2017年吉林省培养单位长春应用化学研究所822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。
2. 低临界共溶温度
【答案】低临界共溶温度是指低温互溶,高温分相的临界共溶温度,用LCST 表示。
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. 高分子溶液
【答案】高分子溶液是聚合物以分子状态分散在溶剂中所形成的均相混合物。
5. 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。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。
6. 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。
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。
第 2 页,共 46 页 其中L
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. 什么是聚合物的力学松弛现象?什么是松弛(弛豫)时间?
【答案】聚合物的力学性质随时间变化的现象称为力学松弛现象。在一定的外力和温度下,聚合物受外力场作用的瞬间开始,经过一系列非平衡态(中间状态)而过渡到与外力性质相适应的平衡态(终态)所需要的时间称为松弛时间,这个时间通常不是很短的。
10.下列数据比较了PE 和PVC 在导电性(体积电阻率和击穿电压)和介电性(介电常数和介电损耗)上的优缺点,试从聚合物的结构分析其原因。
表
【答案】由于PVC 的极性较大,PE 的绝缘性和介电强度好于PVC 。
11.由1,3-戊二烯聚合可以得到几种有规立构体?
【答案】1, 2加成有2种;3, 4加成有2个不对称碳原子有4种;1,4加成有顺反结构还加一个有4种,共10种。
12.列举三个理由说明为什么所学的黏弹模型不能用来说明结晶聚合物的行为。
【答案】因为结晶聚合物的黏弹性是很复杂的,有以下三点理由不服从理论解释:
(1)非晶聚合物是各向同性的,这意味着为描述剪切应力而建立的模型也正好能用于描述拉伸应力。然而,结晶聚合物不是各向同性的,所以任何模型的应用都受到严格的限制。
(2)非晶聚合物是均相的,因此所加的应力能均匀分布到整个体系。结晶是非均相的,在结晶聚合物中,大量的结晶束缚在一起,这种束缚使得出现较大的应力集中。
(3)结晶聚合物是不同结晶度的区域的混合物,当施加应力到结晶聚合物时,这些不同区域的大小及分布随结晶的熔化和再结晶会发生连续变化。也就是说任何力学模型都必须考虑对在结晶聚合物中这些连续的变化。
13.高分子链有三种稳定构象,即
子链的势能是否相等?
(1)(2)(3)(4)式中,…表本在各分子链中都相同的部分。
【答案】内旋转势能均相等。因为内旋转势能是顺式构象与反式构象的势能差,上述各种分
第 3 页,共 46 页 。下列构象的高分子链的内旋转势能是否相等?各分
子链的反式构象转动到顺式构象都需要克服相同的势能差。
14.判断下列说法的正误,给出正确的说法:对于任何线型聚合物,只有相对分子质量达到一定数值后,才能显示出机械强度。随着相对分子质量的增加,聚合物的抗张强度和抗冲强度均增大。
所以,超高相对分子质量聚合物的合成,其目的之一就是为了提高聚合物的抗张强度和抗冲强度。
【答案】第一句和第三句正确。第二句不准确,应当补充说抗张强度随相对分子质量的变化存在一个临界值,超过它之后变化不明显,而抗冲强度没有临界值。
15.在同一坐标轴上画出高相对分子质量(曲线1)和低相对分子质量(曲线2)的同一非晶态聚合物的温度-形变曲线,并在温度坐标轴上标出它们的玻璃化转变温度和黏流温度的大概位置。
【答案】见图。
图
见图。聚合物的相对分子质量对玻璃化温度和黏流温度的影响有所不同。相对分子质量增加,聚合物的玻璃化温度升高,特别是当聚合物的相对分子质量较小时,这种趋势更为明显。但是当相对分子质量超过一定程度后,特别是在聚合物的相对分子质量范围内,玻璃化温度的増加就不明显了。而黏流温度则是随相对分子质量的増加而持续升高的。如果本题中不考虑相对分子质量对玻璃化温度的影响,则这两种样品的玻璃化温度在同一位置;而高相对分子质量样品的黏流温度高于低相对分子质量样品,因此其高弹态区域要宽一些。
16.解释下列几类聚合物刚性大的原因:
(1)聚苯;(2)DNA ; (3)聚砜;(4)尼龙;(5)聚四氟乙烯;(6)纤维素。
【答案】(1)共轭键;(2)极性,氢键,双螺旋结构;(3)主链芳环;(4)极性,氢键;(5)F 原子电负性很大,排斥力很大,不易内旋转;(6)极性,氢键,六元吡喃环结构。
三、计算题
17.已知尼龙66完全结晶时的密度为度为55.4%的尼龙66样品的密度。
【答案】由可得
完全非晶态时的密度为试计算质量结晶
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