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2017年广东省培养单位广州能源研究所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. 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。

2. 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。

3. 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。

4. 弹性模量

【答案】弹性模量是指材料在弹性变形阶段,其应力和应变成正比例关系(即符合胡克定律)的比例系数。弹性模量的单位是达因每平方厘米。“弹性模量”是描述物质弹性的一个物理量,是一个总称,包括“杨氏模量”、“剪切模量”、“体积模量”等。所以,“弹性模量”和“体积模量”是包含关系。

5. 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。

6. 相对黏度

【答案】相对黏度是指溶液黏度与纯溶剂黏度之比。

7. 溶胀平衡

【答案】交联聚合物在溶胀过程中,一方面溶剂力图渗入聚合物内部使其体积膨胀;另一方面,由于交联聚合物体积膨胀导致网状分子链向三维空间伸展,而产生弹性收缩力,力图使分子网收缩。当这两部分相反的作用相互抵消时,达到溶胀平衡。

8.

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。

二、填空题

9. 高分子链的柔顺性增加,聚合物的T g _____、T m _____、T f _____、T b _____、结晶能力_____、溶解能力_____、黏度_____、结晶速率_____。

【答案】减少;减少;减少;増加;增加;增加;増加;增加

10.聚合物静态黏弹性现象主要表现为_____和应力松弛。

【答案】蠕变

11.正戊烷存在_____种稳定构象组合。

【答案】5

12.高分子链的柔顺性越大,它在溶液中的构象数越_____,其均方末端距越_____。

【答案】多;小

13.三个聚合物溶液(溶液1,溶液2, 溶液3)的浓度分别为差折光指数检测器的效应值

A. 溶液1

B. 溶液2

C. 溶液3

【答案】A >B >C

【解析】在一定的浓度范围内,溶液与溶剂的示差折光指数与浓度成正比。

14.动态力学温度谱图上,LDPE 的松弛是由______运动引超的。

【答案】晶区内部侧基或链端

【解析】松弛是分子链上的比链段更小的运动单元(键长、键角)可以发生从冻结到运动或从运动到冻结的变化过程。PMMA 的松弛是晶区内部侧基或链端的运动引起的。

15,,三种不同相对分子质量的聚合物试样1试样2和试样3的相对分子质量分别为.

若A. 试样1

B. 试样2

C. 试样3

【答案】C >B >A

【解析】高分子溶液中,高分子的相对分子质量愈大,其临界共溶点的浓度

16.下列聚丙烯酸钠溶液中,聚丙烯酸钠分子链的尺寸大小顺序为_____。

A.0.1%的水溶液

和若则它们的示的大小顺序为_____。 它们的临界共溶点的浓度大小顺序为_____。 愈小。

B.0.3%的水溶液

C. 加有氯化钠0.3%的水溶液

【答案】A >B >C

【解析】聚丙烯酸钠是聚电介质,聚丙烯酸钠的水溶液,当浓度较稀时,由于许多钠阳离子远离高分子链,高分子链上的阴离子互相产生排斥作用,以致链的构象比中性高分子更为舒展,尺寸更大。当浓度增加(如大于1%)时,则由于高分子离子链相互靠近,构象不太舒展。而且,钠阳离子的浓度增加,在聚阴离子链的外部与内部进行扩散,使部分阴离子静电场得到平衡,以致其排斥作用减弱,链发生卷曲,尺寸缩小。如果在溶液中加有氯化钠之类的强电介质,就增加了抗衡离子的浓度,其中一部分渗入高分子离子中而遮蔽了有效电荷,由阴离子间的排斥引起的链的扩展作用减弱,强化了卷曲作用,使高分子链的尺寸更为缩小。

17.对于结晶性的非极性高分子,其溶解包括_____和_____两个过程。

【答案】加热破坏晶格使之转变成为非晶态;与溶剂发生溶胀进而溶解

【解析】结晶聚合物溶解时,溶剂先与聚合物的非结晶部分作用,使之溶胀进而溶解。对于结晶部分,需先破坏晶格,从而使结晶部分也发生溶胀和溶解。对于非极性结晶聚合物,必须先加热到聚合物的熔点附近,依靠外部的能量破坏晶格,才能使其溶解。所以结晶聚合物的溶解过程分成两个阶段:①加热破坏晶格使之转变成为非晶态;②与溶剂发生溶胀进而溶解。

18.制备高分子合金的方法有_____、_____。

;化学共混(包括溶液接枝、溶胀聚合【答案】物理共混(包括机械共混、溶液浇铸共混等)

等)

三、简答题

19.理想的柔性高分子链可以用自由连接链或高斯链模型来描述,但真实高分子链在通常情况下并不符合这一模型,原因是什么?这一矛盾是如何解决的?

【答案】(1)在采用自由连接链或高斯链模型描述理想的柔性高分子链时,我们假设单键在结合时无键角的限制,内旋转时也无空间位阻,但真实高分子链不但有键角的限制,在内旋转时也存在空间位阻,因此使真实高分子链在通常情况下并不符合这一模型。

(2)对于真实高分子链我们用等效自由结合链来描述,把由若干个相关的键组成的一段链,算作一个独立的运动单元,简称作“链段”,令链段与链段自由结合,并且无规取向,这种链称为等效自由结合链。

20.请比较下列聚合物的玻璃化转变温度的大小,并说明原因。