2017年南京工业大学材料科学与工程学院801高分子化学与物理之高分子物理考研导师圈点必考题汇编
● 摘要
一、名词解释
1. 柱效
【答案】柱效是指色谱柱的分离效率,用单位柱长的理论塔板数N 表示:
为色谱柱的长度,
2. 构型 为淋出体积,为峰宽。 其中L
【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。
3. 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。
4. 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。
5. 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。
6. 多分散系数
【答案】多分散系数d 是聚合物试样的重均相对分子质量与数均相对分子质量之比或为z 均
相对分子质量与重均相对分子质量之比。聚合物试样相对分子质量分布愈宽,多分散系数d 愈大。
7. 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。
8. 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。
二、简答题
9. 把一个含有p 个自由取向链段的线形分子,与一个在其主链上含有q 个短支链的支化分子作比较,不作任何计算,试比较其均方末端距的大小,并猜测其形体不对称性的强弱。
【答案】含有P 个自由取向链段的线形分子的均方末端距比一个在其主链上含有q 个短支链的支化分子小,因为含有p 个自由取向链段的线形分子的柔顺性比一个在其主链上含有q 个短支链的支化分子要好。一个在其主链上含有q 个短支链的支化分子比含有P 个自由取向链段的线形分子的形体不对称性强。
10.解释下列现象:
(1)球鞋长期与机油接触会越来越大,最后胀得像只船;
; (2)聚乙烯油桶可盛装汽油(各种液态烃的混合物,非极性)
(3)尼龙袜溅上一滴40%硫酸会出现孔洞。
【答案】(1)球鞋主要由非极性的天然橡胶或丁苯橡胶制成,与极性和结构都相似的机油的相溶性好,虽然有轻度交联而不溶解,但易溶胀;
(2)虽然聚乙烯是非极性的,但它高度结晶,在室温下不溶于同样非极性的汽油;
(3)尼龙袜是尼龙-66, 结构中有氨基,极易被酸质子化而溶解。
11.按常识,温度越高,橡皮越软;而平衡高弹性的特点之一却是温度越高,高弹模量越高。这两者是否矛盾?
【答案】不矛盾。(1)T 升高,高分子链的热运动加剧,分子链趋于卷曲构象的倾向增大,回缩力增大,故高弹平衡模量增高。(2)实际形变为非理想弹性形变,形变的发展需要一定的松弛时间。这个松弛过程在高温时比较快,而低温时较慢,松弛时间较长。也就是说,在非平衡态时,按常识观察到的温度越高,发生同样形变的时间越短,即橡皮越软。
12.画出两种典型的动态力学谱图:温度谱和频率谱的示意图。
【答案】分别如图1和图2所示。
图1 典型非晶态聚合物的温度谱
图2 典型非晶态聚合物的频率谱
13.在同一坐标轴上画出高相对分子质量(曲线1)和低相对分子质量(曲线2)的同一非晶态聚合物的温度-形变曲线,并在温度坐标轴上标出它们的玻璃化转变温度和黏流温度的大概位置。
【答案】见图。
图
见图。聚合物的相对分子质量对玻璃化温度和黏流温度的影响有所不同。相对分子质量增加,聚合物的玻璃化温度升高,特别是当聚合物的相对分子质量较小时,这种趋势更为明显。但是当相对分子质量超过一定程度后,特别是在聚合物的相对分子质量范围内,玻璃化温度的増加就不明显了。而黏流温度则是随相对分子质量的増加而持续升高的。如果本题中不考虑相对分子质量对玻璃化温度的影响,则这两种样品的玻璃化温度在同一位置;而高相对分子质量样品的黏流温度高于低相对分子质量样品,因此其高弹态区域要宽一些。
14.比较下列两种聚合物的柔顺性,并详细说明原因:
【答案】聚氯丁二烯的柔顺性好于聚氯乙烯,所以前者用作橡胶而后者用作塑料。聚氯乙烯有极性的侧基有一定刚性。聚氯丁二烯虽然也有极性取代基但C1的密度较小,极性较弱,另一方面主链上存在孤立双键,孤立双键相邻的单键的内旋转势能较小。因为键角较大(120°而不是109.5°), 双键上只有一个H 原子或取代基,而不是两个。
15.测得聚丙烯酸丙酯和聚丙烯酸的分别为5.2和9.0, 如何解释这种差别?
【答案】由于后者含极性较大的氯原子。
16.试述下列因素对高分子的玻璃化转变温度的影响:
(1)当数均相对分子质量无限増大时,其情况怎样?(2)加入增塑剂,试列出其定量关系。
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