2017年哈尔滨工业大学深圳研究生院823高分子材料(高分子材料方向选)之高分子物理考研冲刺密押题
● 摘要
一、名词解释
1． 理想溶液
【答案】理想溶液是指溶液中溶剂分子间，溶质分子间和溶质溶剂分子间的相互作用能都相等；溶解过程没有体积的变化；溶解过程没有焓的变化。
2． 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。
3． 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。
4． 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。
5． 介电损耗
【答案】介电损耗是指电介质在交变电场中，由于消耗部分电能而使电解质本身发热的现象。电解质中含有能导电的载流子，在外加电场作用下，产生导电电流，消耗掉一部分电能，转为热能。
6．
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。
7． 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。
8． 渗透压
【答案】半透膜一边的溶剂向另一边的溶液渗透，当达到渗透平衡时两边液体的静压差称为溶液的渗透压。
二、简答题
9． 将聚乙烯进行氯化，随着氯化度的增加，氯化聚乙烯的玻璃化温度上升，但当氯化度增加到一定程度后，玻璃化温度反而随着氯化度的增加而降低，为什么？
【答案】聚乙烯分子是非极性的，通过氯化引入氯原子后，变成了极性分子。氯化反应主要是氯原子取代氢原子的取代反应。在氯化初期，主要是发生一取代反应。随着取代的氯原子数目的增多，分子的极性増强，分子之间的相互作用也増强。同时随着取代氯原子的增多，空间位阻效应也越来越明显，阻碍分子链的内旋转。因此分子链的刚性增大，玻璃化温度升高。但是当氯化达到一定程度后，就会发生二取代反应，即已经发生一取代的叔碳原子上的氢原子再被氯原子取代。如果两个氯原子在同一碳原子上对称取代，则分子极性会部分抵消，而且分子链之间的距离也会増大，导致分子间力下降，分子链柔顺性反而上升。随着氯化反应的进行，氯原子在分子链上对称分布的比例增加，导致分子链柔性增大，玻璃化温度反而下降。
10．如何知道一种溶液中含有聚合物？
【答案】溶液有一定黏度，取少量溶液在玻璃片上干燥后有一层薄膜。
11．某一结晶性聚合物分别用注射和模塑两种方法成型，冷却水温都是20℃，比较制品的结晶形态和结晶度。
【答案】注射成型的冷却速度较快，且应力较大，往往生成小球晶或串晶，结晶度较低或不结晶。模塑成型的冷却速度较慢，球晶较大，结晶度较高。
12．写出描述聚合物本体结晶速率的Avrami 方程，并解释式中有关参数。
【答案】由于结晶时有序排列而体积收缩，若比体积在时间为0、t 和时分别为则结晶过程可用结晶动力学方程——Avrami 方程描述：
式中，的物理意义是t 时刻的结晶程
通过双对数作图，从斜率求n ，从截距求k 。n 称为Avrami 指数，n=生长的空间维数+时间维数，异相成核的时间为0，均相成核为1，如均相成核、三维生长时n=4。k 表征结晶速率，k 越大，结晶速率越快。
对于膨胀计测得的实验数据h 值，可直接以
和对logt 作图。
13．画出聚合物的比容随温度的变化曲线，并标出玻璃化温度的位置。
【答案】见图。
图
在玻璃化温度以下，聚合物的比容随温度变化较为缓慢，在玻璃化温度以上，比容随温度升
高增加较快，两条直线的转折处即为玻璃化转变，对应的温度为玻璃化温度
14．从分子结构角度分析比较下列聚合物的结晶速率：聚乙烯，尼龙-6，聚对苯二甲酸乙二醇酯。
【答案】影响结晶速率的因素与结晶度类似，都是结晶能力的表现。聚乙烯结构对称性非常好，柔顺性也大，所以结晶速率极快，即便从熔体直接在液氮中淬火也不能避免结晶。聚对苯二甲酸乙二醇酯结构对称性一般，结构刚性大，能结晶，但结晶速率较慢，在空气中淬火时就不结晶。尼龙-6居中。
15．用什么事实可证明非晶态聚合物中包含一些有序结构（两相球粒模型）？
【答案】实验测得许多合物非晶与结晶密度比
态的完全无序的模型计算为0.85〜0.96，而按分子链呈无规线团形
密度比偏高说明非晶中包含规整排列部分；有些聚合物如聚乙烯、聚酰胺、天然橡胶等结晶速率很快，这用无规线团模型是难以想象的；另外，电子显微镜发现有直径为5nm 左右的小颗粒（有序区）。
16．为什么聚合物溶体的黏度会随剪切应力增大而降低？
【答案】解释一 一般认为，当高聚物相对分子质量超过某一临界值后，分子链间可能因相互缠结而形成链问物理交联点。这些物理交联点在分子热运动的作用下，处于不断解体和重建的动态平衡中，结果是整个熔体或浓溶液具有瞬变的交联空间网状结构，或称作拟网状结构。在剪切应力的作用下，缠结点破坏速度大于重建速度，黏度开始下降，恪体或浓溶液出现假塑性。
解释二 因为高分子是长链分子，在剪切应力的作用下，容易通过链段运动而取向，导致黏度下降，剪切应力越大，取向程度越高，黏度下降越明显，因此聚合物熔体的黏度会随剪切应力增大而降低。
三、计算题