2017年南开大学生命科学学院854高分子化学与物理(生科院)考研冲刺密押题
● 摘要
一、名词解释
1. 分辨率
【答案】分辨率是指色谱柱的柱效与分离能力的综合量度。
2. 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。
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. z 均相对分子质量
【答案】z 均相对分子质量是以z 值为统计权重的平均相对分子质量,
对分子质量为M 的级分的质量。
5. 高斯链
【答案】高斯链是指高分子链段分布符合高斯分布函数的高分子链,也称为等效自由结合链。
,相柔性的非晶状线型高分子链,不论处于什么形态(如玻璃态、高弹态、熔融态或高分子溶液)
同分子量的高分子链段都取平均尺寸近乎相等的无规线团构象,称为“等效自由结合链”。因为等效自由结合链的链段分布符合高斯分布函数,又称为高斯链。
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. 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。
其中,是相其中L
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、判断题 9. 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。 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.柔性好和强的分子间作用力都能提高聚合物的结晶能力。( ) 【答案】√ 【解析】柔性好提高了链段向结晶部分的扩散和排列的能力,强的分子间作用力使结晶结构稳定,从而有利于结晶。 12.全同立构聚苯乙烯和聚对苯二甲酸乙二酯的结晶速率比聚乙烯的结晶速率快。( ) 【答案】× 【解析】结晶速率线形链优于支化链,所以聚乙烯的结晶速率应快于全同立构聚苯乙烯。 13.分子在晶体中规整排列,所以只有全同和间同立构的高分子才能结晶,无规立构的高分子不能结晶。( ) 【答案】× 【解析】例如三氟氯乙烯虽然构型不规整,但是仍然具有很强的结晶能力。 三、简答题 14.测定聚氯乙烯和丁腈橡胶共混物的动态力学谱图如图(a )所示,测定聚苯乙烯和丁苯橡胶的共混物的动态力学谱图如图(b )所示,这两个谱图说明什么问题?可以从中分析得到哪些结果? 图 共混物的动态力学谱图 【答案】(a )是相容性很好的体系,因为储能模量只有一个拐点,损耗模量只有一个峰,说明只有一个(b )是相容性不好的体系,因为储能模量有两个拐点,损耗模量对应地有两个峰,说明有两个 15.高分子的溶解过程与小分子相比,有什么不同? 【答案】高分子与溶剂分子的尺寸相差悬殊,两者运动分子运动速度差别很大,溶剂分子能比较快的渗透进入高聚物,而高分子向溶剂的扩散却非常慢。 (1)聚合物的溶解过程要经过两个阶段,先是溶剂分子渗入聚合物内部,使聚合物体积膨胀,称为溶胀;然后才是高分子均匀分散在溶剂中,形成完全溶解的分子分散的均相体系。对于交联的聚合物,在与溶剂接触时也会发生溶胀,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,只能停留在溶胀阶段,不会溶解。 (2)溶解度与聚合物分子量有关,分子量越大,溶解度越大。对交联聚合物来说,交联度大的溶胀度小,交联度小的溶胀度大。 (3)非晶态聚合物的分子堆砌比较松散,分子间的相互作用较弱,因此溶剂分子比较容易渗入聚合物内部使之溶胀和溶解。晶态聚合物由于分子排列规整,堆砌紧密,分子间相互作用力很 强,以致溶剂分子渗入聚合物内部非常困难,因此晶态化合物的溶解比非晶态聚合物要困难得多。 (4)对于非极性聚合物与溶剂的相互混合,溶解过程一般是吸热的,故只有在升高温度或减小混合热才能使体系自发溶解。恒温恒压时,混合热可表示: 可见二者的溶度参数越接近,越小,越能相互溶解。 对于极性聚合物与溶剂的相互混合,由于高分子与溶剂分子的强烈相互作用,溶解时放热,使体系的自由能降低,溶解过程能自发进行。而溶解时,不但要求聚合物与溶剂的溶度参数中非极性部分相近,还要求极性部分也相近,才能溶解。 (5)结晶性非极性聚合物的溶解分为两个过程:其一是结晶部分的熔融,其二是高分子与溶剂的混合。结晶性极性聚合物,若能与溶剂形成氢键,即使温度很低也能溶解。
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