2017年南京工业大学联合培养(淮阴工学院)801高分子化学与物理之高分子物理考研导师圈点必考题汇编
● 摘要
一、名词解释
1. 次期结晶
【答案】次期结晶是主期结晶完成后在一些残留的非晶态部分和晶体结构不完整的部分继续进行结晶或使球晶中晶粒的堆砌更紧密,晶体内部的缺陷减少或消除使之进一步完善的过程。
2. 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。
3. 多分散系数
【答案】多分散系数d 是聚合物试样的重均相对分子质量与数均相对分子质量之比或为z 均
相对分子质量与重均相对分子质量之比。聚合物试样相对分子质量分布愈宽,多分散系数d 愈大。
4. 分子量分布
【答案】分子量分布是组成聚合物中不同分子量聚合物的相对量。通常以分子量分布曲线或分子量分布指数来表示。
5. 低临界共溶温度
【答案】低临界共溶温度是指低温互溶,高温分相的临界共溶温度,用LCST 表示。
6. 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。
7. 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。
8. 高弹形变
【答案】高弹形变是指聚合物在高弹态时,链段运动但整个分子链不产生移动。受较小的力就可发生很大的形变,外力除去后形变可完全恢复的现象。
二、简答题
9. 判断结晶对聚合物下列性能的影响:透明性、密度、拉伸强度、伸长率、冲击强度、硬度、弹性、耐热性、耐化学性。
【答案】结晶度增加使透明性提高,密度増加,拉伸强度提高,伸长率减小,冲击强度降低
,硬度増加,弹性降低,
耐热性提高(使塑料的使用下限温度从
(变脆)提高到,耐化学)
性提高(由于结晶中分子排列紧密,更加抗渗透)。
10.2000年,因在导电高分子领域的杰出贡献而获得诺贝尔化学奖的高分子科学家是谁?他们的主要贡献是什么?简述导电高分子的研究意义。
,马克迪尔米德(AlanGMacDiarmid ,【答案】2000年,黑格尔(AlanJ.Heeger ,1936年~)
1927~007年)和白川英树(HidekiShirakawa ,1936年~)由于“导电性高分子的发现与开发”获诺贝尔化学奖。1976年,他们发现聚乙炔掺杂碘后居然能像金属那样导电。这个现象的发现开启了导电高分子的时代,改变了长期以来人们对高分子只能是绝缘体的观念,进而开发出了具有光、电活性的被称电子聚合物的高分子材料,有可能为21世纪提供可进行信息传递的新功能材料。
11.指出下列各组聚合物的抗张强度哪个较高(简单说明理由):
(1)聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚己二酸乙二醇酯;(2)聚氯乙烯和低密度聚乙烯;(3)聚苯乙烯和聚碳酸酯;(4)聚甲基丙烯酸甲酯和聚丙烯酸甲酯;(5)尼龙-66和尼龙-1010。
【答案】(1)聚对苯二甲酸乙二醇酯,由于主链有芳环,刚性较大;(2)聚氯乙烯,由于侧基极性;(3)聚碳酸酯,主链芳环的贡献大于侧基芳环的贡献;(4)聚丙烯酸甲酯,侧基极性基团(酯基)的密度较大;(5)尼龙-66, 氢键密度较大。
12.你见到过塑料的银纹吗? 银纹与裂缝有哪些区别?
【答案】区别:(1)裂缝是完全由空隙构成的,而银纹是由沿外力方向高度取向的聚合物微纤及其纤维的空洞组成,因而银纹质量不为零,但其密度较本体的降低;(2)银纹具有可逆性,在压力或Tg 以上退火时银纹能回缩后或消失,裂缝则不能;(3)银纹先产生再过渡到裂缝。
13.高分子液晶根据内部分子排列有序性可分为哪几类?如何用简单的实验区分它们?
【答案】可分为向列型、近晶型和胆留型。图表示结晶和三类液晶中分子排列情况,可见结晶中分子呈三维有序,而向列型液晶中分子为一维有序,分子在一个方向取向,与之垂直方向则完全无序。胆留型液晶是分子层重叠形成的,每一分子层内分子统一取向,而每一分子层内分子的取向又绕着与分子层垂直的轴逐次扭转一定的角度。扭转角为360°时的距离称为螺距。当螺距无限大时胆甾型液晶成为向列型液晶。近晶型液晶从形成分子层这一点上与胆留型液晶相似,但分子的长轴与分子层表面垂直,或者有一定的角度,面内分子的排列没有规则。胆甾型液晶和近晶型液晶均为二维有序。
图 结晶和三类液晶中分子排列情况示意图
,近晶用正交偏光显微镜可以区别其不同的典型结构,向列型的典型光学织构是“纹影织构”
,胆留型的典型光学织构是“指纹状织构”型的典型光学织构是“焦锥织构”。
14.分别画出下列两种情况下聚合物的温度形变曲线,并标明的大概位置。(1)结晶度>50%,(2)结晶度>50%
,
【答案】见图。
图
由于结晶度大于50%,因此在聚合物中,结晶相为连续相,虽然非晶区也存在玻璃化转变,
,由于其熔点高于其黏流温度,在聚合物融化之但是在温度形变曲线上没有转折。对于样品(1)
,由前,不能发生流动,因此没有高弹态。当温度高于熔点时,直接进入黏流态。对于样品(2)
于其黏流温度高于其熔点,因此,当聚合物熔融后,先进入高弹态,当温度高于黏流温度后,进入黏流态。
15.为什么邻苯二甲酸酯类为PVC 的主增塑齐U ,其中以DBP (邻苯二甲酸二丁酯)互溶性最好?DOS (癸二酸二辛酯)是PVC 的耐寒增塑剂,但互溶性较差,限制了它的应用,为什么?
【答案】因为DOS 极性小于DBP ,而DBP 的极性更接近PVC 。
16.说明聚合物结晶度的物理意义,试述三种测定方法,并简述其基本原理。
【答案】结晶度定义为试样中结晶部分所占的质量分数或体积分数。
式中,f 表示结晶度,下标c 和a 分别代表结晶部分和非晶部分,上标m 和V 分别代表质量和体积。有些教材用表不结晶度。