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一、名词解释

1． 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。

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． 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。

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． 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。

7． 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。

8． 介电松弛中的柯尔-柯尔圆（Cole-Cole 圆）

【答案】介质在静电场作用下，所产生的取向极化是一个松弛过程，若是加上个交变电场后，由于松弛过程，取向极化跟不上电场的变化，产生一个相位差，叫做取向极化强度。取向极化和变形极化相加得到总极化度，由之求出复数介电常数，该公式叫做德拜色散关系式，实部是横坐标，虚部是纵坐标，得到的是一个圆，叫柯尔-柯尔圆。

二、简答题

9． 如果某种聚合物的玻璃化温度低于室温，通常可用作橡胶，而聚乙烯的玻璃化温度接近零下70℃，却只能用作塑料，为什么？

【答案】具有较低的玻璃化温度只是聚合物用作橡胶材料的结构特征之一，而要能够产生橡胶高弹性必须具备的另一结构特征，就是在常温下不易结晶。聚乙烯由于分子结构简单、对称性高、分子链柔性好，常温下极易结晶，而且结晶度又较高。虽然其玻璃化温度很低，常温下非晶区处于高弹态，但是在晶格的束缚下，链段难以运动，在外力作用下呈现不出高弹形变，因此也就不能用作橡胶。正是由于其结晶特性，在其熔点以下均具有较好的力学性能，即较高的模量和强度，因此可用作塑料。

10．说明温度对于绝缘聚合物的导电性的影响。为什么聚合物的电导率在附近发生急剧变化？

【答案】温度升高，链段的活动性增加，自由体积增加，离子迁移率增加，电导率增加。特 别是在附近，曲线有突变，利用这点可以测定

11．在室温下实验测得某玻璃态聚合物的应力-应变曲线如图所示，说明A 、B 和C 的结构变化。

图 某玻璃态聚合物的应力-应变曲线

【答案】A 点只是键长、键角的变化，属于普弹形变。B 点发生屈服，链段开始运动，称为强迫高弹形变。C 点发生断裂，化学键或分子间作用力被破坏。

12．如何制得尺寸稳定性好、韧性好、透明性也较好的均聚聚丙烯注塑制品？

【答案】一个方法是添加成核剂得到很小尺寸的结晶。结晶小使透明性和韧性同时得到提高。另一方面，成核剂也提高了结晶度，从而在使用过程中不会进一步结晶，提高了尺寸稳定性。

注：问的是均聚聚丙烯，所以不能用共混或共聚的改性方法。

13．试讨论聚合物介电损耗产生的原因。

【答案】决定聚合物介电损耗大小的内在原因，

一是聚合物分子极性的大小和极性基团的密度，

二是极性基团的可动性。基团极性越大，极性基团的密度越大，介电损耗越大。极性基团位于聚合物的P-位或柔性侧基的末端时，其取向极化的过程是一个独立的过程，引起的介电损耗并不大。

14．与小分子化合物比较，高聚物的溶解过程有何特点？晶态、非晶态和交联聚合物的溶解行为有何不同？

【答案】由于高分子比溶剂分子的尺寸大得多，高分子的运动速度要比溶剂分子的慢得多，溶剂分子能比较快地渗透进入聚合物，而高分子向溶剂的扩散却很慢。因此，聚合物的溶解过程要经过两个阶段，首先，是溶剂分子渗入聚合物内部，使聚合物体积膨胀，这一阶段称为溶胀；然后，是高分子均匀分散在溶剂中，形成完全溶解的分子分散的均相体系，即高分子溶液。而小分子化合物与溶剂分子的尺寸相当，两者的运动速度也相当，小分子溶质和溶剂分子都能较快相互扩散而形成溶液，因此，小分子化合物的溶解过程没有溶胀的阶段，只有溶解过程。

因为非晶态聚合物的分子堆砌比较松散，分子间的相互作用较弱，因此，溶剂分子比较容易渗入聚合物内部使之溶胀和溶解。而晶态聚合物由于分子排列规整，堆砌紧密，分子间相互作用强，因此，溶剂分子渗入聚合物内部很困难。所以，通常非晶态聚合物比晶态聚合物容易溶解。交联聚合物在溶剂中会发生溶胀，由于有交联化学键的束缚，不能进一步使交联的高分子扩散到溶剂分子中，故交联聚合物只能溶胀，不能溶解。

15．用NaOH 中和聚丙烯酸水溶液时，黏度发生什么变化？为什么？

【答案】首先黏度越来越大，因增加使丙烯酸基团的离解度增加。至中和点时，比浓黏度

浓度，则离解反而受抑制，线团重薪收缩，比达最大值，下降原因是同离子效应。进一步增加

浓黏度又逐渐下降。

16．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。

三、计算题

17．估算在亚浓的溶液中的高分子尺寸，相关长度和渗透压。

【答案】（1）在亚浓溶液中，临界点

其中

又因为

为高分子的分子量

高分子平均浓度与高分子线团中的浓度相等。

为回转半径。