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2017年山东科技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强化模拟题

  摘要

一、名词解释

1. 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。

2. 粘流温度

【答案】粘流温度Tf 是高弹态与粘流态间的转变温度,也称软化温度。

3. 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。

4. 构象

【答案】构象是指由于分子中的某个原子(基团)绕C —C 单键自由旋转而形成的不同的暂时性的易变的空间结构形式。不同的构象之间可以相互转变,一种构象改变为另一种构象时,不要求共价键的断裂和重新形成。构象改变不会改变分子的光学活性。

5.

条件(或状态)

【答案】通过选择溶剂和温度使高分子溶液中溶剂的过量化学位为零的条件,这种条件称为条件或状态。

6. 内聚能密度

【答案】内聚能密度就是单位体积内lmol 凝聚体为克服分子间作用力汽化时所需要的能量E 。是评价分子间作用力大小的一个物理量,主要反映基团间的相互作用。一般来说,分子中所含基团的极性越大,分子间的作用力就越大,则相应的内聚能密度就越大;反之亦然。

7. 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。

8. 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。

二、简答题

9. 写出下列聚合物可能存在的有规立构和名称(加聚物只考虑单体以头-尾键接):氯丁二烯加聚成聚氯丁二烯。

【答案】顺-1,4、反-1,4、1, 2全同、1, 2间同、3,4全同、3,4间同。

10.图为某线型聚合物在加载-释载过程中的形变与时间的关系曲线。其中为加载时间,为释载时间。试指出整个曲线所描述的过程,曲线各段所描述的过程,给出曲线各段和总过程的应力与应变关系。

图 某线型聚合物在加载释载过程中的形变与时间的关系曲线

AB 段为普弹形变【答案】整个曲线描述蠕变和蠕变回复的过程:段为黏流形变

E 点还保留的未回复的形变是黏流引起的永久形变

BC 段为高弹形变

CD

在蠕变回复阶段,DE 段是普弹形变的瞬间回复加高弹形变的逐渐回复,

11.什么是聚合物的介电性?聚合物的介电性能指标主要有哪些?

【答案】介电性是指聚合物在电场作用下,表现出对静电能的储存和损耗的性质。聚合物的 介电性能标主要有介电常数和介电损耗

12.为什么可以由测定聚合物的密度计算聚合物的结晶度?试推导用密度法求结晶度的公式。

【答案】结晶使体积缩小,密度增加。体积的变化与结晶度的关系是线性的

式中,

别为样品、结晶、非晶的体积。上式两边同减去

分别为样品、结晶、非晶的质量,

因为

所以

出发,用类似方法可以导出

13.橡胶、POM 、PET 、PE 的结晶速率与温度关系曲线如图所示,请标出各曲线的归属,并简要说明原因。

图 几种聚合物的结晶速率与温度关系曲线

【答案】(1)橡胶;(2)PE ;(3)POM ;(4)PET 。因为结晶区间的最高温度低于熔点,所以从熔点大小可以判断。橡胶的熔点低于室温,PE 的熔点为120〜130℃,POM 的熔点约180℃,PET 的熔点约260℃。

14.把下列各组聚合物的电学性能排列成序:

(1)PS 、聚乙炔、PVC 、PE 的电导率; (2)PP 、PF 、PVC 、PET 的介电强度。 【答案】(1)电导率大小次序:

(2)介电强度大小次序:

15.下列物理量在

转变区域内,随着温度的改变如何变化?并画出草图。比体积,折射率,等

压比热容,杨氏模量,力学损耗角正切,膨胀系数。

【答案】六张草图如图1〜图6所示。

图1 比体积-温度曲线

图2 折射率-温度曲线