2017年齐鲁工业大学纳米功能材料研究所842高分子物理考研强化模拟题
● 摘要
一、名词解释
1. 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。
2. 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。
3. 溶胀平衡
【答案】交联聚合物在溶胀过程中,一方面溶剂力图渗入聚合物内部使其体积膨胀;另一方面,由于交联聚合物体积膨胀导致网状分子链向三维空间伸展,而产生弹性收缩力,力图使分子网收缩。当这两部分相反的作用相互抵消时,达到溶胀平衡。
4. 高分子溶液
【答案】高分子溶液是聚合物以分子状态分散在溶剂中所形成的均相混合物。
5.
溶剂
【答案】当
的溶剂称为溶剂。
6. 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。
7. 玻璃化转变温度
【答案】从分子结构上讲,玻璃化转变温度是高聚物无定形部分从冻结状态到解冻状态的一种松弛现象。在玻璃化转变温度以下,高聚物处于玻璃态,分子链和链段都不能运动,只是构成分子的原子(或基团)在其平衡位置作振动;而在玻璃化转变温度时分子链虽不能移动,但是链段开始运动,表现出高弹性质,温度再升高,就使整个分子链运动而表现出粘流性质。
8.
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。
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
二、判断题
9. 脆化温度可以看成是聚合物发生初性断裂的最低温度。( )
【答案】√
【解析】脆化温度是高聚物由韧性断裂转变成脆性断裂的临界温度,因此它既是軔性断裂的最低温度,也是脆性断裂的最高温度。
10.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。
11.当聚合物的断裂强度高于屈服强度时,则会发生脆性断裂。( )
【答案】×
【解析】当聚合物的断裂强度高于屈服强度时,在聚合物发生断裂前先发生屈服,出现冷拉,其断裂方式应该是韧性断裂。
12.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。
13.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。
而按照虎克定律有
三、简答题
14.简述增塑剂的耐久性。
【答案】为了使产品的性能长期不变,保持稳定,就要求増塑剂稳定地存在在制品中。
(1)要求増塑剂具有较高的沸点,使它的挥发速度尽量慢一些;同时要求其凝固点不得高于使用温度。
(2)要求它的水溶性小一些,以免制品在水洗时,增塑剂被水萃取:影响增塑剂的增塑效果,从而影响制品的性能。
(3)増塑剂的迁移性愈小愈好,因为含有增塑剂的包装材料,若增塑剂的迁移性较大,它从包装材料内部迀移至表面,污染所包装的物品。
15.对下列制品,要求聚合物材料的内耗是高还是低?
(1)轮胎;(2)隔音;(3)传送带。
【答案】(1)低;(2)高;(3)低。
16.你见到过塑料的银纹吗? 银纹与裂缝有哪些区别?
【答案】区别:(1)裂缝是完全由空隙构成的,而银纹是由沿外力方向高度取向的聚合物微纤及其纤维的空洞组成,因而银纹质量不为零,但其密度较本体的降低;(2)银纹具有可逆性,在压力或Tg 以上退火时银纹能回缩后或消失,裂缝则不能;(3)银纹先产生再过渡到裂缝。
17.为什么碳纤维具有良好的导电性?
【答案】
由于共轭大键结构。碳纤维采用了先加工成型、后热裂解的方法获得这种共轭结构。将牵伸后的聚丙烯腈纤维进行热裂解环化、进一步脱氢,形成具有双链含氮芳香结构的聚合物,其电导率约为再热裂解到氮完全消失,则得到电导率高达
18.试由Flory-Huggins 高分子溶液理论导出相分离时:
浓度函数的表达式为
.
体的质量分数为零
【答案】在
即的大分子,
则
即即即讨论:(1)在分级操作中,不可能使稀相中聚(2)分级时控制浓相与稀相的体积比和中,(1)由于(2)由于则中的越小越好。 即
而
的碳纤维。
项,
对于说明大分子集中于浓相;对于聚合度(x )不太大的分子
,
的值越小,上述情况越明显。 说明小分子在浓相中少,而且
19.什么是高分子的极化?高分子在外电场中的极化有哪几种形式?各有什么特点?极化的机理是什么?非极性分子和极性分子在电场作用下极化有什么不同?
【答案】(1)绝大多数聚合物是优良的电绝缘体,有高的电阻率、低介电损耗、高的耐高频性和高的击穿强度。但在外电场作用下,或多或少会引起价电子或原子核的相对位移,造成电荷的重新分布,称为极化。
(2)高分子在外电场中的极化有电子极化、原子极化和取向极化三种形式:
①电子极化是分子中各原子的价电子云在外电场作用下,向正极方向偏移,发生了电子相对于分子骨架的移动,使分子的正、负电荷中心的位置发生变化引起的。电子极化很弱,但极快。
②原子极化是分子骨架在外电场作用下发生变形造成的。原子极化比电子极化更弱,速度比电子极化慢。
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