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2017年厦门大学材料科学与工程系830高分子化学与物理之高分子物理考研冲刺密押题

  摘要

一、简答题

1. 试把下列两组聚合物的电学性能分别排列成序,并简单说明理由:

(1)PVC , PE , PCP 室温时的介电常数;

(2)PVF , PTFCE ,PTFE 的介电损耗。

【答案】根据极性的大小,(1)介电常数:(2)介电损耗:

2. 为什么聚乙烯是能形成单晶的少数几种合成聚合物之一?

【答案】由于化学结构对称性好且柔性好。

3. 球晶为什么有大有小?球晶大小对材料的力学性能(模量、冲击强度)有什么影响?在工业生产中如何控制球晶的大小?

【答案】由于晶核出现的早晚不同,以及局部生长条件的不同,球晶尺寸存在分布不均。球晶越大,材料的力学性能越差,由于球晶生长时会将不能结晶的物质排挤出来,它们集中在球晶的边界而形成力学薄弱处,球晶越大问题越严重。退火时球晶能长得较大,泮火或加入成核剂可以减小球晶尺寸。

4. 什么是高分子浓溶液?高分子浓溶液在工业上有哪些应用?

【答案】一般将浓度大于5%的高分子溶液称为浓溶液。纺丝液、涂料和黏合剂等是浓溶液,增塑的高分子和溶胀的交联橡胶也可以看成一种很浓的浓溶液。

5. 在凝胶渗透色谱法中为什么要进行标定?

【答案】因为凝胶渗透色谱仪记录的色谱图,纵坐标是淋出液与纯溶剂的折射指数之差,正比于淋出液的浓度。横坐标是淋出体积它表征着溶质分子尺寸的大小,所以,凝胶渗透色谱图反映试样的相对分子质量分布。为得到真正的相对分子质量分布曲线,就必须把横坐标淋出体积换算成相对分子质量M ,所以,在凝胶渗透色谱法中要标定淋出体积与相对分子质量的关系曲线。有了相对分子质量-淋出体积标定曲线,即可根据

值求出溶质的相对分子质量M 。

6. 解释下列现象:

(1)聚乙烯醇只溶于热水(约90°C), 不溶于冷水;

(2)聚丙烯腈难溶于冷的二甲基甲酰胺,而易溶于热的二甲基甲酰胺。

【答案】都是由于结晶态聚合物必须加热到熔点附近破坏结晶,才能溶于其良溶剂中。

7. 甲苯和二甲苯有大致相同的哪个对全同聚丙烯是更好的溶剂?为什么?

【答案】二甲苯是更好的溶剂,因为二甲苯的沸点(144.4°C)比甲苯的沸点(110.6°C)更靠近全同聚丙烯的熔点(约160°C)。

8. 在纤维成型过程中,通过什么条件控制松弛时间,使结构稳定?

【答案】热定型,即在低于熔点的较高温度下短时间热处理,使部分链段解取向,从而控制松弛时间。

9. 解释实验事实:力学损耗与介电损耗所出现的温度范围与加入的増塑剂有关。

【答案】加入的增塑剂不同,聚合物的玻璃化温度不同,因而力学损耗与介电损耗所出现的温度范围也不同。

10.什么是软化温度列举两种软化温度的测定方法。

虽然没【答案】

在工业上常以某一实验条件下聚合物试样达到一定形变数值时的温度为

不能进行比较。测定方法有马丁耐热、维卡耐热等。

有明确的物理意义,但能反映材料的耐热性,因而应用很普遍。是一种条件实验,不同方法间

一、简答题

1. 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,有

因为

从所以

分出发,用类似方法可以导出

2. 说明聚合物结晶度的物理意义,试述三种测定方法,并简述其基本原理。

【答案】结晶度定义为试样中结晶部分所占的质量分数或体积分数。

式中,f 表示结晶度,下标c 和a 分别代表结晶部分和非晶部分,上标m 和V 分别代表质量和体积。有些教材用表不结晶度。

测定方法:密度法、X 射线法和DSC 法,基本原理略。

3. 试指出下列各项因素对绝缘聚合物的导电性的影响:

(1)增加增塑剂的用量;

(2)使聚合物结晶或取向;

(3)使聚合物交联;

(4)杂质;

(5)主链上接长而柔、末端带有极性基团的支链。

【答案】(1)增塑剂使链段的活动性增加,自由体积增加,因而提高离子载流子的迁移率。如果是极性增塑剂,还会增加离子浓度,使导电性显著增加。