2017年西安工业大学材料与化工学院826高分子化学与物理之高分子物理考研强化模拟题
● 摘要
一、名词解释
1.
状态(条件) 【答案】状态(
条件)是指通过选择溶剂和温度以满足
液的条件。
2.
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。
3. 熔融纺丝
【答案】熔融纺丝是指将聚合物加热熔融,然后由喷丝头喷成细流,经冷凝牵引成为纤维。
4. 柱效
【答案】柱效是指色谱柱的分离效率,用单位柱长的理论塔板数N 表示:
为色谱柱的长度,
5. 应变软化 为淋出体积,为峰宽。 其中L 使高分子溶液符合理想溶
【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. 理想溶液
【答案】理想溶液是指溶液中溶剂分子间,溶质分子间和溶质溶剂分子间的相互作用能都相等;溶解过程没有体积的变化;溶解过程没有焓的变化。
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. 粘流温度
【答案】粘流温度Tf 是高弹态与粘流态间的转变温度,也称软化温度。
二、判断题
9. 非晶聚合物具有一个确定的玻璃化温度,而结晶聚合物则没有玻璃化温度。( )
【答案】×
【解析】由于结晶性的聚合物也难以形成100%的晶体,任何结晶性的聚合物都存在非晶区,随着温度的变化,非晶区也会发生玻璃化转变。因此,玻璃化转变现象在高聚物中是普遍存在的,结晶性聚合物也存在玻璃化温度。
10.熔融指数是聚合物熔体黏度的另一种表示方法,单位也是泊。( )
【答案】×
【解析】熔融指数的定义是:在一定温度下,熔融状态的高聚物在一定负荷下,十分钟内从规定直径和长度的标准毛细管中流出的质量(克数)。因此,熔融指数的单位为克。
11.在炎热的夏天,聚氯乙烯制成的雨衣挂在墙上会随着时间的増加而变长,这是由于聚氯乙烯发生应力松弛造成的。( )
【答案】×
【解析】这是发生蠕变造成的。
12.银纹具有可逆性。( )
【答案】√
【解析】银纹产生后,在压力下或在玻璃化温度以上退火时会回缩或消失,因此银纹具有可逆性。
13.高分子材料的破坏是由于高分子链的断裂引起的。( )
【答案】×
【解析】高分子材料在外力作用下发生破坏时,首先将发生在未取向区域的分子间力的破坏,随后应力集中到取向的主链上,引起分子链的断裂,因此高分子材料的破坏不是首先通过分子链的断裂发生的。
三、简答题
14.将3片约的全同立构聚丙烯薄膜分别置于载玻片与盖玻片之间。将它们在热台上加热到200℃,然后将它们分别:(1)投入液氮;(2)置于室温铜板上;(3)在140℃热台上恒温处理,则3片试样最终在正交偏光显微镜下显示的形貌有什么差别?
【答案】(1)没有结晶;(2)小球晶;(3)大球晶。前两个过程称为淬火,后一个过程称为等温结晶。
15.内耗对于聚合物来说有何利弊?
【答案】对于在交变应力作用下进行工作的轮胎和传动带等橡胶制品来说,一方面,希望内耗越小越好,因为内耗导致发热,加速橡胶的老化,内耗小回弹性较大。另一方面,要选择内耗
较大的聚合物用作桥墩的缓冲垫、高速火车铁轨的缓冲垫等吸音、消震材料,能吸收较多的能量。
16.不受外力作用,橡皮筋受热伸长;在恒定外力作用下,橡皮筋受热收缩。试分别用分子观点和热力学观点解释。
【答案】(1)不受外力作用,橡皮筋受热伸长是正常的热膨胀现象,本质是分子的热运动。(2)恒定外力下,橡皮筋受热收缩。分子链被伸长后倾向于收缩卷曲,加热有利于分子运动,从而利于收缩。从热力学角度看,其弹性主要是由熵变引起的,
即收缩,而且随T 增加,收缩增加。
17.为什么聚合物不存在气态,且交联聚合物甚至不存在液态(各向同性熔体)?
【答案】聚合物的相对分子质量很大,分子间总的相互作用力非常大,受热时,单条高分子链无法摆脱其他分子链对它的相互作用力而气化。但热塑性聚合物受热时分子链能够克服分子间作用力而流动,所以存在液态。交联的聚合物因有比分子间相互作用力(范德华力)更强的化学键束缚,加热时分子不能相互位移而流动,故没有液态。只有在更高的温度下化学键才会断裂,但此时聚合物已经降解。
18.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。
19.Flory-Huggins 的似晶格模型溶液理论有哪些基本假定?这些假定的合理性如何?
【答案】(1)基本假定为:①溶液中分子的排列是一种晶格的排列,每个溶剂分子占一个格子,每个高分子的聚合度相同,都占有x 个相连的格子,x 为链段数,链段与溶剂的体积相等。
②高分子链是柔性的,所有构象具有相同的能量。
③溶液中链段是均匀分布的,即链段占有任一格子的概率相等。
④聚合物处于解取向态。
(2)假定不合理的地方有:
①实际上,链段与溶剂的体积不等。
②链段、溶剂之间三种相互作用的大小不同。
③链段分布在稀溶液中不均匀,而是像链段云一样有密度差别。
④混合前解取向态不是聚合物的实际状态,有结晶、取向、缠结等。
中,外力F=定值,
所以