2017年齐鲁工业大学化学与制药工程学院842高分子物理考研导师圈点必考题汇编
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一、名词解释
1. 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。
2. 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。
3. 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。
4. 溶胀平衡
【答案】交联聚合物在溶胀过程中,一方面溶剂力图渗入聚合物内部使其体积膨胀;另一方面,由于交联聚合物体积膨胀导致网状分子链向三维空间伸展,而产生弹性收缩力,力图使分子网收缩。当这两部分相反的作用相互抵消时,达到溶胀平衡。
5. z 均相对分子质量
【答案】z 均相对分子质量是以z 值为统计权重的平均相对分子质量,
对分子质量为M 的级分的质量。
6. 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。
7. 熔体流动速率
【答案】熔体流动速率,也指熔融指数,是在标准化熔融指数仪中于一定的温度和压力下,树脂熔料通过标准毛细管在一定时间内(一般lOmin )内流出的熔料克数,单位为g/10min。熔体流动速率是一个选择塑料加工材料和牌号的重要参考依据,能使选用的原材料更好地适应加工工
第 2 页,共 42 页 其中,是相
艺的要求,使制品在成型的可靠性和质量方面有所提尚。
8. 应变软化
【答案】应变软化是指材料试件经1次或多次加载和卸载后,进一步变形所需的应力比原来的要小,即应变后材料变软的现象。应变软化过程中,随着应力的加大,应变増长的速率加快。动态恢复、动态重结晶作用以及流体的加入等都有利于应变软化。
二、判断题
9. 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。
10.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。
11.银纹具有可逆性。( )
【答案】√
【解析】银纹产生后,在压力下或在玻璃化温度以上退火时会回缩或消失,因此银纹具有可逆性。
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.银纹就是裂缝。( )
【答案】×
【解析】银纹与裂缝不同,银纹的质量不为零,银纹体中包含取向的聚合物。
三、简答题
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14.什么是亚浓溶液?
【答案】de Geimes首先提出亚浓溶液的概念。考虑问题的出发点是:在稀溶液中,高分子线团是互相分离的,溶液中的链段分布不均一。当浓度增大到某种程度后,高分子线团互相穿插交叠,整个溶液中的链段分布趋于均一,这种溶液称为亚浓溶液。
15.简述聚合物玻璃化转变的三种理论的要点。
【答案】解释玻璃化转变的理论有:
(1)以Gibbs-Dimarzio 为代表的热力学理论(简称G-D 理论)。其结论是:不是热力学二级转变温度,但确实存在一个二级转变温度
比低50°C左右。由于
一方法不同条件得到的
自由体积。
至临界温度
在为
释现象。
(3)以Aklonis-Kovacs 为代表的动力学理论。玻璃化转变具有明确的动力学性质,与实验的时间尺度(如升温速度、测定频率等)有关。动力学理论提出了有序参数,并据此建立了体积与松弛时间的联系。
16.聚三氟氯乙烯是否是结晶性聚合物?为什么?要制成透明薄板制品,成型过程中要注意什么条件的控制?
【答案】是结晶性聚合物,由于氯原子与氟原子大小差不多,分子结构的对称性较好,所以易结晶(结晶度可达90%)。成型过程中要使制品快速冷却,以降低结晶度并使晶粒更细小,才能得到透明薄板。
17.用生活中的实际例子,说明高分子材料的力学状态的时温等效性。
【答案】橡胶在很小的时间尺度下是塑料,如飞机上的轮胎受到瞬间的飞鸟撞击,会像玻璃一样碎掉,就像橡胶在极低温下(小于)一样脆。相反,塑料在很大的时间尺度下是橡胶,甚至会流动,就像挂在墙上的塑料雨衣,时间长了会伸长很多,对塑料雨衣加热会进入橡胶态,甚至流动。
18.什么是高分子浓溶液?高分子浓溶液在工业上有哪些应用?
【答案】一般将浓度大于5%的高分子溶液称为浓溶液。纺丝液、涂料和黏合剂等是浓溶液,增塑的高分子和溶胀的交联橡胶也可以看成一种很浓的浓溶液。
第 4 页,共 42 页 在这个温度下聚合物的构象熵等于零,可以预计是力学状态的转变点,不是热力学相变温度,因而不同测定方法或同数值有相当大的差别,必须注意。 (2)以Fox-Flory 为代表的自由体积理论。聚合物链堆砌是松散的,存在一部分空隙,称为以上时自由体积较大,链段能够通过向自由体积转动或位移而改变构象。当温度降时,自由体积达到最低值,并被冻结,再降温也保持恒定值。实验发现所有聚合物式中
,分别为玻璃化转变前(玻璃态)和转变后(橡胶态)聚自由体积理论更多用于解以下时自由体积分数都接近2.5%,这就是等自由体积。聚合物的自由体积分数f 的表达式合物的自由体积膨胀系数。对于许多聚合物
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