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2017年哈尔滨工业大学威海校区823高分子材料(高分子材料方向)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. 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。

2. 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。

3. 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。

4. 介电损耗

【答案】介电损耗是指电介质在交变电场中,由于消耗部分电能而使电解质本身发热的现象。电解质中含有能导电的载流子,在外加电场作用下,产生导电电流,消耗掉一部分电能,转为热能。

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. 介电松弛中的柯尔-柯尔圆(Cole-Cole 圆)

【答案】介质在静电场作用下,所产生的取向极化是一个松弛过程,若是加上个交变电场后,由于松弛过程,取向极化跟不上电场的变化,产生一个相位差,叫做取向极化强度。取向极化和变形极化相加得到总极化度,由之求出复数介电常数,该公式叫做德拜色散关系式,实部是横坐标,虚部是纵坐标,得到的是一个圆,叫柯尔-柯尔圆。

7. 强迫高弹行为

【答案】强迫高弹行为是指处在玻璃态的聚合物,在外力作用下产生百分之几百的大形变,外力去除后,虽然形变无法恢复,但加热到玻璃化温度以上,形变可以自动恢复的一种现象。为

区别于普通的高弹形变,称其为强迫高弹形变。

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、简答题

9. PET 能结晶,但经改性后的一种称为PETG 的共聚酯却不结晶,它是PET 与30%〜40%共聚单体1,4-环己二醇经酯交换获得,其结构单元比PET 多了环己二醇单元。PETG 具有突出的韧性和透明性。为什么PETG 不结晶?

【答案】由于共聚破坏了高分子链的规整性,所以不结晶。

10.用NaOH 中和聚丙烯酸水溶液时,黏度发生什么变化?为什么?

【答案】首先黏度越来越大,因增加使丙烯酸基团的离解度增加。至中和点时,比浓黏度

浓度,则离解反而受抑制,线团重薪收缩,比达最大值,下降原因是同离子效应。进一步增加

浓黏度又逐渐下降。

11.2000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。

12.用膨胀计法(测定比体积-温度曲线)测得一种非晶态塑料制品的实际使用中,该制品受102Hz 的交变应用作用。该制品的使用温度上限是高于得一种橡胶制品的

限值该如何变化?

【答案】外力的频率增加,作用的时间缩短,增加。对于非晶态塑料制品,使用温度上限 高于对于橡胶制品,使用温度的下限值高于

13.画出聚合物的熔体黏度与相对分子质量之间的关系曲线。

【答案】见图。 还是低于用膨胀计法测这种橡胶也在102Hz 的动态条件下使用,该橡胶制品使用温度的下

聚合物的零切黏度随相对分子质量的増大而增大。但在不同的相对分子质量范围内,其影响的程度不一样。在零切黏度与相对分子质量

当时,时,的关系中,存在一个临界相对分子质量

因此,在双对数图上。聚合物的零切黏度与相对分子质量的关系曲线为由两段直线组成的折线。

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

度>50%,(2)结晶度>50%

【答案】见图。

的大概位置。(1)结晶

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.简述聚合物的导电机理。

【答案】聚合物主要存在两种导电机理:

(1)一般聚合物主要是离子电导。有强极性原子或基团的聚合物在电场下产生本征离解,可产生导电离子。

非极性聚合物本应不导电,理论体积电阻率为

但实际上要大许多数量级,这是杂质