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2017年武汉大学化学与分子科学学院884无机化学和高分子化学与物理考研强化模拟题

  摘要

一、名词解释

1. 应变软化

【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。

2. 低临界共溶温度

【答案】低临界共溶温度是指低温互溶,高温分相的临界共溶温度,用LCST 表示。

3. 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。

4.

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。

5. 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。

6. 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。

7. 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。

8. 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

使高分子溶液符合理想溶

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。

二、判断题

9. 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。

10.全同立构聚苯乙烯和聚对苯二甲酸乙二酯的结晶速率比聚乙烯的结晶速率快。( )

【答案】×

【解析】结晶速率线形链优于支化链,所以聚乙烯的结晶速率应快于全同立构聚苯乙烯。

11.由于拉伸产生热量,因此导致结晶速率下降。( )

【答案】×

【解析】拉伸使分子链取向,分子无序程度变低,这样聚合物晶态和非晶态之间转变的熵变减少,有利于分子进行规整排列,所以可以提高结晶速率。

12.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。

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.高密度聚乙烯、低密度聚乙烯和线形低密度聚乙烯在分子链上的主要差别是什么?

【答案】高密度聚乙烯为线形结构,低密度聚乙烯为具有长支链的聚乙烯,而线形低密度聚乙烯的支链是短支链,由乙烯和高级的α-烯烃如丁烯、己烯或辛烯共聚合而生成。共聚过程生成的线形低密度聚乙烯比一般低密度聚乙烯具有更窄的相对分子质量分布。高密度聚乙烯易于结晶,故在密度、熔点、结晶度和硬度等方面都要高于低密度聚乙烯。

15.用热力学观点解释非极性聚合物的溶解过程。

【答案】溶解过程是溶质分子与溶剂分子相互混合的过程,在恒温恒压下,溶解过程能自发进行的必要条件是混合自由能负取决于混合热

自由能即 因此

,的正因为在溶解过程中,分子的排列趋于混乱,熵的变化是増加的,

即的正负大小和温度T 的高低。 时,才能满足溶解过程能自发进行的必要条件,即混合才能使溶解过程自发进行。

非极性聚合物在非极性溶剂中,由于高分子与溶剂分子相互作用弱,溶解过程一般是吸热的,因此,

只有当)故只有升高温度T 或减小混合热假定混合过程没有体积变化,可沿用小分子的Hildebrand 溶度公式来计算混合热

式中,是指混合后溶液的总体积;为体积分数;1,2分别表示溶剂和溶质。

因此只要当非极性聚合物与溶剂的溶度参数愈接近,两者溶度参数相差愈小时,相互混合时的混合热愈小,也就愈有利于溶解过程的自发进行。

16.有全同立构和无规立构两种聚丙烯,为测定其单体连接顺序,先分别将这两种聚丙烯氯化,并控制每一结构单元平均引入一个原子,再脱除进一步热裂解成环,则可得到各种取代苯。由裂解色谱分析得知,全同立构体的裂解碎片中,1, 2, 4-三甲苯:1, 3, 5-三甲苯=2.5:97.5; 而无规立构体的裂解碎片中,这一比例为9.5:90.5。试由以上实验数据推断这两种聚丙烯大分子链的单体连接顺序。

【答案】

三单元

均环化得1,3, 5-三甲苯;而其他三单元

2, 4-均环化得1,

三甲苯。所以结论是,无规立构聚丙稀中,单体头-头连接率为9.5%; 全问AL 构聚丙燦中单体头-头连接率为2.5%。

17,高分子溶液的特征是什么?把它与胶体溶液或低分子真溶液比较如何证明它是一种真溶液? .

【答案】从表可看出高分子溶液与胶体溶液和真溶液的不同以及高分子溶液的特征。主要从热力学性质上可以判定高分子溶液是真溶液。