当前位置:问答库>考研试题

2017年上海交通大学材料科学与工程学院837高分子化学与高分子物理之高分子物理考研仿真模拟题

  摘要

一、名词解释

1. 分子量分布

【答案】分子量分布是组成聚合物中不同分子量聚合物的相对量。通常以分子量分布曲线或分子量分布指数来表示。

2. 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。

3. 全同立构

【答案】全同立构是指以不对称碳原子取代基的排列方式来区分因含有不对称碳原子而引起旋光异构现象的异构体,取代基排布于高分子主链的同侧就叫做全同立构。

4. 链段

【答案】链段是指高分子主链上由若干个化学键组成的能够独立运动的最小单元。

5. 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。

6. 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。

7. 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。

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. 说明高分子材料产生静电的主要原因。

【答案】聚合物在生产、加工和使用过程中会与其他材料、器件发生接触或摩擦,有静电产生。而聚合物的高绝缘性使静电难以漏导,从而容易积累静电。例如,吸水性低的聚丙烯腈纤维加工时的静电可达15kV 以上。

10.画出聚合物的玻璃化温度与相对分子质量之间的关系曲线。

【答案】见图1。

图1

相对分子质量与玻璃化温度之间的关系为:

一般来说,相对分子质量增加时,升高,但是只有在相对分子质量较低的范围内,相对分子质量对玻璃化温度才有比较显著的影响。当相对分子质量超过一定值后,变化就非常缓慢,并接近一平衡值

如果以

为横坐标作图,则如图2所示。

随相对分子质量的

图2

11.画出天然橡胶、无规立构聚苯乙烯、聚碳酸酯在室温和中等拉伸速率下的应力-应变曲线示意图。

【答案】天然橡胶、无规立构聚苯乙烯、聚碳酸酯在室温和中等拉伸速率下的应力-应变曲线

12.光散射法中,一般采用相对方法测定瑞利比

【答案】因为,在光散射法中,如要直接测定

为什么?

就需要测定单位体积溶液的散射光强度I 与

入射光强度之比。而散射光强度是很弱的,一般比入射光强度弱五个数量级,若要准确测定两者的比值是困难的,除非使用特殊的仪器。而且,准确测定观察距离r 也较困难。因此,在光散射法中,一般采用相对方法测定瑞利比

13.写出下列化合物的链节结构,并指出有无氢键。若有,是分子内还是分子间氢键?

(1)聚氯乙稀; (2)聚乙烯醇; (3)尼龙-6和尼龙-66; (4)涤纶; (5)纤维素。 【答案】(1)无;

(2)有,分子间氢键为主; (3)有,分子间氢键为主; (4)无;

(5)有,分子内和分子间氢键。

14.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。