2017年上海交通大学材料科学与工程学院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． 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． 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。
3． 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。
4． 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，
5． 渗透压
溶液的渗透压。
6． 应变软化
【答案】应变软化是指材料试件经1次或多次加载和卸载后，进一步变形所需的应力比原来的要小，即应变后材料变软的现象。应变软化过程中，随着应力的加大，应变増长的速率加快。动态恢复、动态重结晶作用以及流体的加入等都有利于应变软化。
7． 强迫高弹行为
【答案】强迫高弹行为是指处在玻璃态的聚合物，在外力作用下产生百分之几百的大形变，外力去除后，虽然形变无法恢复，但加热到玻璃化温度以上，形变可以自动恢复的一种现象。为区别于普通的高弹形变，称其为强迫高弹形变。
第 2 页，共 38 页 其中L 为淋出体积，为峰宽。 【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
8． 无规线团
【答案】无规线团是指在非晶聚合物中，高分子链为构象符合Gams 分布的柔性链，大量分子链以无规线团状互相穿插，结合在一起，无局部有序结构。
二、简答题
9． 由于乙烯醇单体不稳定，聚乙烯醇由聚乙酸乙烯酯水解制得。纯的聚乙酸乙烯酯（0%水解）是不溶于水的，然而随着水解度的増加（直至87%水解度），聚合物变得更易溶于水。但是，进一步提高水解度却降低了室温下的水溶性，试简要解释。
【答案】聚乙烯醇的结构、极性和溶度参数均与水相似，故溶于水。但高水解度时，聚乙烯醇对称性好而能结晶，从而室温下不溶于水，要加热至90〜100℃才能溶于水。
10．一般工程塑料的化学结构有什么特点？其强度和軔性为什么比一般的通用塑料高？
【答案】主链有苯环，同时主链有O 、N 、S 等杂原子，一方面提供一定的极性，甚至氢键；另一方面带来一定的主链柔性，从而使聚合物成为强而韧的材料。
11．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。
12．假定无规聚丙烯在状态下测得空间位阻参数【答案】可以求得PP 的或PS 的无规聚苯乙烯在
状态下测得特征比试对比两种分子链的柔顺性（已知C —C 键长为0.154nm ，键角为109.5°）。 所以PP 较柔顺。
实际使用中，该
用膨胀计法测 13．用膨胀计法（测定比体积-温度曲线）测得一种非晶态塑料制品的制品受102Hz 的交变应用作用。该制品的使用温度上限是高于得一种橡胶制品的
限值该如何变化？
【答案】外力的频率增加，作用的时间缩短，增加。对于非晶态塑料制品，使用温度上限 高于对于橡胶制品，使用温度的下限值高于
14．什么叫高分子θ溶液？它与理想溶液有何本质区别？
【答案】当
系数时，高分子溶液中溶剂的过量化学位Huggins
参数第二维利高分子溶液处于状态，为高分子溶液。 高分子溶液某些热力学性质与理想溶液没偏差。但是，真正的理想溶液溶剂分子之间相互作
第 3 页，共 38 页 还是低于这种橡胶也在102Hz 的动态条件下使用，该橡胶制品使用温度的下
用能，溶质分子之间相互作用能和溶剂与溶质分子之间相互作用能都相等，在任何温度下都呈现理想行为。而高分子溶液只是由于高分子链段与溶剂分子之间的相互作用能不等于高分子链段之间相互作用能引起的非理想的过量偏摩尔混合热，过量偏摩尔混合熵都不是理想值，不等于零，只是两者效应正好相互抵消。所以，高分子溶液是一种假的理想溶液，不是真正的理想溶液。
15．从下列溶剂中分别找出最适合天然橡胶（17.4）、聚甲基丙烯酸甲酯（18.9）和聚丙烯腈（26.0）的溶剂：正己烷（14.7），甲苯（18.2），氯仿（19.2），二甲基甲酰胺（24.5）, 甲醇（27.6），水（47.8）。溶度参数的单位为
【答案】以 来判断，天然橡胶一甲苯、聚甲基丙烯酸甲酯一氯仿、聚丙烯腈一二甲基甲酰胺，这些溶剂实际上确实是最佳溶剂。例如，有机玻璃可以用氯仿快速黏结。
16．解释下列现象：
（1）聚乙烯醇只溶于热水（约90°C）, 不溶于冷水；
（2）聚丙烯腈难溶于冷的二甲基甲酰胺，而易溶于热的二甲基甲酰胺。
【答案】都是由于结晶态聚合物必须加热到熔点附近破坏结晶，才能溶于其良溶剂中。
17．聚三氟氯乙烯是否是结晶性聚合物？为什么？要制成透明薄板制品，成型过程中要注意什么条件的控制？
【答案】是结晶性聚合物，由于氯原子与氟原子大小差不多，分子结构的对称性较好，所以易结晶（结晶度可达90%）。成型过程中要使制品快速冷却，以降低结晶度并使晶粒更细小，才能得到透明薄板。
18．用注射成型法把三种热塑性塑料（聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚苯乙烯）加工成长条状试样，料温分别是190℃、280℃和19℃，模温都是20℃。试分析每种试样在厚度方向上（比较表层和内部）可能的聚集态结构，并扼要说明所有这些差别的原因。
【答案】PE 试样表层为小球晶，内部为较大的球晶。PET 试样表层为非晶态，内部有球晶。PS 试样表层和内部均不结晶。注射成型的制品表层的冷却速度快于内部。因为PE 为结晶性聚合物且结晶速率很快，用液氮（-196℃）将其恪体泮火也得不到完全非晶体，注射成型时表层的快速冷却只会使球晶变小。PET 为结晶性聚合物但结晶速率较慢，快速冷却时由于无足够的时间使其链段排入晶格，结果得到的是非晶态而呈透明性。PS 为非结晶性聚合物，任何外界条件都无法使其结晶。
三、计算题
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