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2017年四川大学高分子科学与工程学院高分子研究所867高分子物理及化学考研题库

  摘要

一、名词解释

1. 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。

2. 弹性模量

【答案】弹性模量是指材料在弹性变形阶段,其应力和应变成正比例关系(即符合胡克定律)的比例系数。弹性模量的单位是达因每平方厘米。“弹性模量”是描述物质弹性的一个物理量,是一个总称,包括“杨氏模量”、“剪切模量”、“体积模量”等。所以,“弹性模量”和“体积模量”是包含关系。

3. 全同立构

【答案】全同立构是指以不对称碳原子取代基的排列方式来区分因含有不对称碳原子而引起旋光异构现象的异构体,取代基排布于高分子主链的同侧就叫做全同立构。

4.

溶剂

【答案】当的溶剂称为溶剂。

5. 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。

6. 渗透压

【答案】半透膜一边的溶剂向另一边的溶液渗透,当达到渗透平衡时两边液体的静压差称为溶液的渗透压。

7. 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。

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

8. 熔体流动速率

【答案】熔体流动速率,也指熔融指数,是在标准化熔融指数仪中于一定的温度和压力下,树脂熔料通过标准毛细管在一定时间内(一般lOmin )内流出的熔料克数,单位为g/10min。熔体流动速率是一个选择塑料加工材料和牌号的重要参考依据,能使选用的原材料更好地适应加工工艺的要求,使制品在成型的可靠性和质量方面有所提尚。

二、简答题

9. 将下列三组聚合物按结晶难易程度排序:

(1)PE ,PP ,PVC ,PS ,PAN ;(2)聚对苯二甲酸乙二酯,聚间苯二甲酸乙二酯,聚己二酸乙二酯;(3)尼龙-66,尼龙-1010。

【答案】综合考虑分子链的规整性、柔顺性和分子间作用力,结晶难易程度为:(1)

(2)聚己二酸乙二酯>聚对苯二甲酸乙二酯>聚间苯二甲酸乙二酯,因为

聚己二酸乙二酯柔性好,而聚间苯二甲酸乙二酯对称性不好;(3)尼龙-66>尼龙-1010,因为前者中的氢键密度大于后者。

10.既然可用几何平均的方法计算理想高斯链均方末端距和均方回转半径,为何还要去推导高斯链的构象统计理论?

【答案】无论是均方末端距还是均方回转半径,都只是平均量,获得的只是高分子链的平均尺寸信息。要确切知道高分子的具体形态尺寸,从原则上来说,只知道一个均值往往是不够的。最好的办法是知道末端距的分布函数,也就是处在不同末端距时所对应的高分子构象实现概率大小或构象数比例,这样任何与链尺寸有关的平均物理量和链的具体形状都可由这个分布函数求出。所以需要推导高斯链的构象统计理论。

11.位移因子的物理意义是什么?如何得到

?如何平移应力松弛曲线?

就可以将某一温度和时间下测定的力学

式中,

)分别为参考温度

和(或)分别为温时的松弛时间和时间

【答案】根据时温等效原理,借助一个位移因子数据变为另一个温度和时间下的力学数据。,和(或度T 时的松弛时间和时间尺度(或频率)尺度(或频率)。

平移应力松弛曲线的方法如图所示。

图 利用时温等效平移曲线的原理示意图

12.什么是电击穿?聚合物的电击穿有几种机理?

【答案】在强电场下,聚合物从介电状态变为导电状态,称为(介)电击穿。击穿强度(又称介电强度)定义为击穿时电极问的平均电位梯度,即击穿电压式中,料的

一般为

左右。

与样品厚度h 之比,

表征材料所能承受的最大电场强度,是聚合物绝缘材料的一项重要指标。聚合物绝缘材

介电击穿机理可分为本征击穿(电击穿)、热击穿、化学击穿、放电击穿等,往往是多种机理综合发生。

13.试分析纤维素分子链为什么是刚性的。

【答案】因为:(1)分子有极性,分子链间相互作用力强;(2)六元吡喃环结构使内旋转困难;(3)分子内和分子间都能形成氢键,尤其是分子内氢键使糖苷键不能旋转,从而大大增加了刚性。

14.聚苯乙烯-环己烷溶液的温度是35°C ,问35°C 时第二维利系数

【答案】当温度

时,第二维利系数

15.如何用实验测定聚合物的温度?

【答案】(1)渗透压法:已知以对c 作图,其直线的斜率就为下的值,以

对T 作图,

当T 和溶剂不变时,改变浓度c , 测其对应的

,测不同温度通过这种方法,改变不同的温度(溶剂不变)

表示,相应的Huggins 参数用

表示。已知聚合物两式合并

得作图,然后外推到相对

的温度即为温度(图1)。

越高,

所以

有相对分子质量依赖性。由稀溶液理论得

是多少?

(2)外推法:聚合物的临界共溶温度用的相对分子质量越大

越小

所以在临界共溶点

有,

测定不同相对分子质量的

分子质量无穷大

时的

即为温度,由斜率可得

对分子质量无穷大时聚合物的临界共溶温度。

以对

(图2)。所以,温度也可以定义为相

图1

曲线