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2017年哈尔滨工业大学威海校区823高分子材料(高分子材料方向)之高分子物理考研强化模拟题

  摘要

一、名词解释

1. 溶度参数

【答案】溶度参数是表征聚合物-溶剂相互作用的参数。溶度参数可以作为衡量两种材料是否共容的一个较好的指标。当两种材料的溶度参数相近时,它们可以互相共混且具有良好的共容性。能使聚合物的溶胀度或特性黏数最大时的溶剂的溶度参数即为此聚合物的溶度参数。

2. 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,

3. 应变软化 为淋出体积,为峰宽。 其中L

【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。

4. 相对黏度

【答案】相对黏度是指溶液黏度与纯溶剂黏度之比。

5. 次期结晶

【答案】次期结晶是主期结晶完成后在一些残留的非晶态部分和晶体结构不完整的部分继续进行结晶或使球晶中晶粒的堆砌更紧密,晶体内部的缺陷减少或消除使之进一步完善的过程。

6. z 均相对分子质量

【答案】z 均相对分子质量是以z 值为统计权重的平均相对分子质量,

对分子质量为M 的级分的质量。

7. 凝胶

【答案】凝胶是指以化学键形成的交联结构高分子的溶胀体。加热不能溶解也不能熔融。

8. 玻璃化转变

【答案】玻璃化转变对于聚合物来说是非晶聚合物的玻璃态与高弹态之间的转变。其分子运动本质是链段运动发生“冻结”与“自由”的转变。

其中,是相

二、简答题

9. 本征的导电高分子在分子结构上有何特点,为什么说它是一种半导体材料。

【答案】(1)本征的导电高分子根据载流子的属性和导电形式可分为三类:电子导电高分子材料、离子导电高分子材料、氧化还原导电高分子材料。

(2)结构特征:①电子导电型聚合物:分子内有大的线性共轭电子体系,给自由电子提供了离域迁移条件。②离子导电型聚合物:带有强极性原子或基团,由于自身的解离,可以产生导电离子。

(3)这种高分子材料由于其结构的特点,能够提供载流子而具有导电性,经掺杂后,电导率

可达到金属的导电水平。未经掺杂的由于键电子轨道之间还存在着一定的能级差,其导电能力与典型的无机半导体材料硅、锗等相当,与金属导体还有一定的差距,所以说它是一种半导体材料。

10.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

11.绝缘体、半导体和导体是根据什么划分的?

【答案】

电阻率(未特别注明时指体积电阻率

)是材料最重要的电学性质之一。按将材料分为导体、半导体和绝缘体三类。导体半导体绝缘体以上。有时也用电导率表示,电导率是电阻率的倒数。

12.同一聚合物是否在任一条件下都是脆性断裂或初性断裂?为什么?

【答案】否。同一聚合物在低温下可能发生脆性断裂,而在高温下可能发生軔性断裂。

13.高分子液晶根据介晶元在分子链中的位置可分为哪几类?它们的主要应用领域有什么不同?

【答案】主要有主链型和侧链型高分子液晶两类。主链型高分子液晶用作材料,如纤维、自

增强塑料等;侧链型高分子液晶用于显示器等光学器件。

14.简述聚合物的层次结构。

【答案】聚合物的结构包括高分子的链结构和聚合物的凝聚态结构,高分子的链结构包括近程结构(一级结构)和远程结构(二级结构)。一级结构包括化学组成、结构单元链接方式、构型、支化与交联。二级结构包括高分子链大小(相对分子质量、均方末端距、均方半径)和分子链形态(构象、柔顺性)。三级结构属于凝聚态结构,包括晶态结构、非晶态结构、取向态结构、液晶态结构和织态结构。

15.画出聚合物的比容随温度的变化曲线,并标出玻璃化温度的位置。

【答案】见图。

在玻璃化温度以下,聚合物的比容随温度变化较为缓慢,在玻璃化温度以上,比容随温度升高增加较快,两条直线的转折处即为玻璃化转变,对应的温度为玻璃化温度

16.聚合物溶剂的选择原则是什么?

【答案】聚合物溶剂的选择原则是:溶度参数相近原则,极性相近原则,溶剂化原则。

三、计算题

17.由四个Voigt-Kelvin 单元串联组成的模型参数如表:

在蠕变实验中,如果施加的应力是

【答案】由

计算得求100s 后的应变。 则