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题库
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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题库（四）.. 24
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题库（五）.. 32
一、名词解释
1． 强迫高弹行为
【答案】强迫高弹行为是指处在玻璃态的聚合物，在外力作用下产生百分之几百的大形变，外力去除后，虽然形变无法恢复，但加热到玻璃化温度以上，形变可以自动恢复的一种现象。为区别于普通的高弹形变，称其为强迫高弹形变。
2． 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。
3． 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。
4． 熔体流动速率
【答案】熔体流动速率，也指熔融指数，是在标准化熔融指数仪中于一定的温度和压力下，树脂熔料通过标准毛细管在一定时间内（一般lOmin ）内流出的熔料克数，单位为g/10min。熔体流动速率是一个选择塑料加工材料和牌号的重要参考依据，能使选用的原材料更好地适应加工工艺的要求，使制品在成型的可靠性和质量方面有所提尚。
5． 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。
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． 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。
8． 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。
二、简答题
9． （1）分别举两例说明聚合物弹性中伴随有黏性（称为黏弹性）和黏性中伴随有高弹性（称为弹黏性）的现象。（2）分别说明橡胶弹性中带黏性和聚合物黏性熔体中带弹性的原因。（3）成型加工中如何降低橡胶的黏性和聚合物熔体的弹性？
【答案】（1）例如，橡胶的应力松弛是黏弹性，橡胶拉伸断裂后有永久残余形变也是黏弹性；而挤出物胀大效应和爬杆效应是弹黏性。
（2）橡胶分子链构象改变时需克服摩擦力，所以带黏性。聚合物分子链质心的迁移是通过链段的分段运动实现的，链段的运动会带来构象的变化，所以高分子黏性熔体带弹性。
（3）降低橡胶黏性方法是适度交联。在成型加工中减少成型制品中的弹性成分的方法是：提高熔体温度，降低挤出速率，增加口模长径比，降低相对分子质量，特别要减少相对分子质量分布中的高相对分子质量尾端。
10．从化学结构角度讨论下列各对聚合物为什么存在
（1）
（2）
（3）
（4）
【答案】（1）后者较高，因为侧基 的内旋转空间障碍，刚性较大；（2）前者较低，因为 的差别：
靠近主链而使侧基柔性增加；（3）前者较低，因为氧原子在主链而使柔性增加，而后者侧基、极性和体积使柔性减少；（4）前者较低，因为侧基柔性较大，后者不对称取代使刚性増加。
11．高分子材料取向后，取向方向上的强度为什么可以提高？
【答案】因为分子间作用力增加，材料的断裂更多地需要化学键的断裂。
12．用振簧法和扭摆法测定聚合物的动态力学性能时，测得的模量是杨氏模量还是剪切模量？
【答案】剪切模量。
13．高分子的稀溶液、亚浓溶液、浓溶液有哪些本质区别？
【答案】三种溶液最本质的区别体现在溶液中和高分子无规线团之间的相互作用和无规线团的形态结构不同：
（1）稀溶液：高分子线团是相互分离的，溶液中高分子链段的分布也是不均一的；线团之间的相互作用可以忽略。
（2）浓溶液：大分子链之间发生相互穿插和缠结，溶液中链段的空间密度分布趋于均一。 （3）亚浓溶液：亚浓溶液介于稀溶液和浓溶液之间，高分子线团开始相互穿插交叠，整个溶液中链段的分布趋于均一；高分子线团与邻近线团开始相互作用。
14．图为聚合物断裂微观过程的三种模型示意图，试指出（a ）、（b ）、（c ）所示意的破坏形式；分析聚合物的实际强度低于理论计算强度的原因。
图 聚合物断裂微观过程的三种模型示意图
【答案】高分子材料的实际强度比理论强度小一两个数量级，说明聚合物的断裂不是（a ）完全破坏每条链的化学键，也不是（b ）分子间完全滑脱，全部破坏分子间作用力，因为这比完全破坏每条链的化学键的能量还要大数倍到十几倍。因而很可能是（c ）垂直于受力方向的部分分子链的分子间作用力先破坏，然后应力集中到取向的分子链上，导致一些共价键断裂。
15．试述聚合物介电损耗现象对外加电场频率的依赖性。
【答案】随着电场频率的增加，各种极化过程将在不同的频率范围内先后出现跟不上电场变化的情况，从而介电损耗出现一个个极大值。
16．聚合物结晶为什么没有明确的熔点？举例说明。
【答案】因为聚合物结晶中含有形态不同、尺寸不同、完善程度不同甚至晶形（又称变体）不同的晶体，它们的熔点不同，所以出现较宽的熔融范围，称为“熔限”，不像小分子有很窄的熔点。例如，聚丙烯球晶可能有大有小，存在尺寸分布，小球晶先熔，大球晶后熔；退火条件下的结晶较完善，较晚熔，淬火条件下的结晶较不完善，较易熔；聚丙烯在不同制备条件下有三种变体，熔点分别为165℃、145〜150℃、155℃。
17．用电性质研究结构有什么优点？
【答案】（1）聚合物的电学性质往往非常灵敏地反映材料内部结构的变化和分子运动状况。 （2）电学性质的测量方法可以在很宽的频率范围下进行观察。