下,聚合物分子链的均方末端距=_____,其值_____于良溶剂中分子链的均方末端距。

【答案】nl ; 小

17.结晶度提高,聚合物的_____、_____、硬度_____、断裂伸长率_____、密度_____、耐热性能_____、透光性_____。

【答案】増加;减少;増加;减少;増加;增加;减少

18.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

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三、简答题

19.讨论外力因素对聚合物的影响。

【答案】张力促进链段运动,使降低;压力减少自由体积,使升高。外力作用频率太快或升温速度太快,链段运动来不及响应,都会使测得的偏高。

20.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。

21.为一种聚合物材料选择合适的溶剂应遵循哪些原则?

【答案】(1)极性相似相溶原则。这只是一个笼统的规则,一般通过结构相似判断。

(2)溶剂化原则,专对极性聚合物。

(3)溶度参数相近原则,广泛适用的原则,适用于非极性聚合物(其中晶态的聚合物还要升

;对于极性聚合物,广义上也适用,即必须用三维溶度参数的概念,色散力、极性温到接近熔点)

,力和氢键力三个分量要求分别相近(给“极性相近相溶”更定量地判断)同时不违反溶剂化原则(亲

电或亲核性不能相同)。氢键非常重要,如果聚合物与溶剂能形成氢键,则很易溶。

22.线型聚合物的机械陛能依赖于平均相对分子质量如下式:抗张强度

高的原因。

【答案】因为相对分子质量较小时,分子间相互作用力(次价键力)较小,在外力的作用下,

第 4 页,共 39 页 试说明相对分子质量很低的聚合物的抗张强度也很低,但相对分子质量高到一定程度后抗张强度也不会再提