2017年浙江省培养单位宁波材料技术与工程研究所822高分子化学与物理之高分子物理考研导师圈点必考题汇编
● 摘要
一、名词解释
1. 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。
2. 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
3. 过量化学位 ,r 是剪切应力,是粘度的度量,D 是剪切应变速率。 (n 【答案】高分子溶液中溶剂的化学位变化含有两部分,一部分相当于理想溶液中溶剂的化学位变化,另一部分相当于非理想溶液的部分,非理想溶液的部分称为过量化学位。 4. 聚集态结构 【答案】聚集态结构是指高分子链间的几何排列,又称三次结构,也称为超高分子结构。聚集态结构包括晶态结构、非晶态结构、取向结构和织态结构等。 5. 多分散系数 【答案】多分散系数d 是聚合物试样的重均相对分子质量与数均相对分子质量之比或为z 均 相对分子质量与重均相对分子质量之比。聚合物试样相对分子质量分布愈宽,多分散系数d 愈大。 6. 均方末端距 【答案】均方末端距指线形高分子链的一端至另一端的直线距离的平方的平均值。该物理量用于表征高分子尺寸的大小。 7. 高分子溶液 【答案】高分子溶液是聚合物以分子状态分散在溶剂中所形成的均相混合物。 8. 弹性模量 【答案】弹性模量是指材料在弹性变形阶段,其应力和应变成正比例关系(即符合胡克定律)的比例系数。弹性模量的单位是达因每平方厘米。“弹性模量”是描述物质弹性的一个物理量,是一个总称,包括“杨氏模量”、“剪切模量”、“体积模量”等。所以,“弹性模量”和“体积模量”是包含 关系。 二、判断题 9. 只有当聚合物的相对分子质量达到一定值后才具有玻璃化温度。( ) 【答案】× 【解析】玻璃化转变是高聚物普遍存在的一种现象,但并不是高聚物特有的现象。除了高聚物之外,许多其他物质也呈现出同样的玻璃化转变现象。虽然聚合物的玻璃化转变温度与相对分子质量有关,但是玻璃化转变现象与聚合物的相对分子质量并无关系,无论是高相对分子质量聚合物,还是低相对分子质量聚合物,都存在玻璃化转变。 10.聚合物黏流温度的定义虽然明确,但聚合物往往没有一个确定的黏流温度。( ) 【答案】√ 【解析】聚合物的黏流温度具有准确的定义,即高弹态与黏流态之间的转变温度。但是由于黏流温度受相对分子质量的影响非常明显,随着相对分子质量的増大,黏流温度显著升高。而聚合物的相对分子质量具有多分散性,所以实际上非晶高聚物没有明晰的黏流温度。 11.在炎热的夏天,聚氯乙烯制成的雨衣挂在墙上会随着时间的増加而变长,这是由于聚氯乙烯发生应力松弛造成的。( ) 【答案】× 【解析】这是发生蠕变造成的。 12.柔性好和强的分子间作用力都能提高聚合物的结晶能力。( ) 【答案】√ 【解析】柔性好提高了链段向结晶部分的扩散和排列的能力,强的分子间作用力使结晶结构稳定,从而有利于结晶。 13.聚合物的黏流活化能随相对分子质量的増大而增大。( ) 【答案】× 【解析】聚合物的流动不是简单的整个分子的迁移,而是通过链段的相继跃迁来实现的。这种流动方式并不需要在高聚物熔体中产生整个分子链那样大小的空穴,而只需要如链段大小的空穴就可以了。不同相对分子质量的同种聚合物,其链段大小基本相同,因此在聚合物的相对分子质量范围内,高聚物的黏流活化能与相对分子质量无关。 三、简答题 14.画出广义Voigt 模型的示意图,写出运动方程,指出对数蠕变时间谱。 【答案】广义V oigt 模型示意图如图所示。运动方程 为 为对数蠕变时间谱。 图 广义V oigt 模型示意图 15.由什么事实可证明结晶聚合物中有非晶态结构? 【答案】(1)结晶聚合物的广角X 射线衍射图上结晶的衍射花样和非晶的弥散环同时出现。(2)—般测得的结晶聚合物的密度总是低于由晶胞参数计算的完全结晶的密度。例如,聚乙烯的密度实测值为而从晶胞参数计算出可见存在非晶态。 16.一般工程塑料的化学结构有什么特点?其强度和軔性为什么比一般的通用塑料高? 【答案】主链有苯环,同时主链有O 、N 、S 等杂原子,一方面提供一定的极性,甚至氢键;另一方面带来一定的主链柔性,从而使聚合物成为强而韧的材料。 17.在溶剂中大分子链处于无扰状态,如何理解? 【答案】在溶剂中,高分子链段与高分子链段的相互作用能等于高分子链段与溶剂的相互作用能,高分子与高分子可以与溶剂分子一样彼此接近,相互贯穿,这样高分子链的排斥体积为零,相当于高分子处于无干扰状态。 18.写出三个判别溶剂优劣的参数,并讨论它们分别取何值时,该溶剂分别为聚合物的良溶剂、不良溶剂(非溶剂)、溶剂。高分子在上述三种溶液中的热力学特征以及形态又如何? 【答案】第二维里系数 此时Huggins 参数和溶胀因子α。为良溶剂, 此时为不良溶剂,为溶剂,此时与溶解能自发进行,高分子链在溶液中扩张伸N ; 溶液发生相分离,高分子在溶液中紧缩沉淀 ;理想溶液的偏差消失,高分子链不胀不缩,处于一种自然状态。 19.60°C 天然橡胶和古塔波胶的分别为1.46和1.71,据此说明前者比后者更适合用作弹性体。 【答案】古塔波胶(反式1, 4-聚异戊二烯)的刚性较大,不适合用作弹性体。从结构上说,反式1, 4-聚异戊二烯的重复周期较短,易于结晶,弹性不好。 20.理论上聚乙烯能完全取向和100%结晶,在完全取向时:(1)理论上材料如何断裂?(2)理论断裂强度为多少?(3)在取向方向上的理论模量时多少? 【答案】(1)破坏所有的化学键,断裂后完全成粉末;(2) (3)
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