2017年四川大学分析测试中心866高分子化学及物理学[专业学位]之高分子物理考研导师圈点必考题汇编
● 摘要
一、名词解释
1. 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。
2. 介电松弛中的柯尔-柯尔圆(Cole-Cole 圆)
【答案】介质在静电场作用下,所产生的取向极化是一个松弛过程,若是加上个交变电场后,由于松弛过程,取向极化跟不上电场的变化,产生一个相位差,叫做取向极化强度。取向极化和变形极化相加得到总极化度,由之求出复数介电常数,该公式叫做德拜色散关系式,实部是横坐标,虚部是纵坐标,得到的是一个圆,叫柯尔-柯尔圆。
3. 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。
4. 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。
5. 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。
6. 过量化学位
【答案】高分子溶液中溶剂的化学位变化含有两部分,一部分相当于理想溶液中溶剂的化学位变化,另一部分相当于非理想溶液的部分,非理想溶液的部分称为过量化学位。
7. 假塑性流体
【答案】假塑性流体是指无屈服应力,并具有粘度随剪切速率增加而减小的流动特性的流体,,r 是剪切应力,是粘度的度量,D 是剪切应变速率。 其本构方程为(n 8. 高临界共溶温度 【答案】高临界共溶温度是指高温互溶,低温分相的临界共溶温度,用UCST 表示。 二、简答题 9. 试述聚合物介电损耗现象对温度的依赖性。 【答案】温度对极性聚合物取向极化有两种相反的作用。一方面,温度升高,分子间相互作用力减弱,黏度降低,使偶极转动取向容易进行,极化加强;另一方面,温度升高,分子热运动加剧,对偶极取向的干扰增大,反而不利取向,使极化减弱。对一般聚合物来说,温度不高时前者占主导地位,因而随温度升高,介电常数增加。到一定温度,后者超过前者,介电常数随温度升高而减少。因而介电损耗在一定范围达到极大值。 10.一般共混物的相分离与嵌段共聚物的微相分离在本质上有何差别? 【答案】由于嵌段共聚物的嵌段间不相容而发生相分离,平均相结构微区的大小只有几十到几百纳米,即微相分离,两相之间的作用力是化学键。两种聚合物共混时,由于混合熵很小,混合焓决定于聚合物之间的相互作用,通常较小,所以两种聚合物混合自由能通常大于零,是分相的。而一般共混物两相界面之间的作用力是分子间作用力或氢键,其分相可能是宏观可见的,添加增容剂后,并经强烈的机械混合,增容剂提高了两相界面之间的相互作用,可形成稳定的微相分离结构。 11.画出聚合物的玻璃化温度与相对分子质量之间的关系曲线。 【答案】见图1。 图1 相对分子质量与玻璃化温度之间的关系为: 一般来说,相对分子质量增加时,升高,但是只有在相对分子质量较低的范围内,相对分子质量对玻璃化温度才有比较显著的影响。当相对分子质量超过一定值后, 变化就非常缓慢,并接近一平衡值 如果以 为横坐标作图,则如图2所示。 随相对分子质量的 图2 12.为什么要提出四元件模型?画出模型示意图。 【答案】V oigt 模型虽然能模拟蠕变过程,但并不完善,主要是不能表现蠕变过程刚开始的普弹形变部分和与高弹形变同时发生的纯黏流部分。另外,Maxwell 模型能表现普弹形变和黏流形变,但不能表现高弹形变。如果将Maxwell 模型和V oigt 模型串联起来,构成的四元件模型(图)就能较全面地表现聚合物的普弹、高弹和黏流三种形变,从而较完整地描述了线型聚合物的蠕变过程。 图 四元件模型示意图 13.从结构出发解释下列各组聚合物 (1) 的顺序: (2) (3)