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2017年北京市培养单位国家纳米科学中心822高分子化学与物理之高分子物理考研题库

  摘要

一、名词解释

1. 熔融纺丝

【答案】熔融纺丝是指将聚合物加热熔融,然后由喷丝头喷成细流,经冷凝牵引成为纤维。

2. 柱效

【答案】柱效是指色谱柱的分离效率,用单位柱长的理论塔板数N 表示:

为色谱柱的长度,

3. 均方末端距 为淋出体积,为峰宽。 其中L

【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。

4. 链段

【答案】链段是指高分子主链上由若干个化学键组成的能够独立运动的最小单元。

5. 高临界共溶温度

【答案】高临界共溶温度是指高温互溶,低温分相的临界共溶温度,用UCST 表示。

6. 分辨率

【答案】分辨率是指色谱柱的柱效与分离能力的综合量度。

7. 介电松弛中的柯尔-柯尔圆(Cole-Cole 圆)

【答案】介质在静电场作用下,所产生的取向极化是一个松弛过程,若是加上个交变电场后,由于松弛过程,取向极化跟不上电场的变化,产生一个相位差,叫做取向极化强度。取向极化和变形极化相加得到总极化度,由之求出复数介电常数,该公式叫做德拜色散关系式,实部是横坐标,虚部是纵坐标,得到的是一个圆,叫柯尔-柯尔圆。

8. 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。

二、填空题

9. 蠕变可用_____模型描述。

【答案】四元件(或V oigt )

10.在θ状态下,聚合物分子链的均方末端距=_____,其值_____于良溶剂中分子链的均方末端距。

【答案】nl ; 小

11.高分子链的柔顺性增加,聚合物的T g _____、T m _____、T f _____、T b _____、结晶能力_____、溶解能力_____、黏度_____、结晶速率_____。

【答案】减少;减少;减少;増加;增加;增加;増加;增加

12.高弹形变时,模量随温度增加而增加,这是因为_____。

【答案】温度升高时分子热运动加剧,从而回缩力增大

13.高分子液晶根据介晶元在分子链中的位置不同,可分为_____液晶与侧链型液晶。

【答案】主链型

14.假定一聚合物含n 个化学键,其键角为键长为1。当它为自由结合链时其均方末端距公式为_____;当它为自由旋转链时其均方末端距公式为_____。 【答案】 2

【解析】(1)自由结合链:一个孤立的高分子链在内旋转时,不考虑键角的限制和位垒的障碍,每个分子是由足够多的不占有体积的化学键自由结合而成,每个键在任何方向取向的几率都相等,其均方末端距

:(2)自由旋转链:假定分子链中每一个键都可以在键角所允许的方向自由转动,不考虑空间位阻对转动的影响,这种链称为自由旋转链,其均方末端距

15.对于结晶性的非极性高分子,其溶解包括_____和_____两个过程。

【答案】加热破坏晶格使之转变成为非晶态;与溶剂发生溶胀进而溶解

【解析】结晶聚合物溶解时,溶剂先与聚合物的非结晶部分作用,使之溶胀进而溶解。对于结晶部分,需先破坏晶格,从而使结晶部分也发生溶胀和溶解。对于非极性结晶聚合物,必须先加热到聚合物的熔点附近,依靠外部的能量破坏晶格,才能使其溶解。所以结晶聚合物的溶解过程分成两个阶段:①加热破坏晶格使之转变成为非晶态;②与溶剂发生溶胀进而溶解。

16,,三种不同相对分子质量的聚合物试样1试样2和试样3的相对分子质量分别为.

若A. 试样1

B. 试样2

C. 试样3

它们的临界共溶点的浓度大小顺序为_____。

【答案】C >B >A

【解析】高分子溶液中,高分子的相对分子质量愈大,其临界共溶点的浓度愈小。

17.聚合物在高压电场下,每单位_____能承受的被击穿的_____称为击穿强度或介电强度。

【答案】厚度;电压

18.在高分子溶液中可以由和判断聚合物在溶液中的形态。可以由_____和_____表征分子的尺寸。 【答案】

三、简答题

19.高分子溶液与低分子理想溶液在热力学行为上有何不同?为什么?

【答案】高分子溶液与低分子理想溶液在热力学行为上的不同主要是:

(1)因为溶剂分子之间,高分子链段之间以及溶剂分子与高分子链段之间的相互作用能都不相等,所以,高分子溶液的混合热理想溶液的混合热

(2)因为高分子是由许多链段组成的长链分子,具有一定的柔性,即每个分子本身可以采取许多构象,因此高分子溶液中分子排列的方式比同样分子数目的小分子溶液中分子排列的方式多,所以,高分子溶液的混合熵

20.解释下列现象: 大于理想溶液的混合熵

; (1)丁腈橡胶的耐油性好(指非极性的机油)

(2)球鞋长期与机油接触会越来越大;

(3)尼龙袜減上一滴40%硫酸会出现孔洞;

(4)聚乙烯醇溶于热水。

【答案】(1)因为丁腈橡胶含有腈基,极性大,所以,它在非极性的机油中难以溶胀,耐油性好。

(2)因为球鞋底通常是用极性较弱的聚异戊二烯等橡胶制成,长期与机油接触,会被非极性的机油溶胀,变得越来越大。

(3)因为尼龙(聚酰胺)与硫酸能形成氢键,从而在室温下尼龙能溶解在硫酸中,所以,尼龙袜溅上一滴40%硫酸会出现孔洞。

(4)因为聚乙烯醇分子链之间有许多氢键,高分子间的相互作用大,又部分结晶,只有提高温度才能使结晶部分熔融并使其溶解,所以,聚乙烯醇溶于热水。

21.比较下列三组高分子的柔顺性:

(1)a. 聚丁二烯b. 聚异戊二烯c. 聚乙炔d. 聚苯乙烯e. 聚乙烯;

(2)