2017年华南理工大学机械与汽车工程学院839高分子物理考研仿真模拟题
● 摘要
一、名词解释
1． 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。
2． 强迫高弹行为
【答案】强迫高弹行为是指处在玻璃态的聚合物，在外力作用下产生百分之几百的大形变，外力去除后，虽然形变无法恢复，但加热到玻璃化温度以上，形变可以自动恢复的一种现象。为区别于普通的高弹形变，称其为强迫高弹形变。
3． 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。
4． 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。
5． 渗透压
【答案】半透膜一边的溶剂向另一边的溶液渗透，当达到渗透平衡时两边液体的静压差称为溶液的渗透压。
6．
溶剂
【答案】当的溶剂称为溶剂。
7． 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。
时，高分子溶液中溶剂的过量化学位为零，高分子溶液处于状态，状态下
8． 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。
二、简答题
9． 将下列三组聚合物按结晶难易程度排序：
（1）PE ，PP ，PVC ，PS ，PAN ；（2）聚对苯二甲酸乙二酯，聚间苯二甲酸乙二酯，聚己二酸乙二酯；（3）尼龙-66，尼龙-1010。
【答案】综合考虑分子链的规整性、柔顺性和分子间作用力，结晶难易程度为：（1）
（2）聚己二酸乙二酯>聚对苯二甲酸乙二酯>聚间苯二甲酸乙二酯，因为
聚己二酸乙二酯柔性好，而聚间苯二甲酸乙二酯对称性不好；（3）尼龙-66>尼龙-1010，因为前者中的氢键密度大于后者。
10．为什么缓慢冷却的涤纶薄片具有脆性，而迅速冷却并经过拉伸后却是韧性很好的薄膜材料？
【答案】前者结晶，后者基本上为非晶。
11．2000年，因在导电高分子领域的杰出贡献而获得诺贝尔化学奖的高分子科学家是谁？他们的主要贡献是什么？简述导电高分子的研究意义。
，马克迪尔米德（AlanGMacDiarmid ，【答案】2000年，黑格尔（AlanJ.Heeger ，1936年~）
1927~007年）和白川英树（HidekiShirakawa ，1936年~）由于“导电性高分子的发现与开发”获诺贝尔化学奖。1976年，他们发现聚乙炔掺杂碘后居然能像金属那样导电。这个现象的发现开启了导电高分子的时代，改变了长期以来人们对高分子只能是绝缘体的观念，进而开发出了具有光、电活性的被称电子聚合物的高分子材料，有可能为21世纪提供可进行信息传递的新功能材料。
12．试用自由体积理论解释聚合物的玻璃化转变。
【答案】根据自由体积理论，液体或固体物质的体积是由两部分组成的：一部分是被分子占据的体积，称为已占体积，另一部分是未被占据的以“孔穴”形式分散于整个物质之中的自由体积。正是由于自由体积的存在，分子链才可能通过转动和位移而调整构象。自由体积理论认为，当高聚物冷却时，起先自由体积逐渐减少，到某一温度时，自由体积将达到最低值，这时高聚物进入玻璃态。在玻璃态下，由于链段运动被冻结，自由体积也被冻结，并保持一恒定值。因此，对任何高聚物，玻璃化温度就是自由体积达到某一临界值时的温度，高聚物的玻璃态可视为等自由体积状态。
13．实测的Awami 指数n 有可能不是整数，为什么？实际聚合物结晶过程在后期与Awami 方程有偏离，为什么？
【答案】聚合物结晶可能出现多种形态，如同时有二维球晶和三维球晶；结晶的成核机理也常出现异相成核和均相成核同时存在的情况。所以会有非整数的Avrami 指数。
实际聚合物结晶过程可以分为两个阶段，符合Awami 方程的直线部分称为主期结晶（初级结
，偏离方程的部分称为次期结晶（又称次级结晶在主期结晶完成后，未来得及结晶的部分还会晶）
慢慢结晶，已有的结晶也可能进一步完善化，形成复杂的次期结晶过程。
14．比较尼龙-66和尼龙-1010，加工时哪个聚合物成型收缩较大？
【答案】尼龙—66较易结晶，结晶度较大。由于结晶体积收缩，所以尼龙-66成型收缩较大。
15．写出橡皮弹性的热力学表达式，说明式中各项的意义。根据此热力学表达式设计一种实验来说明理想橡胶的弹性是熵弹性。
【答案】把热力学第一定律和第二定律用于高弹形变，则橡胶形变后的张应力可以看成由熵的变化和热力学能的变化两部分组成：
由于熵不能直接测定，上式变换成
验证实验时，将橡胶试样等温拉伸到一定长度，在定长的情况下测定不同温度下的张力F , 以F 对T 作图，得到一条直线，直线的截距为
结果发现
即橡胶拉伸时热力学能几乎不变，而
主要是熵的变化。这种只有熵才有贡献的弹性称为熵弹性。
16．同一种聚合物在下列哪种溶液中链的均方末端距最大？并简要说明。
（1）良溶剂的稀溶液中； （2）劣溶剂的稀溶液中； （3）良溶剂的浓溶液中； （4）劣溶剂的浓溶液中。
【答案】（1）。因为分子链在良溶剂中较舒展；另一方面，浓溶液中分子链数目较多，每条链占有体积较少。
三、计算题
17．WLF
方程以
时参考温度时的常数【答案】以
参考时，
∴
以
参考时
②-①得
，当取
为参考温度时，求