2017年上海市培养单位上海有机化学研究所822高分子化学与物理之高分子物理考研仿真模拟题
● 摘要
一、名词解释
1． 玻璃化转变温度
【答案】从分子结构上讲，玻璃化转变温度是高聚物无定形部分从冻结状态到解冻状态的一种松弛现象。在玻璃化转变温度以下，高聚物处于玻璃态，分子链和链段都不能运动，只是构成分子的原子（或基团）在其平衡位置作振动；而在玻璃化转变温度时分子链虽不能移动，但是链段开始运动，表现出高弹性质，温度再升高，就使整个分子链运动而表现出粘流性质。
2． 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。
3． 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。
4． 解取向
【答案】解取向是指材料在成型过程中受到拉应力的作用而内部取向，当制品受到加热等影响时，大分子链会解除取向结构的现象。
5． 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。
6． 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。
7． 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。
8． 全同立构
【答案】全同立构是指以不对称碳原子取代基的排列方式来区分因含有不对称碳原子而引起旋光异构现象的异构体，取代基排布于高分子主链的同侧就叫做全同立构。
二、简答题
9． 为什么等规立构聚苯乙烯分子链在晶体中呈螺旋构象？
【答案】聚苯乙烯侧基很大，为了减少空间阻碍，必须部分采取旁式构象。
10．如何测定某GPC 柱的空隙体积？
【答案】在GPC 标定曲线上，聚合物刚开始流出的保留体积就是凝胶的空隙体积。
11．什么是凝胶？什么是冻胶？各举一例，从化学结构和物理性能两个方面加以比较。
【答案】高分子溶液失去流动性就成为凝胶和冻胶，前者是通过化学键交联的聚合物的溶胀体；后者是范德华力交联形成的，加热仍可熔融或溶解。隐形眼镜是以聚丙烯酸羟乙酯为主成分的高分子凝胶；而猪皮冻是蛋白质的冻胶。
12．在热机械曲线上，为什么PMMA 的高弹区范围比PS 的大？（已知PMMA 的
Tg=378g, PS 的Tg=373k, ）
【答案】PMMA 和PS 的Tg 差不多，都是100°C左右，这是因为PMMA 的侧基极性较PS 大，应使Tg 增加，但PMMA 侧基柔性比PS 大，侧基比PS 小，所以应使Tg 减少，这两个因素互相抵消，故Tg 差不多。对于Tf 来说，要使高聚物发生流动，分子与分子间的相对位置要发生显著变化。因此分子间作用力的因素很重要。PMMA 的极性大，分子间作用力大，Tf 就高，而PS 分子间作用力小，就低。所以就有热机械曲线上，PMMA 的高弹区范围比PS 大。
13．塑料加工中有一种技术称为高频模塑技术，其方法是将极性塑料置于模具中并受高频电场的作用，几秒钟内原料就熔化、成型。这种技术基于什么原理？
【答案】基于极性塑料介电损耗很大的原理。
14．聚合物的相对分子质量增大或结晶度增大，均使聚合物的电子电导增大，而离子电导减小。试分别解释这种影响的原因。
【答案】相对分子质量增大，増大了电子在分子内的通道，故电子电导率增加；而随着相对分子质量的增大，分子链端的比例减小，自由体积减小，使离子迁移率减小，即离子电导减小。当结晶度增大时，分子紧密整齐堆砌，自由体积减小，因而离子迁移率减小，即离子电导减小；
而分子的紧密整齐堆砌有利于分子内电子的传递，因而电子电导提高。
15．理想的柔性高分子链可以用自由连接链或高斯链模型来描述，但真实高分子链在通常情况下并不符合这一模型，原因是什么？这一矛盾是如何解决的？
【答案】（1）在采用自由连接链或高斯链模型描述理想的柔性高分子链时，我们假设单键在结合时无键角的限制，内旋转时也无空间位阻，但真实高分子链不但有键角的限制，在内旋转时也存在空间位阻，因此使真实高分子链在通常情况下并不符合这一模型。
（2）对于真实高分子链我们用等效自由结合链来描述，把由若干个相关的键组成的一段链，算作一个独立的运动单元，简称作“链段”，令链段与链段自由结合，并且无规取向，这种链称为等效自由结合链。
16．为什么扁平或棒状的刚性分子结构能形成液晶相？
【答案】这种分子结构易于平行排列，自发产生有序。
三、计算题
17，应用似晶格模型计算．
定配位数是12）。
【答案】完全取向时只有一种排列方式：
模型导出。
18．聚乙烯晶体的平衡熔点较。
【答案】
由
计算
计算
计算
计算
熔融热为单体单元，试问聚合度分别为6、解取向（无规取向）时已由似晶格聚合度为500的聚合物从完全取向态变为无规取向态的熵变（假10、30和1000时，由于链端引起的熔点降低分别是多少? 并把算出的熔点与手册上查到的值相比
相关内容
相关标签