2017年山东科技大学材料科学与工程学院842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. 构型
【答案】构型是分子中由于各原子或基团间特有的固定的空间排列方式不同而使它呈现出不同的特定的立体结构。一般情况下,构型都比较稳定,一种构型转变另一种构型则要求共价键的断裂、原子(基团)间的重排和新共价键的重新形成。
2. 高弹形变
【答案】高弹形变是指聚合物在高弹态时,链段运动但整个分子链不产生移动。受较小的力就可发生很大的形变,外力除去后形变可完全恢复的现象。
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. 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。
5. 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。
6. 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。
7. 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。
8. 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。
二、简答题
9. 用膜渗透压法测定高分子相对分子质量,在处理所测定的渗透压数据时,当以对c 作图不呈线性时,该如何处理数据?
【答案】用膜渗透压法测定高分子相对分子质量,有些体系或当溶液浓度较高时,以对c 作图不成线性,此时可以对C 作图就可得一直线,由其外推值
可求得高分子的相对分子质量。
10.判断结晶对聚合物下列性能的影响:透明性、密度、拉伸强度、伸长率、冲击强度、硬度、弹性、耐热性、耐化学性。
【答案】结晶度增加使透明性提高,密度増加,拉伸强度提高,伸长率减小,冲击强度降低
,硬度増加,弹性降低,
耐热性提高(使塑料的使用下限温度从
(变脆)提高到,耐化学)
性提高(由于结晶中分子排列紧密,更加抗渗透)。
11.晶态中高分子链呈舒展状态,对于微弱结晶的PVC ,若其分子链呈平面锯齿形,氯原子的范德华半径为0.18nm ,则此晶体中PVC 分子链的立体构型属于哪一种空间立构?并计算等同周期(已知键长为0.15nm
, 键角为109.5°)。
【答案】间同立构。因为如果是全同立构,根据分子链的平面锯齿形构象,氯原子的距离应为0.25nm ,而氯原子的范德华直径为0.36nm ,两个相邻的氯原子会相碰,所以平面锯齿形的PVC 链不可能是全同立构。
12.线型聚合物的机械陛能依赖于平均相对分子质量如下式:抗张强度
高的原因。
【答案】因为相对分子质量较小时,分子间相互作用力(次价键力)较小,在外力的作用下,分子间会产生滑动而使材料开裂。这种机理称为分子间破坏机理。因而抗张强度随相对分子质量
试说明相对分子质量很低的聚合物的抗张强度也很低,但相对分子质量高到一定程度后抗张强度也不会再提
増加而增加。当相对分子质量足够大时,次价键力总和大于主价键力,材料更多地发生主价键的断裂,使抗张强度达到恒定值。
13.试比较经典分级法、?疑胶色谱法和超速离心沉降法这三种测定相对分子质量分布方法的优缺点。
【答案】(1)经典分级法。优点:所需仪器设备简单、便宜、技术较易掌握;能适应各种情况(如高温等)的特殊要求;能直接观察到聚合物的溶解和沉淀过程;能一次制备较大量的级分样品(现制备型凝胶色谱也能做到这点)。缺点:费时较长,实验步骤烦琐;分级效率不高;如果操作不够细微,难免损失部分聚合物,影响分级质量。
(2)凝胶色谱法。优点:操作简便,测定周期短;数据可靠,重现性好;需样品量少,灵敏度高,是目前应用最广的方法。缺点:仪器成本较高;校正困难。
(3)超速离心沉降法。优点:适合研究结构紧密的蛋白质分子。缺点:耗时长,成本高,不易操作。
14.用作图法求出图1中某材料的屈服点。
图1 真应力-应变曲线
【答案】根据作图法,从点向曲线作切线,切点便是屈服点(图2)。
图2 Considfere 作图法
15.有8本小说,它们的厚度不同,分别为250页、280页、300页、350页、400页、450页、500页和600页,请算出它们的数均页数和重均页数以及分布宽度指数。请思考为什么重均页数大于数均页数。
【答案】数均页数=
重均页数=
分布宽度指数=重均页数/数均页数=423.61/391.25=1.08
按书页重量统计平均的页数为重均页数,其值等于每书的页数乘以其重量分数的总和。 数均页数相当于总页数除以书本数。
对于重均页数,重的分子的权重大,数均页数的话,权重都是1。所以重均页数大于数均页