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冲刺密押题
● 摘要
一、名词解释
1. 理想溶液
【答案】理想溶液是指溶液中溶剂分子间,溶质分子间和溶质溶剂分子间的相互作用能都相等;溶解过程没有体积的变化;溶解过程没有焓的变化。
2. 应力松弛
【答案】应力松弛是指材料在一定的温度和约束承载状态下,总应变(弹性应变和塑性应变)保持不变,而应力随时间的延长逐渐降低的现象。
3. 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。
4. 相对黏度
【答案】相对黏度是指溶液黏度与纯溶剂黏度之比。
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. 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。
7. 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。
8. 过量化学位
【答案】高分子溶液中溶剂的化学位变化含有两部分,一部分相当于理想溶液中溶剂的化学位变化,另一部分相当于非理想溶液的部分,非理想溶液的部分称为过量化学位。
二、简答题
9. 某交替共聚物已知其数均相对分子质量为250000, 数均聚合度为3420。如果一种共聚单体是苯乙烯,则另一种共聚单体是乙烯、丙烯、四氟乙烯和氯乙烯中的哪一个?
【答案】丙烯。
10.从分子结构角度分析比较下列聚合物的结晶速率:聚乙烯,尼龙-6,聚对苯二甲酸乙二醇酯。
【答案】影响结晶速率的因素与结晶度类似,都是结晶能力的表现。聚乙烯结构对称性非常好,柔顺性也大,所以结晶速率极快,即便从熔体直接在液氮中淬火也不能避免结晶。聚对苯二甲酸乙二醇酯结构对称性一般,结构刚性大,能结晶,但结晶速率较慢,在空气中淬火时就不结晶。尼龙-6居中。
11.试指出下列结构的聚合物,其溶解过程各有何特征:
(1)非晶态聚合物;
(2)非极性晶态聚合物;
(3)极性晶态聚合物;
(4)低交联度聚合物。
【答案】(1)非晶态聚合物的溶解过程是先溶胀,后溶解;
(2)非极性晶态聚合物难溶,只有升温至熔点附近才可溶解在溶剂中;
(3)极性晶态聚合物较易溶解在相应的极性溶剂中,往往先被极性溶剂“溶剂化”而溶解; (4)低交联度聚合物只能溶胀达到溶胀平衡,但不能溶解。
12.用↓或↑表示下列因素对的影响:
(1)张力增加;(2)压力增加;(3)外力频率增加;(4)主链上杂原子数增加;(5)主链上芳环密度增加;(6)侧基极性增加;(7)增塑剂含量増加;(8)交联度增加;(9)相对分子质量增加;(10)聚丙烯酸酯类的酯基C 原子数n 増加。
【答案】(1) ↓;(2) ↑; (3) ↑; (4) ↓;(5) ↑;(6) ↑; (7) ↓; (8) ↑;(9) ↑;(10) ↓。
13.在室温溶剂中测得聚异丁烯和聚苯乙烯的无扰尺寸A 值分别为795nm 和735nm ,能否说明聚苯乙烯的柔顺性大于聚异丁烯?为什么?
【答案】不能。
先求出
得式中,为链节相对分子质量。代入上式所以聚异丁烯和聚苯乙烯的σ值分别为1.93和2.43, 可见聚异丁烯(丁基橡胶的主要成分)的柔顺性显然大于聚苯乙烯(一种塑料)。
14.什么是凝胶?什么是冻胶?各举一例,从化学结构和物理性能两个方面加以比较。
【答案】高分子溶液失去流动性就成为凝胶和冻胶,前者是通过化学键交联的聚合物的溶胀体;后者是范德华力交联形成的,加热仍可熔融或溶解。隐形眼镜是以聚丙烯酸羟乙酯为主成分的高分子凝胶;而猪皮冻是蛋白质的冻胶。
15.比较溶剂和良溶剂下的
膜渗透压法的测定值
【答案】
表
公式中的溶胀因子以及
*高分子线团收缩,体积较小,从而小相对分子质量部分较多地渗过膜,使测定值偏低。
16.聚乙烯和全同立构聚丙烯均为塑料,而乙-丙共聚物却可以作橡胶,为什么?
【答案】聚乙烯和等规聚丙烯结构规整,堆砌紧密,常温下结晶度比较大,只能用作塑料,而匕烯和丙烯通过无规共聚得到乙丙橡胶,破坏了链的对称性和规整性,所以结晶度大大降低,可以用作橡胶。
三、计算题
17.一个聚异丁烯样品数均相对分子质量为428000g/mol,25℃在氯苯溶液中测得第二维利系数
已知25℃氯苯的密度为压
【答案】浓度
计算该聚合物的
氯苯溶液的渗透假定为理想溶液,渗透压又是多少?比较这两个值。