2017年河南科技大学化工与制药学院611高分子化学与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. 次期结晶
【答案】次期结晶是主期结晶完成后在一些残留的非晶态部分和晶体结构不完整的部分继续进行结晶或使球晶中晶粒的堆砌更紧密,晶体内部的缺陷减少或消除使之进一步完善的过程。
2. 高分子溶液
【答案】高分子溶液是聚合物以分子状态分散在溶剂中所形成的均相混合物。
3. 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。
4. 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。
5. 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。
6. 粘流温度
【答案】粘流温度Tf 是高弹态与粘流态间的转变温度,也称软化温度。
7. 介电损耗
【答案】介电损耗是指电介质在交变电场中,由于消耗部分电能而使电解质本身发热的现象。电解质中含有能导电的载流子,在外加电场作用下,产生导电电流,消耗掉一部分电能,转为热能。
8. 熔融纺丝
【答案】熔融纺丝是指将聚合物加热熔融,然后由喷丝头喷成细流,经冷凝牵引成为纤维。
二、判断题
9. 1,4-顺式聚异戊二烯和1,4-反式聚异戊二烯是旋光异构体。( )
【答案】×
【解析】1,4-顺式聚异戊二烯和1,4-反式聚异戊二烯属于几何异构或顺反异构。
10.当聚合物的断裂强度高于屈服强度时,则会发生脆性断裂。( )
【答案】×
【解析】当聚合物的断裂强度高于屈服强度时,在聚合物发生断裂前先发生屈服,出现冷拉,其断裂方式应该是韧性断裂。
11.高分子链的柔性随相对分子质量的増大而减小。( )
【答案】 ×
【解析】高分子随相对分子质量的增加,单键数目増多,主链内旋转即使需克服一定的位垒,仍有许多构象,使链的柔性随相对分子质量的増大而增大。
12.熔融指数是聚合物熔体黏度的另一种表示方法,单位也是泊。( )
【答案】×
【解析】熔融指数的定义是:在一定温度下,熔融状态的高聚物在一定负荷下,十分钟内从规定直径和长度的标准毛细管中流出的质量(克数)。因此,熔融指数的单位为克。
13.玻璃态高聚物的强迫高弹形变与橡胶的高弹形变本质上是一样的。( )
【答案】√
【解析】玻璃态高聚物的强迫高弹形变,其本质与橡胶的高弹形变是一样的,都是由于链段运动被激发而引起的,只是两者的表现形式不同而已。
三、简答题
14.讨论蠕变和应力松弛的影响因素。
【答案】影响蠕变和应力松弛的因素有:(1)结构(内因):一切增加分子间作用力的因素都有利于减少蠕变和应力松弛,如增加相对分子质量、交联、结晶、取向、引入刚性基团、添加填
,蠕变和应力松弛慢且小,短时间内观料等。(2)温度或外力(外因):温度太低(或外力太小)
,形变发展很快,形变以黏流为主,也观察不到,只有在玻璃化察不到,温度太高(或外力太大)
转变区才最明显。
15.图为某线型聚合物在加载-释载过程中的形变与时间的关系曲线。其中为加载时间,为释载时间。试指出整个曲线所描述的过程,曲线各段所描述的过程,给出曲线各段和总过程的应力与应变关系。
图 某线型聚合物在加载释载过程中的形变与时间的关系曲线
AB 段为普弹形变【答案】整个曲线描述蠕变和蠕变回复的过程:
段为黏流形变
E 点还保留的未回复的形变是黏流引起的永久形变
16.写出扭摆仪度量内耗大小的物理量和关系式。
【答案】
扭摆法中通常用更直接的参数对数减量来表征力学损耗。定义为两个相继振动的振幅的比值的自然对数
,
弦振动的周期,Ⅰ为转动惯量,k 为常数。以
图。两者都能反映聚合物的多重转变。
17.内耗对于聚合物来说有何利弊?
【答案】对于在交变应力作用下进行工作的轮胎和传动带等橡胶制品来说,一方面,希望内耗越小越好,因为内耗导致发热,加速橡胶的老化,内耗小回弹性较大。另一方面,要选择内耗
较大的聚合物用作桥墩的缓冲垫、高速火车铁轨的缓冲垫等吸音、消震材料,能吸收较多的能量。
18.什么参数可用来描述定长下应力随时间的下降?
【答案】松弛时间。
19.什么是聚合物的力学松弛现象?什么是松弛(弛豫)时间?
【答案】聚合物的力学性质随时间变化的现象称为力学松弛现象。在一定的外力和温度下,聚合物受外力场作用的瞬间开始,经过一系列非平衡态(中间状态)而过渡到与外力性质相适应的平衡态(终态)所需要的时间称为松弛时间,这个时间通常不是很短的。
20.介电常数的物理意义是什么?与高分子的电绝缘性有什么关系?介电损耗如何表征?
【答案】介电常数(又称介电系数)是衡量介质在外电场中极化程度的一个宏观物理量。一般来说,介电常数较大的高分子的电绝缘性较差。介电损耗可用介电松弛谱(温度谱或频率谱)表征。与力学松弛谱类似,介电损耗也是以峰的形式出现在谱图中。
BC 段为高弹形变CD
在蠕变回复阶段,DE 段是普弹形变的瞬间回复加高弹形变的逐渐回复,
即 式中,P 为正对T 作图相当于图;以对T
作图相当于
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