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一、名词解释

1． 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。

2． 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。

3． 内聚能密度

【答案】内聚能密度就是单位体积内lmol 凝聚体为克服分子间作用力汽化时所需要的能量E 。是评价分子间作用力大小的一个物理量，主要反映基团间的相互作用。一般来说，分子中所含基团的极性越大，分子间的作用力就越大，则相应的内聚能密度就越大；反之亦然。

4． 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。

5．

溶剂

【答案】当

的溶剂称为溶剂。

6． 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。

7． 假塑性流体

【答案】假塑性流体是指无屈服应力，并具有粘度随剪切速率增加而减小的流动特性的流体，其本构方程为

，r 是剪切应力，是粘度的度量，D 是剪切应变速率。 （n

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． 解释下列观察到的聚合物力学性质倾向：

表

【答案】高密度聚乙烯的结晶度大于低密度聚乙烯，结晶使分子间作用力增加，从而提高强度，但断裂伸长率下降。聚四氟乙烯中氟对称取代，没有明显极性，但能结晶，强度、断裂伸长率与高密度聚乙烯差不多。与聚乙烯相比，聚丙烯的侧甲基对刚性有贡献，强度有所提高，断裂伸长率有所降低。与聚乙烯相比，聚苯乙烯和聚氯乙烯分别由于苯环的刚性和氯的极性的影响，强度提高，断裂伸长率降低。与聚乙烯相比，尼龙-66和聚碳酸酯分别由于氢键和主链刚性，强度大为提高，断裂伸长率有所降低，但降得不多，保持了较好的軔性，成为强而軔的工程塑料，尼龙-66由于还有成纤性而成为优良的合成纤维。弹性模量的结构影响因素与抗张强度基本一致。

10．什么是切应力双生互等定律？从任意断面的应力分析入手解释切应力双生互等现象。

【答案】（1）脆性聚合物在断裂前，试样没有明显变化，断裂面与拉伸方向相垂直。而初性聚合物拉伸到屈服点时，常看到试样出现与拉伸方向成大约

都会产生，所以这种性质又称为切应力双生互等定律。

（2）从任意断面的应力分析人手可以说明这个现象。样条的任意斜截面（面积

法应力时有最大值，当时有最大值，所以切应力：

）上的当倾斜的剪切滑移变形带。

由于两个也就是说抗剪切强度总是比抗张强度低，由于分子链间的滑移总是

比分子链断裂容易，所以拉伸时斜面上切应力首先达到材料的抗剪切强度而出现滑移变形带。

11．排出下列聚合物分子间作用力大小顺序，并指出其理由：

PET , 聚丁二烯，聚异丁烯，聚氯乙烯，聚丙稀腈。

【答案】聚丙烯腈＞PET ＞聚氯乙烯＞聚丁二烯＞聚异丁烯。按分子结构中是否有极性基团和极性基团的极性大小排列顺序。其中聚丁二烯和聚异丁烯都没有极性基团，但聚异丁烯有侧甲基，使分子链间排开一定距离，分子间作用力较弱。

注意：上述聚合物都没有氢键。如果某些聚合物有氢键，而其他聚合物有极性，则要综合考虑。一般情况氢键力大于极性力。

12．高分子溶液中溶剂的化学势表达式在高分子物理的理论推导中多次使用，指出它还用在哪几处。

【答案】（1）在推导交联聚合物的平衡溶胀比Q 与以及网链平均相对分子质量的关系时。 （2）在推导高分子稀溶液的渗透压公式时。

（3）在推导高分子溶液相分离的临界条件时。

13．橡胶往复形变时产生滞后损耗（内耗）的分子机理是什么？

【答案】橡胶被拉伸时，外力对体系做的功，一方面改变链段构象，另一方面克服链段间的摩擦力。回缩时，体系对外力做功，一方面使构象改变重新卷曲，另一方面仍需克服链段间的摩擦力。在这样一次循环中，链构象完全恢复，不损耗功，所损耗的功全部用于克服内摩擦力，转化为热。

14．证明聚乙烯的晶片中分子链折叠排列的一种实验方法是，用发烟硝酸刻蚀晶片的表面，产生的分子链碎片用色谱分离，然后用渗透压法测相对分子质量。最短的链碎片的长度应当等于晶片的厚度，第二短的链碎片的长度应当等于晶片厚度的两倍再加上往回折叠时晶体外松散环链的长度。实际实验中观察到这两种链碎片的相对分子质量分别为1260和2530。由于切断的链端有硝基和羰基，相对分子质量应减去60才是聚乙烯链的值。计算晶片的厚度（聚乙烯链节长度为0.253nm ），并与X 射线衍射测得的10.5nm 相比较。色谱的这两个峰的链长之比说明了什么？

【答案】晶片的厚度为10.8rnn ，与X 射线衍射测定结果相符。两个峰的链长之比的大小说明了链折叠的紧密程度，越小越紧密。

15．什么是内聚能密度？它与分子间作用力的关系如何？如何测定聚合物的内聚能密度？

【答案】单位体积内的内聚能称为内聚能密度（CED ）, 内聚能定义为消除1mol 物质全部分子间作用力时热力学能的増加。分子间次价力的强弱可以用内聚能大小来衡量，内聚能越大，分子间作用力越大。对于小分子，它相当于气化热（或升华热）。然而高分子不能气化，只能用间接方法测定内聚能，常用溶胀度法、浊度法和黏度法。

16．讨论下列因素对蠕变实验的影响：（1）相对分子质量；（2）交联；（3）缠结数。

【答案】（1）相对分子质量：低于时，非晶聚合物的蠕变行为与相对分子质量无关，高于

次方规律，聚合物的平衡零剪切黏度随重均相对随相对分子质量增加而大大减少，永久形变时，非晶或未交联聚合物的蠕变受相对分子质量影响很大，这是因为蠕变速率首先取决于聚合物的黏度，而黏度又取决于相对分子质量。根据分子质量的量次方增加。于是平衡流动区的斜率，蠕变速率较小（图）也因此减少。相对分子质量较大（黏度较大）。

（2）交联：低于时，链的运动很小，交联对蠕变性能的影响很小，除非交联度很高。但是，