2017年上海市培养单位上海硅酸盐研究所822高分子化学与物理之高分子物理考研强化模拟题
● 摘要
一、名词解释
1.
溶剂
【答案】当
的溶剂称为溶剂。
2. 内聚能密度
【答案】内聚能密度就是单位体积内lmol 凝聚体为克服分子间作用力汽化时所需要的能量E 。是评价分子间作用力大小的一个物理量,主要反映基团间的相互作用。一般来说,分子中所含基团的极性越大,分子间的作用力就越大,则相应的内聚能密度就越大;反之亦然。
3. 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。
4. 介电松弛中的柯尔-柯尔圆(Cole-Cole 圆)
【答案】介质在静电场作用下,所产生的取向极化是一个松弛过程,若是加上个交变电场后,由于松弛过程,取向极化跟不上电场的变化,产生一个相位差,叫做取向极化强度。取向极化和变形极化相加得到总极化度,由之求出复数介电常数,该公式叫做德拜色散关系式,实部是横坐标,虚部是纵坐标,得到的是一个圆,叫柯尔-柯尔圆。
5. 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。
6. 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。
7.
条件(或状态)
【答案】通过选择溶剂和温度使高分子溶液中溶剂的过量化学位为零的条件,这种条件称为条件或状态。
时,高分子溶液中溶剂的过量化学位为零,高分子溶液处于状态,状态下
8. 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。
二、简答题
9. 什么是高分子的相对分子质量分布?它有哪些表示方法?
【答案】相对分子质量分布是指聚合物试样中各个级分的含量和相对分子质量的关系。它的表示方法有以下两种:
(1)分布曲线。聚合物的级分数可达成千上万,每个级分最小只差一个结构单元,因而可用连续曲线表示分布。常用的分布曲线有微分质量分布曲线、对数微分质量分布曲线和积分(或称
,注意微分质量分布曲线是不对称的,而对数微分质量分布曲线是对称累积)质量分布曲线(图)
的,符合正态分布。相应的还有数量分布曲线,但不常用。
(a )微分质量分布曲线;(b )对数微分质量分布曲线;(c )积分质量分布曲线
图 相对分子质量的质量分布曲线
(2)分布函数。分布曲线在数学上往往可以用某种函数来适应。
(i )对数正态分布函数
(ii )董履和函数式中,和 为可调节参数,为峰值处相对分子质量, 为分布宽度参数,随宽度增加而增加。 式中,y 和z 为可调节参数,z 随分布宽度増加而减小,y 和Z 共同决定相对分子质量的峰值位置。
10.聚三氟氯乙烯是否是结晶性聚合物?为什么?要制成透明薄板制品,成型过程中要注意什么条件的控制?
【答案】是结晶性聚合物,由于氯原子与氟原子大小差不多,分子结构的对称性较好,所以易结晶(结晶度可达90%)。成型过程中要使制品快速冷却,以降低结晶度并使晶粒更细小,才能得到透明薄板。
11.在用稀溶液的依数性质测定聚合物的分子量时,若试样在测定条件下有缔合作用或电离作用,将对测定结果产生什么影响,试分别讨论之。
【答案】如果溶质分子有缔合作用,则测得的表观分子量将大于其真实分子量;如果溶质发生电离作用,则测得的表观分子量将小于其真实分子量。
12.为什么可以在同一套柱子上分离几种不同的聚合物样品?
【答案】因为机理是体积排除,即按流体力学体积分离,一般与聚合物的结构无关。
13.图为三种不同涤纶薄膜的介电损耗与温度的关系,从聚集态结构上的差别解释这三种曲线的不同。
图 三种涤纶薄膜的介电损耗与温度的关系
由图可见,非晶态的峰最突出,这是非晶相线型高分子链段运动,损耗电能的典型峰(曲【答案】
线1); 而晶态和取向态(曲线2和3) ,由于链段受到晶格和取向结构的束缚,所以峰都不明显。三 条曲线上峰相差不多,说明在此区域内,侧基或某些链节的松她运动受聚集态结构的影响较小。
14.什么是高分子液晶?高分子液晶根据制备方法可分为哪几种类型?各举一种实例。什么是临界浓度?
【答案】具有液晶性的聚合物称为高分子液晶。
高分子液晶根据制备方法可分为热致性和溶致性两类。前者在一定的温度范围内形成液晶,在升温过程中相变过程为:后者则是溶于溶剂并高于一定浓度和低于一定温度时形成液晶,在纯物质中不形成。形成溶致性液晶的最低浓度称为临界浓度。
芳香尼龙是溶致性液晶,如聚对苯二甲酸对苯二胺。芳香聚酯是热致性液晶。例如,商品名V ectra 的芳香聚酯由以下三种结构单元组成:
15.用作图法求出图1中某材料的屈服点。
图1 真应力-应变曲线
【答案】根据作图法,从点向曲线作切线,切点便是屈服点(图2)。
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