2017年南京工业大学材料科学与工程学院801高分子化学与物理之高分子物理考研冲刺密押题
● 摘要
一、名词解释
1. 均方末端距
【答案】均方末端距指线形高分子链的一端至另一端的直线距离的平方的平均值。该物理量用于表征高分子尺寸的大小。
2. 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。
3.
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。
4. 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。
5. 多分散系数
【答案】多分散系数d 是聚合物试样的重均相对分子质量与数均相对分子质量之比或为z 均
相对分子质量与重均相对分子质量之比。聚合物试样相对分子质量分布愈宽,多分散系数d 愈大。
6. 高斯链
【答案】高斯链是指高分子链段分布符合高斯分布函数的高分子链,也称为等效自由结合链。
,相柔性的非晶状线型高分子链,不论处于什么形态(如玻璃态、高弹态、熔融态或高分子溶液)
同分子量的高分子链段都取平均尺寸近乎相等的无规线团构象,称为“等效自由结合链”。因为等效自由结合链的链段分布符合高斯分布函数,又称为高斯链。
7. 滞后
【答案】滞后是指聚合物在交变应力作用下应变落后于应力的现象。受到外力时,链段通过
,由此引起应变落后于应力的现象。外力作用的热运动达到新平衡需要时间(受到内摩擦力作用)
频率与温度对滞后现象有很大的影响。
8. 高分子链的远程结构
【答案】远程结构是指整个高分子链的结构,是高分子链结构的第二个层次,包含高分子链的大小(质量)和形态(构象)两个方面。
二、简答题
9. 比较下列三组高分子的柔顺性:
(1)a. 聚丁二烯b. 聚异戊二烯c. 聚乙炔d. 聚苯乙烯e. 聚乙烯;
(2)
(3)
【答案】(1)a>b>e>d>c; (2)b>a>c; (3)a>b>c。
10.简述聚合物的溶解过程特点。
【答案】由于高分子比溶剂分子的尺寸大得多,高分子的运动速度要比溶剂分子的慢得多,溶剂分子能比较快地渗透进入聚合物,而高分子向溶剂的扩散却很慢。
因此,聚合物的溶解过程要经过两个阶段,首先是溶剂分子渗入聚合物内部,使聚合物体积膨胀,这一阶段称为溶胀;然后是高分子均匀分散在溶剂中,形成完全溶解的分子分散的均相体系,即高分子溶液。
所以聚合物溶解的过程分两个阶段进行:先溶胀,后溶解。聚合物相对分子质量大的溶解度小,相对分子质量小的溶解度大。线形和支化聚合物可以溶解;交联聚合物只能溶胀,不能溶解,交联度大的溶胀度小,交联度小的溶胀度大。对于非晶态聚合物,溶剂分子容易渗入高聚物内部使之溶胀和溶解。晶态聚合物溶解困难,加热到熔点附近才能溶解;如果发生强烈的相互作用,例如形成氢键,则在室温下也可溶解。
11.用作图法求出图1中某材料的屈服点。
图1 真应力-应变曲线
【答案】根据作图法,从点向曲线作切线,切点便是屈服点(图2)。
图2 Considfere 作图法
12.高分子在良溶剂和不良溶剂中形态有什么不同?为什么浓度相同时,高分子-良溶剂体系的黏度比高分子-不良溶剂体系的黏度大?
【答案】高分子线团在良溶剂中舒展,流动阻力大,即黏度较大。相反在不良溶剂中高分子线团紧缩,黏度较小。
13.聚乙烯晶体的平衡熔点熔融热为则聚合度分别为6、10、30和1000时,由于链端引起的熔点降低值分别是多少?
【答案】熔点降低值分别为52.9℃、33.4℃、11.8℃和0.4℃。
14.用↓或↑表示下列因素对的影响:
(1)张力增加;(2)压力增加;(3)外力频率增加;(4)主链上杂原子数增加;(5)主链上芳环密度增加;(6)侧基极性增加;(7)增塑剂含量増加;(8)交联度增加;(9)相对分子质量增加;(10)聚丙烯酸酯类的酯基C 原子数n 増加。
【答案】(1) ↓;(2) ↑; (3) ↑; (4) ↓;(5) ↑;(6) ↑; (7) ↓; (8) ↑;(9) ↑;(10) ↓。
15.写出WLF 方程,并说明其用途及适用的温度范围。
【答案】以为参考温度时,
用途为:(1)在温度为
无法实现的实验,计算任意T 下同样松弛、模量等的t 或频率
16.为什么聚四氟乙烯难以找到合适的溶剂溶解?
【答案】因为聚四氟乙烯溶度参数 计算任意温度T 的黏度(2)用升高T 代替长时间很难找到这么小的溶剂; 另外聚四氟乙烯熔点高达327°C,对于结晶性聚合物要求升温到接近其熔点,才可能溶解,目前还没有找到溶度参数与聚四氟乙烯相近又能有如此高沸点的合适溶剂。从热力学上分析,聚四氟乙烯的溶解必须包括结晶部分的熔融和高分子与溶剂混合的两个过程,两者都是吸热过程,
即使与聚四氟乙烯相近的溶剂也很难满足
剂溶解。
比较大,因此,
的条件,所以聚四氟乙烯难以找到合适的溶
三、计算题
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