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2017年厦门大学化学系830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、简答题

1. 将3片约的全同立构聚丙烯薄膜分别置于载玻片与盖玻片之间。将它们在热台上加热到200℃,然后将它们分别:(1)投入液氮;(2)置于室温铜板上;(3)在140℃热台上恒温处理,则3片试样最终在正交偏光显微镜下显示的形貌有什么差别?

【答案】(1)没有结晶;(2)小球晶;(3)大球晶。前两个过程称为淬火,后一个过程称为等温结晶。

2. 大分子链在溶液中的形态受哪些因素影响?怎样才能使大分子链达到无扰状态?

【答案】在一定的温度下选择适当的溶剂或在一定的溶剂下选择适当的温度,都可以使大分

,此时高分子链处于无扰状态。 子链卷曲到析出的临界状态,即状态(或溶液)

3 同样相对分子质量的线型分子和支化分子哪个先流出色谱柱?采用GPC 技术能否将相对分子.

质量相同的线型PE 和支化PE 分开?为什么?

【答案】线型分子先流出。能,因为支化高分子的流体力学体积较小。

4. 聚合度、等规度、支化度、分散度和交联度有什么不同?

【答案】(1)聚合度:表示相对分子质量的大小,是含有结构单元的数目。

(2)等规度:聚合物中所含全同立构和间同立构的百分数,或者是分子链中结构单元的空间排列规整程度称为立构规整度。

(3)支化度:具有相同相对分子质量的支化高分子与线型高分子均方半径之比G 表征高分子链的支化度。

(4)分散度(分散系数):重均相对分子质量与数均相对分子质量之比,作为相对分子质量分散程度的一种量度。

(5)交联&交联高分子是通过大分子问交联桥形成的。交联度是用相邻两个交联点之间的平均相对分子质量瓦表示。死越小,交联点的数目越多。

5. 什么是亚浓溶液?

【答案】de Geimes首先提出亚浓溶液的概念。考虑问题的出发点是:在稀溶液中,高分子线团是互相分离的,溶液中的链段分布不均一。当浓度增大到某种程度后,高分子线团互相穿插交叠,整个溶液中的链段分布趋于均一,这种溶液称为亚浓溶液。

6. DSC 法测定聚合物的玻璃化温度时,为什么要控制一定的升温速度?作必要的解释。

【答案】因为升温速度太快时,会产生过热,使测得的值偏高。但太慢也不行,会损失灵

敏度,DSC 法适宜的升温速度是

7. 有三大类聚合物,即半结晶、液晶和非晶。(1)对每一种给出一个例子,给所举例的聚合物命名;(2)假定有一个未知的聚合物不知属于哪一类,请设计实验加以鉴别。

【答案】(1)半结晶聚合物如尼龙-6,注意:所有结晶聚合物都是“半结晶聚合物”。液晶聚合物如芳纶-1414(聚对苯二甲酸对苯二胺)。非晶聚合物如聚苯乙烯。

(2)正交偏光显微镜与DSC 结合可以很好地鉴别这三种聚合物。正交偏光显微镜:半结晶

;聚合物有光学图案;液晶聚合物在液晶温区(熔点到清亮点之间)有光学图案(称为“织构”)

非晶聚合物没有任何光学图案。DSC :半结晶聚合物有熔融吸热峰(结晶度不高时可观察到玻璃化

;液晶聚合物除熔融吸热峰外,还有液晶-各向同性转变和液晶-液晶峰;非晶聚合物只有玻转变)

璃化转变的基线台阶。

8. 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。

9. 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 。

10.弹簧-黏壶的并联模型(Kelvin 模型)可以模拟何种聚合物的哪一种黏弹行为?给出模型所对应的黏弹行为曲线、运动方程和最终积分结果。

【答案】交联聚合物的蠕变。运动方程为

积分结果是蠕变方程

一、简答题

1. 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,所以较小,较高。

而用 2. 用激光小角光散射测得PS 的A 、B

两试样的相对分子质量为

GPC

测得判断试样是线型或支化。

【答案】A 为线型(因为结果一致)。B 为小支化,支化使流出体积变小,因此相对分子质量偏低。

3. 什么是极性相近原则、溶剂化原则和溶度参数相近原则?这三条原则有何区别及联系?

【答案】极性相近原则是指对于极性聚合物要求与溶剂的极性相近,才可能溶解在该溶剂中。溶剂化原则是指当高分子链段与溶剂分子相互作用能大于高分子链段与高分子链段的相互作用能,Huggins 参数小于1/2, 则高分子被溶剂化而扩张,该溶剂为高分子的良溶剂。溶度参数相近原则是指根据Hildebrand 溶度公式,非极性聚合物与溶剂的溶度参数愈接近,两者相互混合时的混合热愈小,也就愈有利于溶解过程的自发进行。总的原则是“极性相近”和“相似相溶”。对于非晶聚合物,若是非极性,选择溶度参数相近的溶剂,“相似相溶”;若是极性,溶剂的溶度参数与极性都要与聚合物相近。

对于晶态聚合物,若是非极性结晶聚合物,它的溶解包括结晶部分的熔融和高分子与溶剂的混合,两者都是吸热过程。选择溶度参数相近的溶剂,并加热溶解;对于极性结晶聚合物,选择与溶质相互作用大的溶剂,如能生成氢键,室温下就能溶解。

4. 顺丁烯二酸酐与环氧氯丙烷缩聚反应得到的线形不饱和聚酯,其重复结构单元如下

此聚酯有几种可能的有规立体异构体?

【答案】有2种。因为单体顺丁烯二酸酐决定了聚合物中的双键全采取顺式几何异构,而一个不对称碳原子导致有全同和间同两种有规旋光异构体。

5. 写出三个判别溶剂优劣的参数,并讨论它们分别取何值时,该溶剂分别为聚合物的良溶剂、不良溶剂(非溶剂)、溶剂。高分子在上述三种溶液中的热力学特征以及形态又如何?

【答案】第二维里系数

此时Huggins 参数和溶胀因子α。为良溶剂,

此时为不良溶剂,为溶剂,此时与溶解能自发进行,高分子链在溶液中扩张伸N ; 溶液发生相分离,高分子在溶液中紧缩沉淀