2017年山东省培养单位青岛生物能源与过程研究所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. 应变软化
【答案】应变软化是指材料试件经1次或多次加载和卸载后,进一步变形所需的应力比原来的要小,即应变后材料变软的现象。应变软化过程中,随着应力的加大,应变増长的速率加快。动态恢复、动态重结晶作用以及流体的加入等都有利于应变软化。
2. 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。
3. 均方末端距
【答案】均方末端距指线形高分子链的一端至另一端的直线距离的平方的平均值。该物理量用于表征高分子尺寸的大小。
4. 溶解
【答案】溶解是高分子均匀分散在溶剂中,形成以分子状态分散的均相体系。
5. 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
6. 液晶态 ,r 是剪切应力,是粘度的度量,D 是剪切应变速率。 (n 【答案】液晶态是指物质在熔融状态或在溶液状态下虽然获得了液态物质的流动性,但在材料内部仍然保留有分子排列的一维或二维有序,在物理性质上表现出各向异性,这种兼有晶体和液体部分性质的状态。处于这种状态下的物质叫液晶。 7. 无定型聚合物 【答案】无定型聚合物是指分子形状、分子相互排列为无序状态的高分子。 8. 溶剂 【答案】当 的溶剂称为溶剂。 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 二、判断题 9. 银纹就是裂缝。( ) 【答案】× 【解析】银纹与裂缝不同,银纹的质量不为零,银纹体中包含取向的聚合物。 10.高分子材料的破坏是由于高分子链的断裂引起的。( ) 【答案】× 【解析】高分子材料在外力作用下发生破坏时,首先将发生在未取向区域的分子间力的破坏,随后应力集中到取向的主链上,引起分子链的断裂,因此高分子材料的破坏不是首先通过分子链的断裂发生的。 11.熔融指数是聚合物熔体黏度的另一种表示方法,单位也是泊。( ) 【答案】× 【解析】熔融指数的定义是:在一定温度下,熔融状态的高聚物在一定负荷下,十分钟内从规定直径和长度的标准毛细管中流出的质量(克数)。因此,熔融指数的单位为克。 12.单键内旋转能改变构型。( ) 【答案】 × 【解析】构型是指分子中由化学键所固定的原子在空间的几何排列,是在合成过程中形成的,它不能被任何物理方法改变,必须通过化学键的断裂并重排才能实现,所以说单键内旋转不能改变构型。 13.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。 三、简答题 14.聚合物的溶解过程有什么特点?与聚合物的哪些结构因素有关? 【答案】(1)溶解之前通常都会发生溶胀,线型高分子溶胀后会进一步溶解,网状高分子则只能达到溶胀平衡。 (2)聚合物的相对分子质量越大,溶解越困难。 (3)结晶态聚合物一般都比较难溶解,非极性结晶聚合物往往要加热到接近其熔点才能溶解。总之,交联度越高,相对分子质量越大或结晶度越大,则溶解性越差。 15.顺丁烯二酸酐与环氧氯丙烷缩聚反应得到的线形不饱和聚酯,其重复结构单元如下 : 此聚酯有几种可能的有规立体异构体? 【答案】有2种。因为单体顺丁烯二酸酐决定了聚合物中的双键全采取顺式几何异构,而一个不对称碳原子导致有全同和间同两种有规旋光异构体。 16.什么是极性相近原则、溶剂化原则和溶度参数相近原则?这三条原则有何区别及联系? 【答案】极性相近原则是指对于极性聚合物要求与溶剂的极性相近,才可能溶解在该溶剂中。溶剂化原则是指当高分子链段与溶剂分子相互作用能大于高分子链段与高分子链段的相互作用能,Huggins 参数小于1/2, 则高分子被溶剂化而扩张,该溶剂为高分子的良溶剂。溶度参数相近原则是指根据Hildebrand 溶度公式,非极性聚合物与溶剂的溶度参数愈接近,两者相互混合时的混合热愈小,也就愈有利于溶解过程的自发进行。总的原则是“极性相近”和“相似相溶”。对于非晶聚合物,若是非极性,选择溶度参数相近的溶剂,“相似相溶”;若是极性,溶剂的溶度参数与极性都要与聚合物相近。 对于晶态聚合物,若是非极性结晶聚合物,它的溶解包括结晶部分的熔融和高分子与溶剂的混合,两者都是吸热过程。选择溶度参数相近的溶剂,并加热溶解;对于极性结晶聚合物,选择与溶质相互作用大的溶剂,如能生成氢键,室温下就能溶解。 17.假定无规聚丙烯在状态下测得空间位阻参数无规聚苯乙烯在 状态下测得特征比 试对比两种分子链的柔顺性(已知C —C 键长为0.154nm ,键角为109.5°)。 【答案】可以求得PP 的或PS 的所以PP 较柔顺。 18.为什么用作增强材料的玻璃纤维直径越小强度越大? 【答案】直径越小,存在大尺寸裂缝的概率越小。 19.试述升、降温速率对聚合物玻璃化转变温度的影响。 【答案】升温(或降温)速率加快,测得的向高温方向移动;反之,升温(或降温)速率减慢,测得聚合物的向低温方向移动。 20.画出聚合物的熔体黏度与相对分子质量之间的关系曲线。 【答案】见图。
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