2017年上海市培养单位上海有机化学研究所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． 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
2． 内聚能密度
，r 是剪切应力，是粘度的度量，D 是剪切应变速率。 （n 【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。 3． 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， 4． 渗透压 溶液的渗透压。 5． 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。 6． 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。 7． 溶剂 【答案】当的溶剂称为溶剂。 8． 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。 其中L 为淋出体积，为峰宽。 【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 时，高分子溶液中溶剂的过量化学位为零，高分子溶液处于状态，状态下 二、简答题 9． 用激光小角光散射测得PS 的A 、B 两试样的相对分子质量为GPC 测得偏低。 10．第二维利系数 判断试样是线型或支化。 而用 【答案】A 为线型（因为结果一致）。B 为小支化，支化使流出体积变小，因此相对分子质量 的物理意义是什么？ 【答案】第二维利系数的物理意义是高分子链段和链段间的内排斥与高分子链段和溶剂分子间能量上相互作用、两者相互竞争的一个量度。它与溶剂化作用和高分子在溶液里的形态有密切关系。良溶剂中，高分子链由于溶剂化作用而扩张，高分子线团伸展，非良溶剂，高分子线团收缩， 是正值；温度下降或在 是负值；当链段与链段、溶剂与高分子链段相互作用相等时，高 分子溶液符合理想溶液的性质，为零，相当于高分子链处于无扰状态。 11．橡胶往复形变时产生滞后损耗（内耗）的分子机理是什么？ 【答案】橡胶被拉伸时，外力对体系做的功，一方面改变链段构象，另一方面克服链段间的摩擦力。回缩时，体系对外力做功，一方面使构象改变重新卷曲，另一方面仍需克服链段间的摩擦力。在这样一次循环中，链构象完全恢复，不损耗功，所损耗的功全部用于克服内摩擦力，转化为热。 12．指出聚合物结晶形态的主要类型，并简要叙述其形成条件。 【答案】五种典型的结晶形态（图）。单晶：只能从极稀的聚合物溶液中缓慢结晶得到。球晶：从浓溶液或熔融体冷却时得到。伸直链晶体：极高压力（通常需几千大气压以上）下缓慢结晶。，应力还不足以形成伸直链片晶时得到。串晶：受剪切应力（如纤维状晶：受剪切应力（如搅拌），后又停止剪切应力时得到。 搅拌） 图 五种典型的结晶形态 13举例说明高分子材料制品的生产中必须考虑消除静电的危害。采取什么措施能减少静电产生？ ． 【答案】（1）静电一般有害，主要是： ①静电妨碍正常的加工工艺。 ②静电作用损坏产品质量。 ③可能危及人身及设备安全。 例如，塑料从模具中脱下时常带有静电，导致不易脱模。合成纤维在纺丝过程中也会带上静电，从而使纤维的梳理、纺纱、牵伸、加捻、织布和打包等工序难以进行。静电吸附的尘埃导致产品变脏、电性能下降等劣化。摩擦静电引起的火花放电会酿成化工厂、矿井等的重大灾祸。 （2）目前较广泛采取的减少静电的措施是将抗静电剂加到高分子材料中或涂布在表面。塑料多采用添加的方法。纤维纺丝工序中则采取上油的方法，给纤维表面涂上一层吸湿性的油剂，増加导电性。 14．什么是两种聚合物共混的先决条件？在什么情况下共混聚合物会分相？分相时为什么会出现亚稳分相区？ 【答案】（1 ）两聚合物共混的先决条件是其混合自由能（2）在下列情况下，共混聚合物会分相： ； ①两聚合物之间没有特殊相互作用（离子键、氢键等）②温度低于高临界共溶温度或高于低临界共溶温度； ③共聚物组分初始浓度偏离共溶时组分浓度。 （3）因为共混组分是热力学不相容的时候，它们只能形成非均相体系，但相分离体系的相区尺寸很小，是亚微观水平上的分相，只有通过电镜才能观察到两相结构的存在。从外观上看则是均匀的。但由于高分子/高分子混合物的本体黏度很大，分子链段的运动非常困难，相当于处于冻结状态，因此，它们处于相对稳定的状态，即“亚稳分相区” 15．为什么腈纶用湿法纺丝，而涤纶用熔融纺丝？ 【答案】由于聚丙烯腈的熔点 很高，分解温度 低于熔点，因此不能 用熔融纺丝，只能在适当的溶剂（如DMF ）中形成溶液后用湿法纺丝。由于聚对苯二甲酸乙二酯，因此可用熔融纺丝。 的熔点为260〜270℃，低于分解温度（〜350℃） 16．高分子的介电损耗的大小如何表示？ 【答案】用复数介电常数的虚 部 或介电损耗角的正 切 表示。两者的关系 是 必须小于零。 三、计算题 17．将密度为 网链平均相对分子质量为1250的橡胶试样安装在扭摆上，并冷却到玻 并忽略试样 时摆的频率。 求出 时的剪切模量，再利用 求出频率，得 璃化温度以下。在100K 时，摆的频率为55Hz 。如果此时试样的剪切模量为的尺寸随温度的变化，计算 【答案】利用