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2017年上海大学材料科学与工程学院842高分子化学与物理之高分子物理考研冲刺密押题

  摘要

一、名词解释

1. 高分子链的远程结构

【答案】远程结构是指整个高分子链的结构,是高分子链结构的第二个层次,包含高分子链的大小(质量)和形态(构象)两个方面。

2. 链段

【答案】链段是指高分子主链上由若干个化学键组成的能够独立运动的最小单元。

3. 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。

4. 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。

5. 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。

6. 应力松弛

【答案】应力松弛是指材料在一定的温度和约束承载状态下,总应变(弹性应变和塑性应变)保持不变,而应力随时间的延长逐渐降低的现象。

7. 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。

8. 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。

二、简答题

9. 分别画出下列两种情况下聚合物的温度形变曲线,并标明

度>50%,(2)结晶度>50%

【答案】见图。

的大概位置。(1)结晶

由于结晶度大于50%,因此在聚合物中,结晶相为连续相,虽然非晶区也存在玻璃化转变,

,由于其熔点高于其黏流温度,在聚合物融化之但是在温度形变曲线上没有转折。对于样品(1)

,由前,不能发生流动,因此没有高弹态。当温度高于熔点时,直接进入黏流态。对于样品(2)

于其黏流温度高于其熔点,因此,当聚合物熔融后,先进入高弹态,当温度高于黏流温度后,进入黏流态。

10.通常情况下,为什么非晶态聚合物比晶态聚合物的溶解容易?

【答案】因为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;而晶态聚合物由于分子排列规整,堆砌紧密,分子间相互作用强,因此,溶剂分子渗入聚合物内部很困难,加热到熔点附近才能溶解。所以,通常非晶态聚合物比晶态聚合物的溶解容易。

11.说明公式中的物理意义。

的物理意中时所引起的能量变化。则是当1mol 【答案】在似晶格模型中,

混合热义是当一个溶剂分子放到固体聚合物溶剂放到聚合物中时所引起的能量变化。

12.指出下列各组聚合物的抗张强度哪个较高(简单说明理由):

(1)聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚己二酸乙二醇酯;(2)聚氯乙烯和低密度聚乙烯;(3)聚苯乙烯和聚碳酸酯;(4)聚甲基丙烯酸甲酯和聚丙烯酸甲酯;(5)尼龙-66和尼龙-1010。

【答案】(1)聚对苯二甲酸乙二醇酯,由于主链有芳环,刚性较大;(2)聚氯乙烯,由于侧基极性;(3)聚碳酸酯,主链芳环的贡献大于侧基芳环的贡献;(4)聚丙烯酸甲酯,侧基极性基

团(酯基)的密度较大;(5)尼龙-66, 氢键密度较大。

13.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

14.为什么碳纤维具有良好的导电性?

【答案】

由于共轭大键结构。碳纤维采用了先加工成型、后热裂解的方法获得这种共轭结构。将牵伸后的聚丙烯腈纤维进行热裂解环化、进一步脱氢,形成具有双链含氮芳香结构的聚合物,其电导率约为再热裂解到氮完全消失,则得到电导率高达

15.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?

的碳纤维。

就是凝胶的空隙体积。

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

16.导出在交变电场中单位体积的介质损耗功率与电场频率的关系式,并讨论当

耗情况。 【答案】所以

当时

,所以又, (r 为偶极的松弛时间) 时介质的损耗功率趋于定值。 时介质的损

17.聚三氟氯乙烯是否是结晶性聚合物?为什么?要制成透明薄板制品,成型过程中要注意什么条件的控制?

【答案】是结晶性聚合物,由于氯原子与氟原子大小差不多,分子结构的对称性较好,所以易结晶(结晶度可达90%)。成型过程中要使制品快速冷却,以降低结晶度并使晶粒更细小,才能