2017年哈尔滨工业大学材料科学与工程学院823高分子材料之高分子物理考研题库
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2017年哈尔滨工业大学材料科学与工程学院823高分子材料之高分子物理考研题库(一).... 2 2017年哈尔滨工业大学材料科学与工程学院823高分子材料之高分子物理考研题库(二).. 11 2017年哈尔滨工业大学材料科学与工程学院823高分子材料之高分子物理考研题库(三).. 20 2017年哈尔滨工业大学材料科学与工程学院823高分子材料之高分子物理考研题库(四).. 29 2017年哈尔滨工业大学材料科学与工程学院823高分子材料之高分子物理考研题库(五).. 37
一、名词解释
1. 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。
2. 相对黏度
【答案】相对黏度是指溶液黏度与纯溶剂黏度之比。
3. 应力松弛
【答案】应力松弛是指材料在一定的温度和约束承载状态下,总应变(弹性应变和塑性应变)保持不变,而应力随时间的延长逐渐降低的现象。
4. 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。
5. 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。
6. 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。
7. 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。
8. 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。
二、简答题
9. 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
(因为
与组分的质量分数.
纯组成
也就是说
结晶后的熵为
显然,拉伸的试样,故拉伸有利于结晶。 )
之间有下列关系: ;(b )
。
的关系符合上述两
要使结
越小越好。设未拉伸
未
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
,
拉伸的试样则有
10.实验表明,共聚物的熔点
(a )
试画出种关系之一。
【答案】
与共聚物组分1的质量分数
的关系如图所示。
时进行拉伸,发现试样外观由透明变
关系的示意图,并指出在怎样的条件下,共聚物的
(a )两种单体均能形成结晶均聚物; (b )两种单体互相破坏共聚物的规整性
图 共聚物的
的关系
11.本征的导电高分子在分子结构上有何特点,为什么说它是一种半导体材料。
【答案】(1)本征的导电高分子根据载流子的属性和导电形式可分为三类:电子导电高分子材料、离子导电高分子材料、氧化还原导电高分子材料。
(2)结构特征:①电子导电型聚合物:分子内有大的线性共轭电子体系,给自由电子提供了离域迁移条件。②离子导电型聚合物:带有强极性原子或基团,由于自身的解离,可以产生导电离子。
(3)这种高分子材料由于其结构的特点,能够提供载流子而具有导电性,经掺杂后,电导率
可达到金属的导电水平。未经掺杂的由于键电子轨道之间还存在着一定的能级差,其导电能力与典型的无机半导体材料硅、锗等相当,与金属导体还有一定的差距,所以说它是一种半导体材料。
12.几种聚合物的导电性与温度(1/T)的关系如图所示。由图上各曲线的形状,就温度对
导电性的影响和绝缘材料的使用温度可得到什么结论?
图 几种聚合物的导电性(
【答案】(1)由图可见,聚合物的电阻率的对数(式中,A 为比例常数,E 为活化能。
)与温度()的关系
)与温度有线性关系,可表示为
,温度(2)对于聚2-乙烯基吡陡-四氰代对二次甲基苯醌(PYP-TCNQ , 电子给体-电子受体)对其电导率的影响很小,因为它属于电子导电型。其他聚合物都是电阻率随温度的升高而急剧下降,因为它们都属于离子导电型,导电载流子的浓度随温度升高而急剧增加。
13.某交替共聚物已知其数均相对分子质量为250000, 数均聚合度为3420。如果一种共聚单体是苯乙烯,则另一种共聚单体是乙烯、丙烯、四氟乙烯和氯乙烯中的哪一个?
【答案】丙烯。
14.聚乙烯与润滑油、凡士林和石蜡都是由什么不同?产生差别的根本原因是什么?
【答案】聚乙烯有力学强度,是坚軔的固体,而润滑油、凡士林和石蜡是没有强度的液体或固体。原因是聚乙烯的相对分子质量很大,由于分子间次价力具有加和性,因此聚乙烯总的分子间作用力很大。
组成。聚乙烯与其他这些小分子的性质主要有
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