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2017年浙江理工大学材料与纺织学院925高分子物理考研仿真模拟题

  摘要

一、名词解释

1. 应力松弛

【答案】应力松弛是指材料在一定的温度和约束承载状态下,总应变(弹性应变和塑性应变)保持不变,而应力随时间的延长逐渐降低的现象。

2. 低临界共溶温度

【答案】低临界共溶温度是指低温互溶,高温分相的临界共溶温度,用LCST 表示。

3. 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。

4. 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。

5. 滞后

【答案】滞后是指聚合物在交变应力作用下应变落后于应力的现象。受到外力时,链段通过,由此引起应变落后于应力的现象。外力作用的热运动达到新平衡需要时间(受到内摩擦力作用)频率与温度对滞后现象有很大的影响。

6. 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。

7. 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。

8. 假塑性流体

【答案】假塑性流体是指无屈服应力,并具有粘度随剪切速率增加而减小的流动特性的流体,其本构方程为

,r 是剪切应力,是粘度的度量,D 是剪切应变速率。 (n

二、填空题

9. 结晶度提高,聚合物的_____、_____、硬度_____、断裂伸长率_____、密度_____、耐热性能_____、透光性_____。

【答案】増加;减少;増加;减少;増加;增加;减少

10.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。

11.聚合物的构型是由_____决定的原子空间排布,检测构型可采用_____方法。如果主链中含有不对称碳原子,该聚合物将可能存在_____、_____、_____三种构型。

;全同;间同;无规 【答案】化学键;NMR (或红外光谱)

12.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

13.在θ状态下,聚合物分子链的均方末端距=_____,其值_____于良溶剂中分子链的均方末端距。

【答案】nl ; 小

14.下列同类聚合物试样在相同条件下溶解,它们的溶解度大小顺序为_____。

A. 高相对分子质量试样 B. 低相对分子质量试样 C. 中相对分子质量试样 【答案】b>c>a

15.理想弹性体的应力取决于_____,理想黏性体的应力取决于_____。

【答案】应变;应变速度

16.高分子溶液的混合熵比同样分子数目的小分子溶液的混合熵_____得多。

【答案】大

17.处于非晶态的结晶性聚合物慢速加热到

【答案】结晶

18.下列聚丙烯酸钠溶液中,聚丙烯酸钠分子链的尺寸大小顺序为_____。

A.0.1%的水溶液 B.0.3%的水溶液

2

以上时,会发生_____现象。

C. 加有氯化钠0.3%的水溶液 【答案】A >B >C

【解析】聚丙烯酸钠是聚电介质,聚丙烯酸钠的水溶液,当浓度较稀时,由于许多钠阳离子远离高分子链,高分子链上的阴离子互相产生排斥作用,以致链的构象比中性高分子更为舒展,尺寸更大。当浓度增加(如大于1%)时,则由于高分子离子链相互靠近,构象不太舒展。而且,钠阳离子的浓度增加,在聚阴离子链的外部与内部进行扩散,使部分阴离子静电场得到平衡,以致其排斥作用减弱,链发生卷曲,尺寸缩小。如果在溶液中加有氯化钠之类的强电介质,就增加了抗衡离子的浓度,其中一部分渗入高分子离子中而遮蔽了有效电荷,由阴离子间的排斥引起的链的扩展作用减弱,强化了卷曲作用,使高分子链的尺寸更为缩小。

三、计算题

19.试述聚合物高弹性的热力学本质。把一轻度交联的橡皮试样固定在50%的应变下,测得其拉应力与温度的关系如表, 求340K 时熵变对高弹应力贡献的百分数。

【答案】聚合物高弹性的本质为熵弹性。橡胶拉伸时,热力学能几乎不变,而主要引起熵的变化。

以F 对T 作图,斜率

,则

20.边长为2cm 的黏弹性立方体,其剪切柔量与时间的关系为:

要使它在砝码?

【答案】

之后产生剪切变形

试计算各需用多重的