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2017年河南科技大学化工与制药学院611高分子化学与物理之高分子物理考研冲刺密押题

  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. 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。

3. 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。

4. 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。

5. 假塑性流体

【答案】假塑性流体是指无屈服应力,并具有粘度随剪切速率增加而减小的流动特性的流体,其本构方程为

6. 构象 ,r 是剪切应力,是粘度的度量,D 是剪切应变速率。 (n

【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。

7. 凝胶

【答案】凝胶是指以化学键形成的交联结构高分子的溶胀体。加热不能溶解也不能熔融。

8. 分辨率

【答案】分辨率是指色谱柱的柱效与分离能力的综合量度。

二、判断题

9. 高分子链的柔性随相对分子质量的増大而减小。( )

【答案】 ×

【解析】高分子随相对分子质量的增加,单键数目増多,主链内旋转即使需克服一定的位垒,仍有许多构象,使链的柔性随相对分子质量的増大而增大。

10.全同立构聚苯乙烯和聚对苯二甲酸乙二酯的结晶速率比聚乙烯的结晶速率快。( )

【答案】×

【解析】结晶速率线形链优于支化链,所以聚乙烯的结晶速率应快于全同立构聚苯乙烯。

11.非晶聚合物具有一个确定的玻璃化温度,而结晶聚合物则没有玻璃化温度。( )

【答案】×

【解析】由于结晶性的聚合物也难以形成100%的晶体,任何结晶性的聚合物都存在非晶区,随着温度的变化,非晶区也会发生玻璃化转变。因此,玻璃化转变现象在高聚物中是普遍存在的,结晶性聚合物也存在玻璃化温度。

12.脆化温度可以看成是聚合物发生初性断裂的最低温度。( )

【答案】√

【解析】脆化温度是高聚物由韧性断裂转变成脆性断裂的临界温度,因此它既是軔性断裂的最低温度,也是脆性断裂的最高温度。

13.聚合物的黏流活化能越大,则其熔体黏度越高。( )

【答案】×

【解析】聚合物的黏流活化能反映的是聚合物熔体黏度对温度的敏感性,黏流活化能越大,熔体黏度对温度越敏感,即升高温度,引起的黏度下降越明显。黏流活化能的大小本身并不对应于熔体黏度的大小。

三、简答题

14.讨论浓度对聚电解质水溶液的黏度的影响。

【答案】聚电解质与非电解质聚合物的黏度行为有很大不同。例如,聚丙烯酸在水中电离,正离子脱离高分子链,负离子全部留在链上。由于同种电荷相斥导致链扩张,这种扩张远远大于一般高分子从不良溶剂转移到良溶剂中时所发生的扩张。溶液浓度越低,电离度越大,线团的扩张越厉害,因此观察到黏度随浓度的降低而急剧増加的现象。在较高的浓度范围内,黏度随浓度的增加而增加,与非电解质聚合物的情况相同。所以聚丙烯酸的曲线呈字形。

15.如何用简单的物理方法鉴别线型、支化和交联的同种聚合物?

【答案】线型(线形)聚合物可熔可溶,交联聚合物不熔不溶。因而用加热是否熔融,或在良溶剂中是否溶解可以鉴别。注意:聚合物的溶解速度往往很慢,即便线型聚合物在良溶剂中也要较长时间才能观察到明显溶解。支化聚合物的熔融和溶解行为介于线型聚合物和交联聚合物之间,支化程度越高,越接近交联聚合物。

16.讨论外力因素对聚合物的影响。

【答案】张力促进链段运动,使降低;压力减少自由体积,使升高。外力作用频率太快或升温速度太快,链段运动来不及响应,都会使测得的偏高。

17.试判断下列含氟聚合物的极性大小:

【答案】聚三氟乙烯>聚氟乙烯>聚三氟氯乙烯>聚四氟乙烯。

18.为什么聚合物的实际强度比理论强度小100~1000倍?

【答案】主要原因在于材料中总是存在缺陷,包括裂缝、空隙、缺口、银纹、杂质等,在受力时,缺陷往往成为应力集中处,使该处的应力比平均应力大几十至几百倍,断裂就从该处产生和发展,导致整个材料的破坏。

19.为何采用均方末端距和均方回转半径而不直接用平均末端距或平均回转半径以及轮廓长度来描述高分子的尺寸?

【答案】因为柔性的高分子链在不断的热运动,它的形态是瞬息万变的,所以只能用它们的平均值来表示,又因为末端距和高分子链的质心到第i 个链单元的距离是矢量。它们是矢量,其平均值趋近于零。因此,要取均方末端距和均方回转半径;轮廓长度是高分子链的伸直长度,高分子链有柔顺性,不是刚性链,因此,用轮廓长度描述高分子尺度不能体现其蜷曲的特点。

20.一般共混物的相分离与嵌段共聚物的微相分离在本质上有何差别?

【答案】由于嵌段共聚物的嵌段间不相容而发生相分离,平均相结构微区的大小只有几十到几百纳米,即微相分离,两相之间的作用力是化学键。两种聚合物共混时,由于混合熵很小,混合焓决定于聚合物之间的相互作用,通常较小,所以两种聚合物混合自由能通常大于零,是分相的。而一般共混物两相界面之间的作用力是分子间作用力或氢键,其分相可能是宏观可见的,添加增容剂后,并经强烈的机械混合,增容剂提高了两相界面之间的相互作用,可形成稳定的微相分离结构。