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仿真模拟题
● 摘要
一、名词解释
1. 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。
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. 应变软化
【答案】应变软化是指材料试件经1次或多次加载和卸载后,进一步变形所需的应力比原来的要小,即应变后材料变软的现象。应变软化过程中,随着应力的加大,应变増长的速率加快。动态恢复、动态重结晶作用以及流体的加入等都有利于应变软化。
4. 高斯链
【答案】高斯链是指高分子链段分布符合高斯分布函数的高分子链,也称为等效自由结合链。,相柔性的非晶状线型高分子链,不论处于什么形态(如玻璃态、高弹态、熔融态或高分子溶液)同分子量的高分子链段都取平均尺寸近乎相等的无规线团构象,称为“等效自由结合链”。因为等效自由结合链的链段分布符合高斯分布函数,又称为高斯链。
5. 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。
6. 高分子溶液
【答案】高分子溶液是聚合物以分子状态分散在溶剂中所形成的均相混合物。
7. 解取向
【答案】解取向是指材料在成型过程中受到拉应力的作用而内部取向,当制品受到加热等影响时,大分子链会解除取向结构的现象。
8. 玻璃化转变温度
【答案】从分子结构上讲,玻璃化转变温度是高聚物无定形部分从冻结状态到解冻状态的一种松弛现象。在玻璃化转变温度以下,高聚物处于玻璃态,分子链和链段都不能运动,只是构成分子的原子(或基团)在其平衡位置作振动;而在玻璃化转变温度时分子链虽不能移动,但是链段开始运动,表现出高弹性质,温度再升高,就使整个分子链运动而表现出粘流性质。
二、填空题
9. 处于非晶态的结晶性聚合物慢速加热到
【答案】结晶
10.当向PP 内加入抗氧剂时,抗氧剂一般只存在于_____区,这有利于抗氧剂产生作用。
【答案】非晶
11.适度交联可使聚合物的T g _____、T f _____、流动性_____、结晶度_____、应力松驰_____、蠕变_____。
【答案】增加;増加;减少;减少;减少;减少
12.对于非晶态的非极性聚合物,可根据_____原则选择溶剂;对于非晶态的极性聚合物,可根据_____原则和_____原则选择溶剂。
【答案】溶度参数相近;溶剂化;三维溶度参数相近
13.结晶度提高,聚合物的_____、_____、硬度_____、断裂伸长率_____、密度_____、耐热性能_____、透光性_____。
【答案】増加;减少;増加;减少;増加;增加;减少
14.三个聚合物溶液(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
15.比较下列化合物熔点的大小_____。
与浓度成正比。
的大小顺序为_____。
和
若
则它们的示
以上时,会发生_____现象。
【答案】B>C>A
【解析】B 有酰胺基团,分子链间形成氢键使熔点升高;C 中酯基在分子链间也可形成氢键,但主链中含有0,增加了分子链的柔顺性,因此CC>A。
16.天然橡胶溶解于正庚烷是符合高分子溶剂选择的_____原则;PVC 溶解于环己酮是符合高分子溶剂选择的_____原则;而顺丁橡胶的_____原则。
【答案】极性相近;溶剂化;溶度参数相近
【解析】①极性相似原则:相似者易共溶。例如,天然橡胶(非极性):溶于汽油、苯、己烷、;②溶度参数相近原则(定量)正庚烷、石油醚(非极性溶剂):溶解过程是溶质分子和溶剂分子相互混合的过程,这个过程在恒温恒压下自发进行的条件是:接近,
越小,则越能满足
溶质和溶剂的溶度参数越
的条件,能自发溶解。顺丁橡胶与环己烷的溶度参数相近,
溶解于环己烷
是符合高分子溶剂选择
可以溶解;③溶剂化原则:仅就溶度参数考虑,对于非极性或弱极性的聚合物,当两者的溶度参数差值小于1.7,一般可溶,差值大于2.0一般不溶。
17.光散射实验中,在散射角为0°,45°和90°时的散射体积的大小顺序为_____。
A.0°时的散射体积 B.45°时的散射体积 C.90°时的散射体积 【答案】a >b >c
18.高分子溶液的混合熵比同样分子数目的小分子溶液的混合熵_____得多。
【答案】大
三、简答题
19.写出由Kelvin 模型和一个弹簧相连的三元件模型的蠕变方程,并说明其模拟的是哪一类聚合物,为什么?
【答案】蠕变方程
模拟的是交联聚合物,因为缺少表现黏流的串联黏
壶。
20.今有一种在25°C 恒温下使用的非晶态聚合物,现需要评价这一材料在连续使用10年后的蠕变性能。试设计一种实验,可以在短期(如一个月)内得到所需要的数据。说明这种实验的原理、方法以及实验数据的大致处理步骤。
【答案】利用时温等效转换原理,在短期内和不同温度下测其力学性能。利用WLF 方程求出