2017年山东理工大学材料科学与工程学院891高分子物理化学考研冲刺密押题
● 摘要
一、名词解释
1. 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。
2. 解取向
【答案】解取向是指材料在成型过程中受到拉应力的作用而内部取向,当制品受到加热等影响时,大分子链会解除取向结构的现象。
3. 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。
4. 玻璃化转变温度
【答案】从分子结构上讲,玻璃化转变温度是高聚物无定形部分从冻结状态到解冻状态的一种松弛现象。在玻璃化转变温度以下,高聚物处于玻璃态,分子链和链段都不能运动,只是构成分子的原子(或基团)在其平衡位置作振动;而在玻璃化转变温度时分子链虽不能移动,但是链段开始运动,表现出高弹性质,温度再升高,就使整个分子链运动而表现出粘流性质。
5. 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。
6. z 均相对分子质量
【答案】z 均相对分子质量是以z 值为统计权重的平均相对分子质量,
对分子质量为M 的级分的质量。
7.
溶剂
【答案】当
的溶剂称为溶剂。
时,高分子溶液中溶剂的过量化学位为零,高分子溶液处于状态,状态下其中,是相
8. 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。
二、判断题
9. 1,4-顺式聚异戊二烯和1,4-反式聚异戊二烯是旋光异构体。( )
【答案】×
【解析】1,4-顺式聚异戊二烯和1,4-反式聚异戊二烯属于几何异构或顺反异构。
10.高分子链的柔性随相对分子质量的増大而减小。( )
【答案】 ×
【解析】高分子随相对分子质量的增加,单键数目増多,主链内旋转即使需克服一定的位垒,仍有许多构象,使链的柔性随相对分子质量的増大而增大。
11.当聚合物的断裂强度高于屈服强度时,则会发生脆性断裂。( )
【答案】×
【解析】当聚合物的断裂强度高于屈服强度时,在聚合物发生断裂前先发生屈服,出现冷拉,其断裂方式应该是韧性断裂。
12.银纹就是裂缝。( )
【答案】×
【解析】银纹与裂缝不同,银纹的质量不为零,银纹体中包含取向的聚合物。
13.非晶聚合物具有一个确定的玻璃化温度,而结晶聚合物则没有玻璃化温度。( )
【答案】×
【解析】由于结晶性的聚合物也难以形成100%的晶体,任何结晶性的聚合物都存在非晶区,随着温度的变化,非晶区也会发生玻璃化转变。因此,玻璃化转变现象在高聚物中是普遍存在的,结晶性聚合物也存在玻璃化温度。
三、简答题
14.什么是切应力双生互等定律?从任意断面的应力分析入手解释切应力双生互等现象。
【答案】(1)脆性聚合物在断裂前,试样没有明显变化,断裂面与拉伸方向相垂直。而初性聚合物拉伸到屈服点时,常看到试样出现与拉伸方向成大约
都会产生,所以这种性质又称为切应力双生互等定律。
(2)从任意断面的应力分析人手可以说明这个现象。样条的任意斜截面(面积
倾斜的剪切滑移变形带。
由于两个)上的
法应力时有最大值,当时有最大值,所以切应力:
当也就是说抗剪切强度总是比抗张强度低,由于分子链间的滑移总是
比分子链断裂容易,所以拉伸时斜面上切应力首先达到材料的抗剪切强度而出现滑移变形带。
15.比较下列三组高分子的柔顺性:
(1)a. 聚丁二烯b. 聚异戊二烯c. 聚乙炔d. 聚苯乙烯e. 聚乙烯;
(2)
(3)
【答案】(1)a>b>e>d>c; (2)b>a>c; (3)a>b>c。
16.从链的规整上解释,聚四氟乙烯的熔点比氟-4,6 (四氟乙烯与六氟丙烯的共聚物)的熔点高。
【答案】前者较规整,所以较小,较高。
17.为什么橡胶的弹性模量比金属小很多?
【答案】橡胶的分子链受外力而舒展,另外,热运动总是力图使链无序化,以便回复到卷曲状态,这就形成了回缩力,这种回缩力造成了形变的可逆性。但是这种回缩力与改变金属晶格中原子间距离所需的力相比小得多。因此,橡胶在较小的外力下就能产生大的形变,也就是橡胶的弹性模量比金属小很多。
18.聚苯乙烯与聚甲基丙烯酸甲酯的玻璃化温度相近,但在温度-形变曲线上,聚苯乙烯的高弹区温度范围却比聚甲基丙烯酸甲酯的窄,为什么?
【答案】聚苯乙烯与聚甲基丙烯酸甲酯的玻璃化温度相近,说明它们的温度-形变曲线在相同的温度区域里经历玻璃化转变。但是聚甲基丙烯酸甲酯的极性比聚苯乙烯大,因此聚甲基丙烯酸甲酯分子之间的相互作用较强,其流动温度要比聚苯乙烯高,其温度-形变曲线在更高的温度下才发生流动转变,所以聚甲基丙烯酸甲酯的高弹区范围比聚苯乙烯宽。
19.试根据聚合物的结晶速率-温度曲线分区示意图说明I 、II 、III 、三个温度区域的结晶情况及其特点。分别给出一种测定球晶径向生长速率和结晶总速率的实验方法。
图 聚合物的结晶速率—温度曲线分区示意图