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2017年上海交通大学化学化工学院837高分子化学与高分子物理之高分子物理考研冲刺密押题

  摘要

一、名词解释

1. 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。

2. 链段

【答案】链段是指高分子主链上由若干个化学键组成的能够独立运动的最小单元。

3. 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。

4. 高斯链

【答案】高斯链是指高分子链段分布符合高斯分布函数的高分子链,也称为等效自由结合链。,相柔性的非晶状线型高分子链,不论处于什么形态(如玻璃态、高弹态、熔融态或高分子溶液)同分子量的高分子链段都取平均尺寸近乎相等的无规线团构象,称为“等效自由结合链”。因为等效自由结合链的链段分布符合高斯分布函数,又称为高斯链。

5.

状态(条件)

【答案】状态(

条件)是指通过选择溶剂和温度以满足液的条件。

6.

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。

7. 无规线团

【答案】无规线团是指在非晶聚合物中,高分子链为构象符合Gams 分布的柔性链,大量分子链以无规线团状互相穿插,结合在一起,无局部有序结构。

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使高分子溶液符合理想溶

8. 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。

二、简答题

9. 测得聚丙烯酸丙酯和聚丙烯酸

的分别为5.2和9.0, 如何解释这种差别?

【答案】由于后者含极性较大的氯原子。

10.将聚对苯二甲酸乙二醇酯透明试样在接近玻璃化温度为浑浊,试从热力学观点解释这一现象。

【答案】PET 在接近释的:

根据的非晶态的熵为

时进行拉伸,拉伸使得大分子链或链段在外力的方向上取向而呈现一已知结晶过程是放热和有序排列的过程,

所以

P

拉伸后非晶态的熵为

也就是说

结晶后的熵为

显然,拉伸的试样

要使结

越小越好。设未拉伸

定的有序性,使其容易结晶。结晶使其由透明变为浑浊。拉伸有利于结晶,在热力学上是这样解晶过程自发进行,势必要求

时进行拉伸,发现试样外观由透明变

,故拉伸有利于结晶。 拉伸的试样则有(因为)

11.从分子结构角度分析比较下列聚合物的结晶速率:聚乙烯,尼龙-6,聚对苯二甲酸乙二醇酯。

【答案】影响结晶速率的因素与结晶度类似,都是结晶能力的表现。聚乙烯结构对称性非常好,柔顺性也大,所以结晶速率极快,即便从熔体直接在液氮中淬火也不能避免结晶。聚对苯二甲酸乙二醇酯结构对称性一般,结构刚性大,能结晶,但结晶速率较慢,在空气中淬火时就不结晶。尼龙-6居中。

12.为什么可以由测定聚合物的密度计算聚合物的结晶度?试推导用密度法求结晶度的公式。

【答案】结晶使体积缩小,密度增加。体积的变化与结晶度的关系是线性的

式中,

别为样品、结晶、非晶的体积。上式两边同减去

分别为样品、结晶、非晶的质量,

因为

所以

出发,用类似方法可以导出

13.从链的规整上解释,聚四氟乙烯的熔点比氟-4,6 (四氟乙烯与六氟丙烯的共聚物)的熔点高。

【答案】前者较规整,所以

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较小,较高。

14.橡胶、POM 、PET 、PE 的结晶速率与温度关系曲线如图所示,请标出各曲线的归属,并简要说明原因。

图 几种聚合物的结晶速率与温度关系曲线

【答案】(1)橡胶;(2)PE ;(3)POM ;(4)PET 。因为结晶区间的最高温度低于熔点,所以从熔点大小可以判断。橡胶的熔点低于室温,PE 的熔点为120〜130℃,POM 的熔点约180℃,PET 的熔点约260℃。

15.在室温溶剂中测得聚异丁烯和聚苯乙烯的无扰尺寸A 值分别为795nm 和735nm ,能否说明聚苯乙烯的柔顺性大于聚异丁烯?为什么?

【答案】不能。

先求出得

式中,

为链节相对分子质量。代入上式

所以聚异丁烯和聚苯乙烯的σ值分别为1.93和2.43, 可见聚异丁烯(丁基橡胶的主要

成分)的柔顺性显然大于聚苯乙烯(一种塑料)。

16.金属和合金的结晶缺陷对力学性质有很大影响,虽然聚合物也有很多类似的结晶缺陷,却不讨论结晶缺陷对力学性质的影响,为什么?

【答案】由于聚合物没有100%结晶,总是含有一部分非晶,这一部分非晶对力学性质的影响远大于结晶缺陷的影响。

17.聚乙烯晶体的平衡熔点

熔融热为则聚合度分别为6、10、30和1000

时,由于链端引起的熔点降低值分别是多少?

【答案】熔点降低值分别为52.9℃、33.4℃、11.8℃和0.4℃。

18.的物理意义是什么?

【答案】称为松弛时间,它表明由于黏流使应力下降到起始应力的1/e所需要的时间。微观上是从一个构象变化到另一个构象所需的时间。

三、计算题

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