2017年四川大学高高分子研究所866高分子化学及物理学之高分子物理考研题库
● 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. 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。
3. 无定型聚合物
【答案】无定型聚合物是指分子形状、分子相互排列为无序状态的高分子。
4. 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。
5. 构象
【答案】构象是指由于分子中的某个原子(基团)绕C —C 单键自由旋转而形成的不同的暂时性的易变的空间结构形式。不同的构象之间可以相互转变,一种构象改变为另一种构象时,不要求共价键的断裂和重新形成。构象改变不会改变分子的光学活性。
6. 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。
7. 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。
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:
其中L
为色谱柱的长度,
为淋出体积,为峰宽。
二、简答题
9. 由什么事实可证明结晶聚合物中有非晶态结构?
【答案】(1)结晶聚合物的广角X 射线衍射图上结晶的衍射花样和非晶的弥散环同时出现。(2)—般测得的结晶聚合物的密度总是低于由晶胞参数计算的完全结晶的密度。例如,聚乙烯的密度实测值为而从晶胞参数计算出
10.什么是内耗?内耗用什么表示?
可见存在非晶态。
【答案】当应力与应变有相位差时,存在滞后现象,每一次拉伸-回缩循环中要消耗功,消耗的功转为热量被释放,称为力学损耗,
或称内耗。人们常用应力和应变之间的相位差(称为力学损耗角)的正切表示内耗的大小。
11.高分子的介电损耗的大小如何表示?
【答案】用复数介电常数的虚
部
或介电损耗角的正
切
表示。两者的关系
是
12.为什么聚合物通常都有一个相对确定的玻璃化温度,而没有一个确定的黏流温度?
【答案】随着相对分子质量的增加,玻璃化温度会升高,特别是在较低的相对分子质量范围内,这种影响较为明显,但是当相对分子质量增加到一定程度后,玻璃化温度随相对分子质量的増加就不明显了。在通常的聚合物相对分子质量范围内,玻璃化温度随相对分子质量的变化很小。而聚合物的黏流温度是整个分子链开始运动的温度,相对分子质量对黏流温度的影响比较明显。相对分子质量越大,黏流温度就越高。聚合物具有多分散性,即聚合物是由一系列相对分子质量不同的同系物组成的,由于在高相对分子质量范围内,玻璃化温度与相对分子质量无关,因此聚合物具有一个明确的玻璃化转变温度,而不同相对分子质量的组分具有不同的黏流温度。因此,具有多分散性的非晶态聚合物没有明晰的黏流温度,而往往是一个较宽的软化区域,在此温度区域内,均易于流动,可进行成型加工。
13.高分子二阶非线性光学材料在分子结构上有何特点。
【答案】二阶非线性光学材料的分子结构上具有非线性光学发色团,以及体系必须是非中心反演对称。无机材料中的铌酸锂、砷化镓等,有机化合物中的2-甲基-4-硝基苯胺等都是性能优良的二阶非线性光学材料。在高分子材料中具有代表性的是共轭的聚丁二炔和非共轭的侧链上接枝诸多介晶基团的高分子侧链液晶。
14.(1)根据半经验的相似相溶原则选择下列聚合物的适当溶剂:天然橡胶,醇酸树脂,有机玻璃,聚丙烯腈
(2)根据溶剂化原则选择下列聚合物的适当溶剂:硝化纤维,聚氯乙烯,尼龙-6, 聚碳酸酯;
(3)根据溶度参数相近原则选择下列聚合物的适当溶剂:顺丁橡胶,聚丙烯,聚苯乙烯,涤纶树脂。
【答案】(1)相似相溶原则:
(2)溶剂化原则:
(3)溶度参数相近原则:
15.为什么聚对苯二甲酸乙二酯从熔体淬火时得到透明材料?为什么对全同聚甲基丙烯酸甲酯进行同样处理时试样是不透明的?
【答案】聚对苯二甲酸乙二酯的结晶速率很慢,快速冷却时来不及结晶,所以透明。全同聚甲基丙烯酸甲酯结晶能力大、结晶快,所以它的试样总是不透明的。
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