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2017年齐鲁工业大学化学与制药工程学院842高分子物理考研强化模拟题

  摘要

一、名词解释

1. 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。

2. 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,为淋出体积,为峰宽。

3. 高临界共溶温度

【答案】高临界共溶温度是指高温互溶,低温分相的临界共溶温度,用UCST 表示。

4. 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。

5.

溶剂

【答案】当

的溶剂称为溶剂。

6. 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。

7.

状态(条件) 【答案】状态(

条件)是指通过选择溶剂和温度以满足

液的条件。

8. 溶度参数

【答案】溶度参数是表征聚合物-溶剂相互作用的参数。溶度参数可以作为衡量两种材料是否共容的一个较好的指标。当两种材料的溶度参数相近时,它们可以互相共混且具有良好的共容性。

第 2 页,共 42 页 其中L 时,高分子溶液中溶剂的过量化学位为零,高分子溶液处于状态,状态下使高分子溶液符合理想溶

能使聚合物的溶胀度或特性黏数最大时的溶剂的溶度参数即为此聚合物的溶度参数。

二、判断题

9. 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。

10.聚合物的黏流温度随相对分子质量增大而升高,尤其是在相对分子质量较小时,影响特别显

著;当相对分子质量达到一定数值后,相对分子质量对黏流温度的影响就不那么显著了。( )

【答案】×

【解析】黏流温度是整个高分子链开始运动的温度,相对分子质量越大,分子链运动时的内摩擦阻力也越大,通过链段的协同运动而产生流动也越困难,因此黏流温度随相对分子质量的增大而上升。

11.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。

12.只有当聚合物的相对分子质量达到一定值后才具有玻璃化温度。( )

【答案】×

【解析】玻璃化转变是高聚物普遍存在的一种现象,但并不是高聚物特有的现象。除了高聚物之外,许多其他物质也呈现出同样的玻璃化转变现象。虽然聚合物的玻璃化转变温度与相对分子质量有关,但是玻璃化转变现象与聚合物的相对分子质量并无关系,无论是高相对分子质量聚合物,还是低相对分子质量聚合物,都存在玻璃化转变。

13.根据WLF 自由体积理论认为发生玻璃化转变时,聚苯乙烯和聚碳酸酯的自由体积分数是一样的。( )

【答案】×

【解析】WLF 方程的适用范围是

三、简答题

14黏弹体的Maxwell 模型的运动方程为.

为。

【答案】Maxwell 模型由一个理想弹簧和一个理想黏壶串联而成(图)。理想弹簧的力学性质

第 3 页,共 42 页 试讨论Maxwell 模型模拟的应力松弛行

服从Hooke 定律,应力和应变与时间无关,

液体,应力和应变与时间有关

,理想黏壶是在容器内装有服从牛顿流体定律的当模型受到一个外力时,弹簧瞬时发生形变,而黏壶由于黏液阻碍跟不上作用速度而暂时保持原状。若此时把模型的两端固定,即模拟应力松弛中应变固定的情况,则接着发生的现象是,黏壶受弹簧回缩力的作用,克服黏滞阻力而慢慢移开,因而就把伸长的弹簧慢慢放松,直至弹簧完全恢复原形,总应力下降到零,而总应变仍保持不变。于是Maxwell 模型可以模拟应力松弛过程。

图 Maxwell 模型示意图

15.简述增塑剂的耐久性。

【答案】为了使产品的性能长期不变,保持稳定,就要求増塑剂稳定地存在在制品中。

(1)要求増塑剂具有较高的沸点,使它的挥发速度尽量慢一些;同时要求其凝固点不得高于使用温度。

(2)要求它的水溶性小一些,以免制品在水洗时,增塑剂被水萃取:影响增塑剂的增塑效果,从而影响制品的性能。

(3)増塑剂的迁移性愈小愈好,因为含有增塑剂的包装材料,若增塑剂的迁移性较大,它从包装材料内部迀移至表面,污染所包装的物品。

16.试由聚合物结晶过程的特点说明它们在较低温度下结晶和在稍低于熔点下结晶的材料性能差异。

【答案】前者结晶较小,结晶度较低,因而透明性相对较好,且力学性能相对较好。后者反。

17.橡胶往复形变时产生滞后损耗(内耗)的分子机理是什么?

【答案】橡胶被拉伸时,外力对体系做的功,一方面改变链段构象,另一方面克服链段间的摩擦力。回缩时,体系对外力做功,一方面使构象改变重新卷曲,另一方面仍需克服链段间的摩擦力。在这样一次循环中,链构象完全恢复,不损耗功,所损耗的功全部用于克服内摩擦力,转化为热。

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