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2017年江苏省培养单位822高分子化学与物理之高分子物理考研题库

  摘要

一、名词解释

1. 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。

2. 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。

3. 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。

4. 高斯链

【答案】高斯链是指高分子链段分布符合高斯分布函数的高分子链,也称为等效自由结合链。

,相柔性的非晶状线型高分子链,不论处于什么形态(如玻璃态、高弹态、熔融态或高分子溶液)

同分子量的高分子链段都取平均尺寸近乎相等的无规线团构象,称为“等效自由结合链”。因为等效自由结合链的链段分布符合高斯分布函数,又称为高斯链。

5. 次期结晶

【答案】次期结晶是主期结晶完成后在一些残留的非晶态部分和晶体结构不完整的部分继续进行结晶或使球晶中晶粒的堆砌更紧密,晶体内部的缺陷减少或消除使之进一步完善的过程。

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. 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。

8. 聚集态结构

【答案】聚集态结构是指高分子链间的几何排列,又称三次结构,也称为超高分子结构。聚集态结构包括晶态结构、非晶态结构、取向结构和织态结构等。

二、判断题

9. 高聚物的结晶温度越高,熔限越大。( )

【答案】×

【解析】结晶温度越高,分子链的运动能力越强,分子链可以充分调整其构象,使形成的结晶比较完善,因而熔限较窄。

10.玻璃态高聚物的强迫高弹形变与橡胶的高弹形变本质上是一样的。( )

【答案】√

【解析】玻璃态高聚物的强迫高弹形变,其本质与橡胶的高弹形变是一样的,都是由于链段运动被激发而引起的,只是两者的表现形式不同而已。

11.橡胶拉伸过程中的应力-应变关系符合虎克定律。( )

【答案】×

【解析】

橡胶拉伸过程中的应力与应变之间的关系为

因此,交联橡胶的应力-应变关系并不符合虎克定律。

12.银纹就是裂缝。( )

【答案】×

【解析】银纹与裂缝不同,银纹的质量不为零,银纹体中包含取向的聚合物。

13.聚合物黏流温度的定义虽然明确,但聚合物往往没有一个确定的黏流温度。( )

【答案】√

【解析】聚合物的黏流温度具有准确的定义,即高弹态与黏流态之间的转变温度。但是由于黏流温度受相对分子质量的影响非常明显,随着相对分子质量的増大,黏流温度显著升高。而聚合物的相对分子质量具有多分散性,所以实际上非晶高聚物没有明晰的黏流温度。

而按照虎克定律有

三、简答题

14.什么是Boltzmann 叠加原理?写出叠加方程。

【答案】这个原理指出聚合物的力学松弛行为是其整个历史上各松弛过程的线性加和的结果。对于蠕变过程,每个负荷对聚合物的形变的贡献是独立的,总的蠕变是各个负荷引起的蠕变的线性加和。对于应力松弛,每个应变对聚合物的应力松弛的贡献也是独立的,聚合物的总应力等于历史上各应变引起的应力松弛过程的线性加和。

对于蠕变实验,Boltzmann 叠加方程为

对于应力松她实验,Boltzmann 叠加方程为

15同样相对分子质量的线型分子和支化分子哪个先流出色谱柱?采用GPC 技术能否将相对分子.

质量相同的线型PE 和支化PE 分开?为什么?

【答案】线型分子先流出。能,因为支化高分子的流体力学体积较小。

16.高分子液晶根据内部分子排列有序性可分为哪几类?如何用简单的实验区分它们?

【答案】可分为向列型、近晶型和胆留型。图表示结晶和三类液晶中分子排列情况,可见结晶中分子呈三维有序,而向列型液晶中分子为一维有序,分子在一个方向取向,与之垂直方向则完全无序。胆留型液晶是分子层重叠形成的,每一分子层内分子统一取向,而每一分子层内分子的取向又绕着与分子层垂直的轴逐次扭转一定的角度。扭转角为360°时的距离称为螺距。当螺距无限大时胆甾型液晶成为向列型液晶。近晶型液晶从形成分子层这一点上与胆留型液晶相似,但分子的长轴与分子层表面垂直,或者有一定的角度,面内分子的排列没有规则。胆甾型液晶和近晶型液晶均为二维有序。

图 结晶和三类液晶中分子排列情况示意图

,近晶用正交偏光显微镜可以区别其不同的典型结构,向列型的典型光学织构是“纹影织构”

,胆留型的典型光学织构是“指纹状织构”型的典型光学织构是“焦锥织构”。

17.简述聚合物玻璃化转变的三种理论的要点。

【答案】解释玻璃化转变的理论有:

(1)以Gibbs-Dimarzio 为代表的热力学理论(简称G-D 理论)。其结论是:不是热力学二级转变温度,但确实存在一个二级转变温度

比低50°C左右。由于

一方法不同条件得到的

自由体积。在这个温度下聚合物的构象熵等于零,可以预计是力学状态的转变点,不是热力学相变温度,因而不同测定方法或同数值有相当大的差别,必须注意。 (2)以Fox-Flory 为代表的自由体积理论。聚合物链堆砌是松散的,存在一部分空隙,称为以上时自由体积较大,链段能够通过向自由体积转动或位移而改变构象。当温度降