2017年上海市培养单位上海应用物理研究所822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. 滞后
【答案】滞后是指聚合物在交变应力作用下应变落后于应力的现象。受到外力时,链段通过
,由此引起应变落后于应力的现象。外力作用的热运动达到新平衡需要时间(受到内摩擦力作用)
频率与温度对滞后现象有很大的影响。
2. 构象
【答案】构象是指由于分子中的某个原子(基团)绕C —C 单键自由旋转而形成的不同的暂时性的易变的空间结构形式。不同的构象之间可以相互转变,一种构象改变为另一种构象时,不要求共价键的断裂和重新形成。构象改变不会改变分子的光学活性。
3. 无定型聚合物
【答案】无定型聚合物是指分子形状、分子相互排列为无序状态的高分子。
4. z 均相对分子质量
【答案】z 均相对分子质量是以z 值为统计权重的平均相对分子质量,
对分子质量为M 的级分的质量。
5. 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。
6. 熵弹性
【答案】熵弹性是指由于系统熵变而引起的弹性。熵是和物质分子排列有序度有关的一种状态函数,当物质系统分子排列有序度降低,混乱程度增加时,系统熵也增大。所以当橡胶受外力变形时,若没有内能变化,则其抵抗变形的收缩力(弹力)完全是由熵的变化而产生的,这种称之为熵弹性。
7. 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。
其中,是相
8.
溶剂
【答案】当
的溶剂称为溶剂。
时,高分子溶液中溶剂的过量化学位为零,高分子溶液处于状态,状态下二、简答题
9. 为什么增塑剂与聚合物要有很好的互溶性?
【答案】根据增塑机理,增塑剂的增塑作用要发挥充分,増塑剂必须填充到聚合物的分子与分子之间,达到分子水平混合,因此增塑聚合物是均相的浓溶液。要使这种浓溶液的性质稳定,难以分相,就要求增塑剂是聚合物的溶剂,否则即使用机械方法强行混合,体系也不稳定,时间长了会分相,使増塑剂微液滴状态凝结于制品表面,影响增塑剂的增塑效果,从而影响制品的性能。所以,增塑剂与聚合物要有很好的互溶性。
10.如何通过断面形貌的特征区别脆性断裂和韧性断裂?
【答案】脆性断裂的断面光滑,軔性断裂的断面粗糙。
11.假定无规聚丙烯在状态下测得空间位阻参数【答案】可以求得PP 的
12.几种聚合物的导电性或PS 的无规聚苯乙烯在
状态下测得特征比所以PP 较柔顺。 试对比两种分子链的柔顺性(已知C —C 键长为0.154nm ,键角为109.5°)。 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。
14.试比较聚苯乙烯与苯乙烯在性能上有哪些差别。
【答案】区别:(1)聚苯乙烯是有一定强度的高聚物,在外观上是固体,在分子结构上没有双键;聚苯乙烯是小分子的液体,分子结构上有双键;(2)苯乙烯做出来的产品比聚苯乙烯做出来的产品要脆。另外苯乙烯暴露在空气中会逐渐被氧化,而聚苯乙烯不会。
15.为什么要提出四元件模型?画出模型示意图。
【答案】V oigt 模型虽然能模拟蠕变过程,但并不完善,主要是不能表现蠕变过程刚开始的普弹形变部分和与高弹形变同时发生的纯黏流部分。另外,Maxwell 模型能表现普弹形变和黏流形变,但不能表现高弹形变。如果将Maxwell 模型和V oigt 模型串联起来,构成的四元件模型(图)就能较全面地表现聚合物的普弹、高弹和黏流三种形变,从而较完整地描述了线型聚合物的蠕变过程。
图 四元件模型示意图
16.现有一种聚合物试样,估计其相对分子质量较大(接近
(
色谱法?为什么?
【答案】用凝胶色谱法是合适的。其原因如下:
(1)气相渗透压法是根据高分子溶液的依数性测定相对分子质量。相同质量的聚合物,其相对分子质量大的分子个数少,则产生的凝聚热小,产生的温差()小。越小,测定结果越不
的测量精度有准确。所以,气相渗透压法测相对分子质量的上限由测试技术决定,而下限则由试样的挥发性决,因此不存在下限的问题。关键是定。除低聚物外,大多数聚合物是无气态的、
限,所以存在测定上限本试样的相对分子质量高于上限,因此测不准。 ), 且相对分子质量分布较宽)。欲准确测定其数均相对分子质量,能否采用气相渗透压法、膜渗透压法和凝胶
(2)膜渗透压法同样也是根据高分子溶液的依数性测相对分子质量,其上限由渗透压测定的准确度决定,下限由膜的性质决定。一定质量的聚合物,相对分子质量越大,分子个数越少,渗透压越小,越不容易测得精确;又由于相对分子质量大,达到渗透平衡的时间长,往往有可能在还未真正达到平衡时就测渗透压,造成渗透压测定不准确。相反,相对分子质量太小,小到能透过半透膜,也造成渗透压的测定不准确。显然,本试样的相对分子质量低于该方法的下限
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