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2017年江苏省培养单位822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. 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。

2. 多分散系数

【答案】多分散系数d 是聚合物试样的重均相对分子质量与数均相对分子质量之比或为z 均

相对分子质量与重均相对分子质量之比。聚合物试样相对分子质量分布愈宽,多分散系数d 愈大。

3. 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。

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. 介电损耗 为淋出体积,为峰宽。 其中L

【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。

6. 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。

7. 构型

【答案】构型是分子中由于各原子或基团间特有的固定的空间排列方式不同而使它呈现出不同的特定的立体结构。一般情况下,构型都比较稳定,一种构型转变另一种构型则要求共价键的断裂、原子(基团)间的重排和新共价键的重新形成。

8. 介电松弛中的柯尔-柯尔圆(Cole-Cole 圆)

【答案】介质在静电场作用下,所产生的取向极化是一个松弛过程,若是加上个交变电场后,由于松弛过程,取向极化跟不上电场的变化,产生一个相位差,叫做取向极化强度。取向极化和变形极化相加得到总极化度,由之求出复数介电常数,该公式叫做德拜色散关系式,实部是横坐标,虚部是纵坐标,得到的是一个圆,叫柯尔-柯尔圆。

二、判断题

9. 在炎热的夏天,聚氯乙烯制成的雨衣挂在墙上会随着时间的増加而变长,这是由于聚氯乙烯发生应力松弛造成的。( )

【答案】×

【解析】这是发生蠕变造成的。

10.由于拉伸产生热量,因此导致结晶速率下降。( )

【答案】×

【解析】拉伸使分子链取向,分子无序程度变低,这样聚合物晶态和非晶态之间转变的熵变减少,有利于分子进行规整排列,所以可以提高结晶速率。

11.银纹具有可逆性。( )

【答案】√

【解析】银纹产生后,在压力下或在玻璃化温度以上退火时会回缩或消失,因此银纹具有可逆性。

12.聚合物的黏流活化能越大,则其熔体黏度越高。( )

【答案】×

【解析】聚合物的黏流活化能反映的是聚合物熔体黏度对温度的敏感性,黏流活化能越大,熔体黏度对温度越敏感,即升高温度,引起的黏度下降越明显。黏流活化能的大小本身并不对应于熔体黏度的大小。

13.橡胶拉伸过程中的应力-应变关系符合虎克定律。( )

【答案】×

【解析】

橡胶拉伸过程中的应力与应变之间的关系为

因此,交联橡胶的应力-应变关系并不符合虎克定律。

而按照虎克定律有

三、简答题

14.橡皮能否溶解和熔化?为什么?

【答案】橡皮是经过硫化的天然橡胶,是交联的聚合物,在与溶剂接触时会发生溶胀,但因有交联的化学键束缚,不能再进一步使交联的分子拆散,只能停留在最高的溶胀阶段,称为溶胀

平衡,不会发生溶解。同样原因加热也不能熔化。

15.研究玻璃态聚合物的大形变常用什么实验方法?说明聚合物中两种断裂类型的特点,并画出两种断裂的典型应力-应变曲线。

【答案】研究玻璃态聚合物的大形变常用拉力机对聚合物样品进行拉伸实验。

聚合物的断裂有两种形式:脆性断裂和韧性断裂。脆和韧是借助日常生活用语,没有确切的科学定义,只能根据应力-应变曲线和断面的外观区分。若深人研究,有以下不同:

(1)韧性断裂:断裂前对应塑性;沿长度方向的形变不均勻,过屈服点后出现细颈;断裂伸长较大;断裂时有推迟形变;应力与应变呈非线性,断裂耗能大;断裂面粗糙无凹槽;断裂

(2)脆性断裂:断裂前对应弹性;沿长度方向形变均匀,断裂伸长率一般小于5%; 断裂时无推迟形变,应力-应变曲线近线性,断裂能耗小;断裂面平滑有凹槽;断裂发生在屈服点前;一般由拉伸分量引起;对应的分子机理是化学键的破坏。

两种断裂类型的典型应力-应变曲线如图所示。

发生在屈服点后,一般由剪切分量引起;对应的分子运动机理是链段的运动。

图 两种典型的聚合物应力-应变曲线

16.高密度聚乙烯、低密度聚乙烯和线形低密度聚乙烯在分子链上的主要差别是什么?

【答案】高密度聚乙烯为线形结构,低密度聚乙烯为具有长支链的聚乙烯,而线形低密度聚乙烯的支链是短支链,由乙烯和高级的α-烯烃如丁烯、己烯或辛烯共聚合而生成。共聚过程生成的线形低密度聚乙烯比一般低密度聚乙烯具有更窄的相对分子质量分布。高密度聚乙烯易于结晶,故在密度、熔点、结晶度和硬度等方面都要高于低密度聚乙烯。

17.如何用实验测定聚合物的温度?

【答案】(1)渗透压法:已知

以对c 作图,其直线的斜率就为

下的值,以对T 作图,当T 和溶剂不变时,改变浓度c , 测其对应的,测不同温度通过这种方法,改变不同的温度(溶剂不变)

表示,相应的Huggins 参数用表示。已知聚合物

两式合并

作图,然后外推到相对的温度即为温度(图1)。 越高,

所以

有相对分子质量依赖性。由稀溶液理论得(2)外推法:聚合物的临界共溶温度用的相对分子质量越大

,越小

,所以在临界共溶点

有,

测定不同相对分子质量的

分子质量无穷大时的即为温度,由斜率可得,

以对(图2)。所以,温度也可以定义为相