2017年南京工业大学材料科学与工程学院801高分子化学与物理之高分子物理考研仿真模拟题
● 摘要
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. 构象
【答案】构象是指由于分子中的某个原子(基团)绕C —C 单键自由旋转而形成的不同的暂时性的易变的空间结构形式。不同的构象之间可以相互转变,一种构象改变为另一种构象时,不要求共价键的断裂和重新形成。构象改变不会改变分子的光学活性。
3. 无定型聚合物
【答案】无定型聚合物是指分子形状、分子相互排列为无序状态的高分子。
4. 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。
5.
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。
6. 假塑性流体
【答案】假塑性流体是指无屈服应力,并具有粘度随剪切速率增加而减小的流动特性的流体,其本构方程为
7. 介电损耗 ,r 是剪切应力,是粘度的度量,D 是剪切应变速率。 (n 【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。 8. 状态(条件) 【答案】状态( 条件)是指通过选择溶剂和温度以满足 第 2 页,共 45 页 使高分子溶液符合理想溶 液的条件。 二、简答题 9. 请你列举出20种日常生活中经常接触到的高分子材料,并写出其中10种聚合物的名称和化学式。 【答案】常见的高分子材料:聚乙烯塑料桶•对苯二甲酸乙二醇酯)聚丙烯编织袋涤纶(聚EV A 热溶胶(聚乙烯和聚醋酸乙烯酯的共聚物)、 塑料、环氧树脂粘合 剂 环氧树脂泡沫、聚顺丁橡胶鞋底、尼龙袜、ABS 氨酯泡沫、聚氨酯涂料、油改性聚酯清漆、育秧薄膜(聚氯乙烯) 、电线包皮(聚氯乙烯 有机玻璃(聚甲基丙烯酸甲酿维尼龙(聚乙烯醇缩甲醛) 、尼龙 奶瓶C 聚碳酸酯 乙烯 丁苯橡胶聚四氟 塑料拖鞋(聚氯乙烯)、手机表面的光敏涂料、天然橡胶、复合地板(脲醛树脂)、凉水塔(不饱和树脂玻璃钢)等。 10.画出两种典型的动态力学谱图:温度谱和频率谱的示意图。 【答案】分别如图1和图2所示。 图1 典型非晶态聚合物的温度谱 第 3 页,共 45 页 图2 典型非晶态聚合物的频率谱 11.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: 12.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 第 4 页,共 45 页
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