2017年南京工业大学先进材料研究院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．
条件（或状态）
【答案】通过选择溶剂和温度使高分子溶液中溶剂的过量化学位为零的条件，这种条件称为条件或状态。
2． 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。
3． 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。
4． 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。
5． 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。
6． 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。
7． 高临界共溶温度
【答案】高临界共溶温度是指高温互溶，低温分相的临界共溶温度，用UCST 表示。
8． 熔体流动速率
【答案】熔体流动速率，也指熔融指数，是在标准化熔融指数仪中于一定的温度和压力下，树脂熔料通过标准毛细管在一定时间内（一般lOmin ）内流出的熔料克数，单位为g/10min。熔体
流动速率是一个选择塑料加工材料和牌号的重要参考依据，能使选用的原材料更好地适应加工工艺的要求，使制品在成型的可靠性和质量方面有所提尚。
二、简答题
9． 讨论下列聚合物的结晶能力：
（1）尼龙-66；（2）聚对苯二甲酸丁二醇酯；（3）聚对苯二甲酸乙二醇酯；（4）聚苯醚；（5）聚甲醛；（6）聚四氟乙烯；（7）氯化聚乙烯；（8）聚氯乙烯；（9）无规聚丙烯。
【答案】（1）、（2）、（3）、（5）、（6）易结晶；（4）、（7）、（9）不结晶；（8）难结晶，结晶度低。
10．橡胶受外力拉伸等温可逆形变时，试从热力学第一定律出发推导：外力一部分用于热力学能的改变，一部分用于熵的改变。
【答案】假定长度为的橡皮试样，等温时受外力F 拉伸，伸长为沿。由热力学第一定律知道，体系的热力学能增加dQ 等于体系吸收的能量dQ 与体系对外做的功dW 的差，即dW
；另包括两部分：一部分是拉伸过程中体积变化所做的功pdV （膨胀功，体系对外做功，为正值）
，即
一部分是拉伸时长度变化所做的功—FdI （外力对体系做的功，为负值）
根据热力学第二定律，对于等温可逆过程，实验证明，橡胶拉伸时体积几乎不变
，所以或写成
11．有两种交联程度不同的天然橡胶，已知样品1的交联度高于样品2，试在同一坐标轴上画出这两种天然橡胶样品的温度-形变曲线，并标明两者的玻璃化温度。
【答案】见图。
图
交联度増加，玻璃化温度增加，因此样品1的玻璃化温度较高。交联聚合物不能熔融流动，因此没有黏流态，经过玻璃化转变后进入高弹态。由于样品1的交联度高，因此其模量也较高，相同外力下的形变较小。
12．以苯乙烯为单体，分别采用过氧化二苯甲酰和Ziegler-Natta 型催化剂制备聚苯乙烯，何种聚苯乙烯可以结晶？何种不能结晶？何种聚苯乙烯的硬度、弹性模量、抗张强度、耐热性较高？何种聚苯乙烯的上述性能指标较低？为什么？
【答案】前者是无规聚苯乙烯，不能结晶，这些性能指标均较低；后者是全同聚苯乙烯，能结晶，这些性能指标均较高。
13．试就聚乙烯回答下列问题。
（1）晶体时的分子形态如何？非晶体时分子形态又如何？
（2）高压法和低压法所得到的产品在结构上和性能上主要差别是什么？
（3）两种支链型聚乙烯样品，主链和支链的链节比相同，而支链大小不同，在相同条件下结晶，其结晶度是否相同，可能情况如何？
（4）为什么聚乙烯的内聚能密度小于弹性体，反而作为塑料使用？
（5）结晶度为50%的聚合物，在常温下处于何种力学状态？
【答案】（1）晶体时的分子形态是平面锯齿形，非晶体时的分子形态是无规线团。
（2）高压法生产的聚乙烯是支链型结构，低压法生产的聚乙烯是线性结构。线性结构是可溶可熔的，有利于加工成型，支链型聚乙烯，它的密度比较低不易结晶，支链的存在使低密度聚乙烯分子不易规整排列，坚韧度，抗拉强度以及耐溶剂性较差。
（3）其结晶度是不一样的，支链越大，使其密度降低越低，分子链距离越大，分子间力越小，分子排列规整性越差，因此结晶可能性小。
（4）总的讲，
内聚能密度小于可以用作橡胶，70〜100之间可用作塑料，内聚能
小于小于弹性体，密度大于100时，可作为纤维使用。聚乙烯的内聚能密度为使分子间力增加，因此作为塑料使用。
（5）高聚物在结晶时，总是不完全的，是部分结晶，还有一部分没有结晶，当结晶度达到50%时，说明试样一半结晶，一半没有结晶，也就是在熔点下结晶部分链段还不能运动，而非晶态部分，链段可以运动，产生高弹形变，这时在常温下所处的力学状态为皮革太。
14．比较下列聚合物玻璃化温度的大小，并对结果加以解释：
（1）聚乙烯、聚丙烯和聚苯乙烯；
（2）聚二甲基硅氧烷、聚甲醛和聚乙烯；
（3）聚丙烯酸甲酯和聚甲基丙烯酸甲酯；
（4）聚苯乙烯和聚甲基苯乙烯；
（5）聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸乙酯、聚甲基丙烯酸丙酯；
（6）聚丙烯和聚异丁烯；
（7）聚丙烯、聚氯乙烯和聚丙烯腈；
（8）尼龙6和尼龙10;
按理应为橡胶用，实际上是作为塑料使用，这是因为聚乙烯分子链的结构比较简单，容易结晶，