2017年齐鲁工业大学材料科学与工程学院842高分子物理考研仿真模拟题
● 摘要
一、名词解释
1. 高分子链的远程结构
【答案】远程结构是指整个高分子链的结构,是高分子链结构的第二个层次,包含高分子链的大小(质量)和形态(构象)两个方面。
2. 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。
3. 溶度参数
【答案】溶度参数是表征聚合物-溶剂相互作用的参数。溶度参数可以作为衡量两种材料是否共容的一个较好的指标。当两种材料的溶度参数相近时,它们可以互相共混且具有良好的共容性。能使聚合物的溶胀度或特性黏数最大时的溶剂的溶度参数即为此聚合物的溶度参数。
4. 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。
5. 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。
6. 过量化学位
【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。
7.
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。
使高分子溶液符合理想溶
8. 介电损耗
【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。
二、判断题
9. 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。
10.分子在晶体中规整排列,所以只有全同和间同立构的高分子才能结晶,无规立构的高分子不能结晶。( )
【答案】×
【解析】例如三氟氯乙烯虽然构型不规整,但是仍然具有很强的结晶能力。
11.1,4-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。
12.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。
13.聚合物的黏流活化能越大,则其熔体黏度越高。( )
【答案】×
【解析】聚合物的黏流活化能反映的是聚合物熔体黏度对温度的敏感性,黏流活化能越大,熔体黏度对温度越敏感,即升高温度,引起的黏度下降越明显。黏流活化能的大小本身并不对应于熔体黏度的大小。
三、简答题
14.讨论外力因素对聚合物的影响。
【答案】张力促进链段运动,使降低;压力减少自由体积,使升高。外力作用频率太快或升温速度太快,链段运动来不及响应,都会使测得的偏高。
15.分别举例说明塑料、橡胶、纤维物理改性的途径。
【答案】塑料通过与橡胶共混而提高韧性。例如,聚苯乙烯与天然生胶在混炼机上混炼,获得高抗冲聚苯乙烯。塑料通过与纤维状材料共混而提高强度,如不饱和聚酯或环氧树脂用玻璃纤维增强制得玻璃钢。橡胶用炭黑补强,提高抗张强度。纤维通过拉伸取向而提高强度,通过热定型处理提高初性。
16.现有某聚乙烯试样,欲采用凝胶色谱法测定其相对分子质量和相对分子质量分布:(1)能否
,选择凝胶色谱法的常用溶剂四氢呋喃?如果不行应该选择何种溶剂?(2)常温下能否进行测定?
为什么?
【答案】(1)不行,可选甲苯。(2)不能,应在105°C测定,因为PE 极易结晶。
17.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。
18.解释下列观察到的聚合物力学性质倾向:
表
【答案】高密度聚乙烯的结晶度大于低密度聚乙烯,结晶使分子间作用力增加,从而提高强度,但断裂伸长率下降。聚四氟乙烯中氟对称取代,没有明显极性,但能结晶,强度、断裂伸长率与高密度聚乙烯差不多。与聚乙烯相比,聚丙烯的侧甲基对刚性有贡献,强度有所提高,断裂伸长率有所降低。与聚乙烯相比,聚苯乙烯和聚氯乙烯分别由于苯环的刚性和氯的极性的影响,强度提高,断裂伸长率降低。与聚乙烯相比,尼龙-66和聚碳酸酯分别由于氢键和主链刚性,强度大为提高,断裂伸长率有所降低,但降得不多,保持了较好的軔性,成为强而軔的工程塑料,尼龙-66由于还有成纤性而成为优良的合成纤维。弹性模量的结构影响因素与抗张强度基本一致。