2017年上海交通大学化学化工学院837高分子化学与高分子物理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．
状态（条件） 【答案】状态（
条件）是指通过选择溶剂和温度以满足
液的条件。
2． 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。
3． 解取向
【答案】解取向是指材料在成型过程中受到拉应力的作用而内部取向，当制品受到加热等影响时，大分子链会解除取向结构的现象。
4． 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。
5． 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。
6． 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。
7． 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。
8． 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，
为淋出体积，为峰宽。 其中L 其中，是相使高分子溶液符合理想溶
二、简答题
9． 在同一坐标轴上画出聚乙烯（曲线1）和聚苯乙烯（曲线2）的熔体黏度-温度关系曲线。
【答案】见图。
图
聚乙烯与聚苯乙烯比较，聚乙烯是柔性高分子，聚苯乙烯为刚性高分子，因此聚苯乙烯的黏流活化能比聚乙烯大，也就是说聚苯乙烯的黏度对温度要比聚乙烯敏感，随着温度的升高，聚苯乙烯的黏度下降较快。
10．写出描述聚合物本体结晶速率的Avrami 方程，并解释式中有关参数。
【答案】由于结晶时有序排列而体积收缩，若比体积在时间为0、t 和时分别为则结晶过程可用结晶动力学方程——Avrami 方程描述：
式中，的物理意义是t 时刻的结晶程
通过双对数作图，从斜率求n ，从截距求k 。n 称为Avrami 指数，n=生长的空间维数+时间维数，异相成核的时间为0，均相成核为1，如均相成核、三维生长时n=4。k 表征结晶速率，k 越大，结晶速率越快。
对于膨胀计测得的实验数据h 值，可直接以对logt 作图。 和
11．（1）用什么物理量表示松弛过程的快慢？（2）聚合物为什么具有松弛时间谱？
【答案】（1）松弛时间
（2）聚合物是由多重结构单元组成的，其运动是相当复杂的。它的力学松弛过程不止一个松弛时间，而是一个分布很宽的连续的谱，称为松弛时间谱。
12．说明下列高分子链的构象：（1）非晶态聚苯乙烯；（2）晶态聚乙烯；（3）晶态全同立构的聚丙烯。
【答案】（1）的构象是无规线团；（2）的构象是平面锯齿链构象；（3）的构象是螺旋链构象。
13．试比较聚合物的介电松弛与力学松弛的异同。
【答案】聚合物的介电松弛和力学松弛的本质是相同的，都源自高分子链的黏弹性。两者的松弛谱图（温度谱或频率谱）非常相似，都有损耗的极大值，并与不同尺寸的运动单元相关，出峰的位置也相同。但由于机理的不同，影响因素有所不同。介电松弛损耗主要受聚合物极性的影响，而力学松弛的内耗主要受聚合物柔顺性的影响，极性等分子间作用力有影响，但侧基体积和侧基密度等对力学内耗的影响明显大于对介电松弛损耗的影响。
14．甲苯和二甲苯有大致相同的哪个对全同聚丙烯是更好的溶剂？为什么？
【答案】二甲苯是更好的溶剂，因为二甲苯的沸点（144.4°C）比甲苯的沸点（110.6°C）更靠近全同聚丙烯的熔点（约160°C）。
15．简述聚合物玻璃化转变的三种理论的要点。
【答案】解释玻璃化转变的理论有：
（1）以Gibbs-Dimarzio 为代表的热力学理论（简称G-D 理论）。其结论是：不是热力学二级转变温度，但确实存在一个二级转变温度
比低50°C左右。由于
一方法不同条件得到的
自由体积。
至临界温度
在为
释现象。
（3）以Aklonis-Kovacs 为代表的动力学理论。玻璃化转变具有明确的动力学性质，与实验的时间尺度（如升温速度、测定频率等）有关。动力学理论提出了有序参数，并据此建立了体积与松弛时间的联系。
16．为什么说作用力的时间与松弛时间相当时，松弛现象才能被明显地观察到？
【答案】当作用力的时间比松弛时间短得多时，运动单元根本来不及运动，因此聚合物对外力作用的响应可能观察不到。当作用力的时间比松弛时间长得多时，运动单元来得及运动，也无所谓松弛。只有当作用力的时间与链段运动的松弛时间同数量级时，运动单元可以运动，又不能完全跟得上，分子链通过链段运动逐渐伸展，形变量比普弹形变大得多，松弛现象才能被明显地
在这个温度下聚合物的构象熵等于零，可以预计是力学状态的转变点，不是热力学相变温度，因而不同测定方法或同数值有相当大的差别，必须注意。 （2）以Fox-Flory 为代表的自由体积理论。聚合物链堆砌是松散的，存在一部分空隙，称为以上时自由体积较大，链段能够通过向自由体积转动或位移而改变构象。当温度降时，自由体积达到最低值，并被冻结，再降温也保持恒定值。实验发现所有聚合物式中
，分别为玻璃化转变前（玻璃态）和转变后（橡胶态）聚自由体积理论更多用于解以下时自由体积分数都接近2.5%，这就是等自由体积。聚合物的自由体积分数f 的表达式合物的自由体积膨胀系数。对于许多聚合物
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