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2017年南开大学生命科学学院854高分子化学与物理(生科院)考研导师圈点必考题汇编

  摘要

一、名词解释

1. 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。

2. 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。

3. 应力松弛

【答案】应力松弛是指材料在一定的温度和约束承载状态下,总应变(弹性应变和塑性应变)保持不变,而应力随时间的延长逐渐降低的现象。

4. 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。

5. 液晶态

【答案】液晶态是指物质在熔融状态或在溶液状态下虽然获得了液态物质的流动性,但在材料内部仍然保留有分子排列的一维或二维有序,在物理性质上表现出各向异性,这种兼有晶体和液体部分性质的状态。处于这种状态下的物质叫液晶。

6. 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。

7. 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。

8.

溶剂

【答案】当

的溶剂称为溶剂。

其中,是相时,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. 1,4-顺式聚异戊二烯和1,4-反式聚异戊二烯是旋光异构体。( )

【答案】×

【解析】1,4-顺式聚异戊二烯和1,4-反式聚异戊二烯属于几何异构或顺反异构。

10.分子在晶体中规整排列,所以只有全同和间同立构的高分子才能结晶,无规立构的高分子不能结晶。( )

【答案】×

【解析】例如三氟氯乙烯虽然构型不规整,但是仍然具有很强的结晶能力。

11.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。

12.根据WLF 自由体积理论认为发生玻璃化转变时,聚苯乙烯和聚碳酸酯的自由体积分数是一样的。( )

【答案】×

【解析】WLF 方程的适用范围是

13.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。

三、简答题

14.现有四种碳链高分子,设其中每一种高分子链是由若干个顺式(c )和反式(t )构象按下列四种方式连接:(1)ttttt ; (2)tccct ; (3)ccccc ; (4)ttctt 。试画出这四种高分子链的形状示意图,并比较它们末端距的长度大小。

【答案】(1)(2)(3)(4)

顺式结构越多,末端距越小。注:实际上顺式构象不稳定而很少出现,经常出现的是反式和旁式,但本题为了平面绘图的方便用顺式代替旁式。

15.假定一种聚合物的球晶内分子链都沿表面方向排列生长,就像一团毛线。在正交偏光显微镜下呈现什么图案?如果分子链都像车轮的辐条一样从中心往外生长,又会是什么图案?

【答案】都是具有黑十字的球形图案。

16.从链的规整上解释,聚四氟乙烯的熔点比氟-4,6 (四氟乙烯与六氟丙烯的共聚物)的熔点高。

【答案】前者较规整,所以较小,较高。

17.聚乙烯分子链上没有侧基,内旋转势能不大,柔顺性好。为什么该聚合物室温下是塑料而不是橡胶?

【答案】由于尚度结晶而失去弹性。

18.有一高分子材料,经过加工以后蠕变减弱,可能交联或结晶引起的,试用两种力学实验或力学实验加其他物理方法鉴别,并说明。

【答案】例如,用应力松弛,以应力是否能松弛到零判断是线形还是交联。还可以用冲击试验,抗冲击性能提高的是交联,相反的是结晶。另外,用测定熔点的方法(如热台显微镜和DSC )判断是否结晶。

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。

③取向极化(或称偶极极化)是极性分子骨架在外电场作用下沿电场的方向排列,产生分子的取向。取向极化较慢,但对总极化的贡献是很大的。

前两种产生的偶极矩为诱导偶极矩,后一种为永久偶极矩。

(3)非极性分子只有电子极化和原子极化,而极性分子除电子极化和原子极化外还有取向极化。

20.什么是高分子的“理想溶液”?它应符合哪些条件?

【答案】高分子溶液的化学位由理想部分和非理想部分组成,对于高分子溶液即使浓度很稀