2017年后勤工程学院工程硕士808高分子化学与物理[专业硕士]之高分子物理考研题库
● 摘要
一、名词解释
1． 分子量分布
【答案】分子量分布是组成聚合物中不同分子量聚合物的相对量。通常以分子量分布曲线或分子量分布指数来表示。
2． 高斯链
【答案】高斯链是指高分子链段分布符合高斯分布函数的高分子链，也称为等效自由结合链。
，相柔性的非晶状线型高分子链，不论处于什么形态（如玻璃态、高弹态、熔融态或高分子溶液）
同分子量的高分子链段都取平均尺寸近乎相等的无规线团构象，称为“等效自由结合链”。因为等效自由结合链的链段分布符合高斯分布函数，又称为高斯链。
3． 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。
4．
状态（条件） 【答案】状态（
条件）是指通过选择溶剂和温度以满足
液的条件。
5． 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。
6． 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。
7． 液晶态
【答案】液晶态是指物质在熔融状态或在溶液状态下虽然获得了液态物质的流动性，但在材料内部仍然保留有分子排列的一维或二维有序，在物理性质上表现出各向异性，这种兼有晶体和液体部分性质的状态。处于这种状态下的物质叫液晶。
使高分子溶液符合理想溶
8． 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。
二、简答题
9． 非晶态；2. 结晶态；3. 取向态
【答案】由图可见，非晶态的峰最突出，这是非晶相线型高分子链段运动，损耗电能的典型
，由于链段受到晶格和取向结构的束缚，所以峰都
峰（曲线1）; 而晶态和取向态（曲线2和3）
不明显。三条曲线上峰相差不多，说明在此区域内，侧基或某些链节的松她运动受聚集态结构的影响较小。
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．为什么Boltzmann 叠加原理不适用于结晶聚合物？
【答案】Boltzmann 叠加原理讨论了在不同时间下应力对聚合物的影响。这是基于两个假设，第一个假设是伸长与应力成正比例，第二个假设是在一个给定的负荷下的伸长与在此之前的任何负荷引起的伸长无关。对于结晶聚合物，结晶作用像交联一样改变了聚合物的蠕变行为，大大降低了聚合物的可变性，第一个假设己经没有根据了。
12．为什么聚四氟乙烯至今找不到合适的溶剂？
【答案】原因有二：一是其很难找到这么小的溶剂；二是其熔点高达327°C，熔点以上体系具有高黏度，对于非极性结晶性高分子要求升温到接近熔点，没有适当溶剂既能相近又有高沸点。从热力学上分析，聚四氟乙烯的溶解必须包括结晶部分的熔融和高分子与溶剂混合两个过程，两者都是吸热过程
，较大，
即使
与聚合物相近的液体也很难满足
的条件，所以它至今还没找到合适的溶剂。
13．讨论下列因素对蠕变实验的影响：（1）相对分子质量；（2）交联；（3）缠结数。
【答案】（1）相对分子质量：低于时，非晶聚合物的蠕变行为与相对分子质量无关，高于
次方规律，聚合物的平衡零剪切黏度随重均相对随相对分子质量增加而大大减少，永久形变时，非晶或未交联聚合物的蠕变受相对分子质量影响很大，这是因为蠕变速率首先取决于聚合物的黏度，而黏度又取决于相对分子质量。根据分子质量的量次方增加。于是平衡流动区的斜率，蠕变速率较小（图）也因此减少。相对分子质量较大（黏度较大）。
（2）交联：低于时，链的运动很小，交联对蠕变性能的影响很小，除非交联度很高。但是，高于Tg 时交联极大地影响蠕变，交联能使聚合物从黏稠液体变为弹性体。对于理想的弹性体，当
加负荷时立即伸长一定量，而且伸长率不随时间而变化；当负荷移去后，该聚合物能迅速回复到原来长度。当交联度増加，聚合物表现出低的蠕变（图）。轻度交联的影响就好像相对分子质量无限増加的影响，分子链不能相互滑移，所以变成无穷大，而且永久形变也消失了。进一步交联，材料的模量增加，很高度交联时，材料成为玻璃态，在外力下行为就像Hooke 弹簧。
图 相对分子质量和交联对蠕变的影响
（3）缠结数：已发现低于一定相对分子质量时，黏度与相对分子质量成比例。因为这一相对分子质量相应的分子链长已足以使聚合物产生缠结。这种缠结如同暂时交联，使聚合物具有一定弹性。因此相对分子质量增加时，缠结数增加，弹性和可回复蠕变量也增加。但必须指出，聚合物受拉伸缠结减少，因此实验时间越长则可回复蠕变越小。
14．线型聚合物的机械陛能依赖于平均相对分子质量如下式：抗张强度
高的原因。
【答案】因为相对分子质量较小时，分子间相互作用力（次价键力）较小，在外力的作用下，分子间会产生滑动而使材料开裂。这种机理称为分子间破坏机理。因而抗张强度随相对分子质量増加而增加。当相对分子质量足够大时，次价键力总和大于主价键力，材料更多地发生主价键的断裂，使抗张强度达到恒定值。
15．PET 能结晶，但经改性后的一种称为PETG 的共聚酯却不结晶，它是PET 与30%〜40%共聚单体1，4-环己二醇经酯交换获得，其结构单元比PET 多了环己二醇单元。PETG 具有突出的韧性和透明性。为什么PETG 不结晶？
【答案】由于共聚破坏了高分子链的规整性，所以不结晶。
16．试比较各种力学模型。
【答案】
表 试说明相对分子质量很低的聚合物的抗张强度也很低，但相对分子质量高到一定程度后抗张强度也不会再提