2017年上海市培养单位上海高等研究院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. 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。
2. 均方末端距
【答案】均方末端距指线形高分子链的一端至另一端的直线距离的平方的平均值。该物理量用于表征高分子尺寸的大小。
3. 高分子链的远程结构
【答案】远程结构是指整个高分子链的结构,是高分子链结构的第二个层次,包含高分子链的大小(质量)和形态(构象)两个方面。
4. 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。
5. 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。
6. 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。
7. 高临界共溶温度
【答案】高临界共溶温度是指高温互溶,低温分相的临界共溶温度,用UCST 表示。
8.
状态(条件) 【答案】状态(
条件)是指通过选择溶剂和温度以满足
液的条件。
使高分子溶液符合理想溶
二、简答题
9. 为什么对于结晶性聚合物,从熔体结晶的不完善程度远高于从稀溶液结晶,但如果将熔体在相对较高的温度下放置足够长时间,则结晶完善水平会大幅度提高?结晶温度高低对聚合物晶体的熔点有什么影响?为什么?
【答案】将熔体在接近,分子链有足够的活动能力,又的温度下长时间热处理(退火)
有充分的时间逐渐形成更完善的结晶。结晶温度较高时聚合物晶体的熔点较高,因为结晶更加完善。
10.如何理解聚乙烯熔融时的热焓变化值比聚四氟乙烯高,
而熔点比聚四氟乙烯低(聚乙烯的聚四氟乙烯的)?
【答案】由于F 原子电负性很强,F 原子间斥力很大,分子链内旋转困难,因此刚性很大,
即很小。
对的影响超过的影响。
11.比较尼龙-66和尼龙-1010,加工时哪个聚合物成型收缩较大?
【答案】尼龙—66较易结晶,结晶度较大。由于结晶体积收缩,所以尼龙-66成型收缩较大。
12.解释为什么的苯乙烯-丁二烯共聚物不能溶于的戊烷,也不能溶于
)与戊烷的溶度参数(的乙酸乙)和乙酯,但却能溶于这两种溶剂的1:1的混合溶剂中。 【答案】因为,苯乙烯-丁二烯共聚物的溶度参数(酸乙酯的溶度参数(
数估算公式
剂的溶度参数。
由上式可知,这两种溶剂以1:1混合的混合溶剂的溶度参数为与苯乙烯-丁二烯共聚物的溶度参数相同,根据溶度参数相近原则可知,苯乙烯-丁二烯共聚物可溶于该混合溶剂中。
13.从下列溶剂中分别找出最适合天然橡胶(17.4)、聚甲基丙烯酸甲酯(18.9)和聚丙烯腈(26.0)的溶剂:正己烷(14.7),甲苯(18.2),氯仿(19.2),二甲基甲酰胺(24.5), 甲醇(27.6),水(47.8)。溶度参数的单位为
【答案】以 来判断,天然橡胶一甲苯、聚甲基丙烯酸甲酯一氯仿、聚丙烯腈一二其中,)相差较大,所以,它不能溶解在这两个溶剂中。根据混合溶剂溶度参分别表示两种纯溶剂的体积分数,分别是两种纯溶甲基甲酰胺,这些溶剂实际上确实是最佳溶剂。例如,有机玻璃可以用氯仿快速黏结。
14.扭辫仪中的玻璃纤维能否用尼龙丝、铜丝或棉纤维做成的辫子代替?为什么?
【答案】用尼龙丝和棉纤维不行。因为尼龙和纤维素本身是高分子化合物,也有内耗。
15.现有四种碳链高分子,设其中每一种高分子链是由若干个顺式(c )和反式(t )构象按下列四种方式连接:(1)ttttt ; (2)tccct ; (3)ccccc ; (4)ttctt 。试画出这四种高分子链的形状示意图,并比较它们末端距的长度大小。
【答案】(1)(2)(3)(4)
顺式结构越多,末端距越小。注:实际上顺式构象不稳定而很少出现,经常出现的是反式和旁式,但本题为了平面绘图的方便用顺式代替旁式。
16.下列三类物质中,哪类不具有黏弹性?举例说明。
(1)熔融的聚合物黏流体;(2)高弹性硫化橡胶;(3)硬固的塑料。
【答案】(1)熔融的聚合物黏流体有高弹效应,如挤出物胀大效应、爬杆效应和熔体破裂效应;(2)高弹性硫化橡胶有蠕变、应力松弛的黏弹性行为;(3)硬固的塑料没有黏弹性。
三、计算题
17.根据基团的吸引常数,用Small 基团贡献加和法,估算聚乙酸乙烯酯的溶度参数(该聚合物密度为)。
表
【答案】所以
实验值
18.一种聚合物材料在材料在
【答案】思路分析:
结果基本一致。 时的松弛时间为在Tg 时的松弛时间为10s 。用WLF 方程计算该时的松弛时间。
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