2017年杭州师范大学有机硅化学及材料技术教育部重点实验室821高分子物理考研题库
● 摘要
一、简答题
1． 试设计一个具体的实验方案，使所得试样在偏光显微镜下呈这样的形貌：小球晶基体中嵌有若干个大球晶。实验选用全同立构聚丙烯。
【答案】在约200℃热台上熔融夹在载玻片和盖玻片之间的聚丙烯样品，迅速转移到140℃热台上，2〜3h 取出，然后在金属板上冷却。
2． 某交替共聚物已知其数均相对分子质量为250000, 数均聚合度为3420。如果一种共聚单体是苯乙烯，则另一种共聚单体是乙烯、丙烯、四氟乙烯和氯乙烯中的哪一个？
【答案】丙烯。
3． 什么是线性黏弹性？
【答案】符合Boltzmann 叠加原理的性质称为线性黏弹性，反之为非线性黏弹性。高分子材料的小形变都可以在线性黏弹性范围内处理。
4． 为什么在脂肪族极性溶剂的同系物中，值随相对分子质量增加而下降？
【答案】脂肪族极性溶剂的相对分子质量增加，意味着非极性的部分增加。由于值含色散力、极性力和氢键力三个分量，色散力存在于所有分子，而且其分量的贡献比极性力分量的小，因此极性越小，值越小。也就是说，值会随相对分子质量增加而下降。
5． 结晶能力与聚合物的分子结构有什么关系？举出五种常见的结晶性聚合物和两种典型的非结晶性聚合物，并从分子结构出发分析其易于结晶和不能结晶的原因。
【答案】结构对称性或规整性好，分子链柔顺性好和分子间作用力大的聚合物易结晶。
结晶性聚合物如聚乙烯（结构对称性好，分子链柔顺性好）、天然橡胶（分子链柔顺性好）、聚乙烯醇（轻基小，结构基本对称）、全同聚丙烯（结构规整性好）、尼龙（形成大量氢键，分子
间作用力大）。非结晶性聚合物如聚苯乙烯（结构很不对称）、聚甲基丙烯酸甲酯（结构很不对称）。
6． 聚合物溶剂的选择原则是什么？
【答案】聚合物溶剂的选择原则是：溶度参数相近原则，极性相近原则，溶剂化原则。
7． 对于分子量不均一的多分散聚合物，分子量常用数均分子量来表示。
（1）给出三种平均分子量的相对大小关系。
重均分子和黏均分子量
（2）聚合物的黏均分子量是使用什么方法测得的？简述其原理。
（3）为什么说这种测定分子量的方法是一种相对法？
【答案】（1）三种平均分子量的相对大小关系为：
（2）①聚合物的粘均分子量是使用粘度法测得的。
②原理：聚合物在良溶剂中充分溶解和分散，其分子链在良溶剂中的构象是无规线团。这样聚合物稀溶液在流动过程中，分子链线团与线团间存在摩擦力，使得溶液表现出比纯溶剂的粘度高。聚合物在稀溶液中的粘度是它在流动过程中所存在的内摩擦的反映，其中溶剂分子相互之间的内摩擦所表现出来的粘度叫做溶剂粘度，以表示，粘度的单位为帕斯卡秒。而聚合物分子相互间的内摩擦以及聚合物分子与溶剂分子之间的内摩擦，再加上溶剂分子相互间的摩擦，三者的总和表现为聚合物溶液的粘度，
以表示。聚合物稀溶液的粘度主要反映了分子链线团间因流动或相对运动所产生的内摩擦阻力。分子链线团的密度越大、尺寸越大，则其内摩擦阻力越大，聚合物溶液表现出来的粘度就越大。聚合物溶液的粘度与聚合物的结构、溶液浓度、溶剂的性质、温度和压力等因素有密切的关系。通过测量聚合物稀溶液的粘度可以计算得到聚合物的分子量，称为粘均分子量。
（3）因为利用粘度法测定的时候是利用作图法求得两直线在Y 轴上的交点得到利用两条直线的外推得到的值，所以说是相对方法。
8． 在同一坐标轴上画出高相对分子质量（曲线1）和低相对分子质量（曲线2）的同一非晶态聚合物的温度-形变曲线，并在温度坐标轴上标出它们的玻璃化转变温度和黏流温度的大概位置。
【答案】见图。
图
见图。聚合物的相对分子质量对玻璃化温度和黏流温度的影响有所不同。相对分子质量增加，聚合物的玻璃化温度升高，特别是当聚合物的相对分子质量较小时，这种趋势更为明显。但是当相对分子质量超过一定程度后，特别是在聚合物的相对分子质量范围内，玻璃化温度的増加就不明显了。而黏流温度则是随相对分子质量的増加而持续升高的。如果本题中不考虑相对分子质量对玻璃化温度的影响，则这两种样品的玻璃化温度在同一位置；而高相对分子质量样品的黏流温度高于低相对分子质量样品，因此其高弹态区域要宽一些。
9． 请根据溶度参数概念回答以下问题。
（1）根据摩尔引力常数，用Small 基团加和法，计算聚乙酸乙烯酯的溶度参数（该聚合物密度为）。
（2）已知某聚合物的
何以最适合的比例混合，能使该聚合物溶解。
溶剂1的溶剂2的上述溶剂如
【答案】（1）因为
所以
（2）
所以溶剂1和溶剂2按1:2混合，能使该聚合物溶解。
10．如何通过断面形貌的特征区别脆性断裂和韧性断裂？
【答案】脆性断裂的断面光滑，軔性断裂的断面粗糙。
二、计算题
11．由四个Voigt-Kelvin 单元串联组成的模型参数如表:
表
在蠕变实验中，如果施加的应力是
【答案】由
计算得求100s 后的应变。 则
12．试用Small 基团贡献加和法估算聚甲基丙烯酸丁酯（PBMA ）的溶度参数。已知有关基团的吸引常数和摩尔体积如表:
表
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