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2017年北京市培养单位化学研究所822高分子化学与物理之高分子物理考研题库

  摘要

一、名词解释

1. 熵弹性

【答案】熵弹性是指由于系统熵变而引起的弹性。熵是和物质分子排列有序度有关的一种状态函数,当物质系统分子排列有序度降低,混乱程度增加时,系统熵也增大。所以当橡胶受外力变形时,若没有内能变化,则其抵抗变形的收缩力(弹力)完全是由熵的变化而产生的,这种称之为熵弹性。

2. 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。

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. 过量化学位

【答案】高分子溶液中溶剂的化学位变化含有两部分,一部分相当于理想溶液中溶剂的化学位变化,另一部分相当于非理想溶液的部分,非理想溶液的部分称为过量化学位。

5. 高弹形变

【答案】高弹形变是指聚合物在高弹态时,链段运动但整个分子链不产生移动。受较小的力就可发生很大的形变,外力除去后形变可完全恢复的现象。

6. 相对黏度

【答案】相对黏度是指溶液黏度与纯溶剂黏度之比。

7. 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。

8. 内聚能密度

【答案】内聚能密度就是单位体积内lmol 凝聚体为克服分子间作用力汽化时所需要的能量E 。是评价分子间作用力大小的一个物理量,主要反映基团间的相互作用。一般来说,分子中所含基

团的极性越大,分子间的作用力就越大,则相应的内聚能密度就越大;反之亦然。

二、填空题

9. 测定聚合物溶度参数通常有_____、_____和_____三种方法。

【答案】粘度法;溶胀度法;滴定法

10,,三种不同相对分子质量的聚合物试样1试样2和试样3的相对分子质量分别为.

若A. 试样1

B. 试样2

C. 试样3

【答案】C >B >A

【解析】高分子溶液中,高分子的相对分子质量愈大,其临界共溶点的浓度愈小。

11.取向可使聚合物在取向方向上的_____、_____、E_____、断裂伸长率_____,可使聚合物的结晶度_____、高分子液晶相的流体在取向方向上的黏度_____、流动性_____。

【答案】增加;增加;增加;增加;增加;减少;减少

12.一般可溶可熔的聚合物通常具有线形结构;一般不溶不熔的聚合物通常具有_____结构,又称为_____聚合物。

【答案】网状;交联

13.随着聚合物的柔顺性增加,链段长度_____、刚性比值_____、无扰尺寸_____、极限特征比_____。

【答案】减少;减少;减少;减少

14.聚合物稀溶液冷却结晶易生成_____,熔体冷却结晶通常生成_____。恪体在应力作用下冷却结晶通常形成_____。

【答案】单晶;球晶;串晶

15.聚苯乙烯的极性比聚三氟氯乙烯的极性_____。

【答案】小

16.动态力学温度谱图上,LDPE 的松弛是由______运动引超的。

【答案】晶区内部侧基或链端

【解析】松弛是分子链上的比链段更小的运动单元(键长、键角)可以发生从冻结到运动或从运动到冻结的变化过程。PMMA 的松弛是晶区内部侧基或链端的运动引起的。

它们的临界共溶点的浓度大小顺序为_____。

17.适度交联可使聚合物的T g _____、T f _____、流动性_____、结晶度_____、应力松驰_____、蠕变_____。

【答案】增加;増加;减少;减少;减少;减少

18.尼龙-6的结晶速率比顺式1,4-聚戊二烯的结晶速率_____。

【答案】快

三、简答题

19.讨论乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(简称EVA )中乙酸乙烯酯的含量对结晶度的影响。

【答案】乙酸乙烯酯的含量越高,EV A 的结晶度越低,因为聚乙酸乙烯酯是非结晶性高分子。

20.在分子量达几千以上后,聚合物的流动活化能不再随分子量増加而增加。简述原因。

【答案】根据自由体积理论,高分子的流动不是简单的整个分子的迁移,而是通过链段的相继跃迁来实现的。形象的说,这种流动的类似于蚯蚓的蠕动。因而其流动活化能与分子的长短无关。由可知当分子链不大即碳数小时,Ea 随碳原子数的增加而增加,但当碳原子数大于30时,Ea 将不再增大,因此聚合物的分子量超过一定数值后,Ea 与相对分子质量无关,其流动活化能也不再随着分子量的增加而增加。

21.比较未交联的橡胶和硫化天然橡胶在室温下的应力松弛曲线。

【答案】未交联的橡胶是线型聚合物,其应力松弛曲线是随着时间的延长,应力逐渐衰减到零。而硫化天然橡胶是交联聚合物,应力逐渐衰减至一恒定值,而不会衰减到零。

22.从分子结构角度分析比较下列聚合物的结晶速率:聚乙烯,尼龙-6,聚对苯二甲酸乙二醇酯。

【答案】影响结晶速率的因素与结晶度类似,都是结晶能力的表现。聚乙烯结构对称性非常好,柔顺性也大,所以结晶速率极快,即便从熔体直接在液氮中淬火也不能避免结晶。聚对苯二甲酸乙二醇酯结构对称性一般,结构刚性大,能结晶,但结晶速率较慢,在空气中淬火时就不结晶。尼龙-6居中。

23.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。