2017年哈尔滨工业大学威海校区823高分子材料(高分子材料方向)之高分子物理考研题库
● 摘要
一、名词解释
1. 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。
2. 渗透压
【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溶液的渗透压。
3. 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。
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. 滞后
【答案】滞后是指聚合物在交变应力作用下应变落后于应力的现象。受到外力时,链段通过
,由此引起应变落后于应力的现象。外力作用的热运动达到新平衡需要时间(受到内摩擦力作用)
频率与温度对滞后现象有很大的影响。
6. 构型
【答案】构型是分子中由于各原子或基团间特有的固定的空间排列方式不同而使它呈现出不同的特定的立体结构。一般情况下,构型都比较稳定,一种构型转变另一种构型则要求共价键的断裂、原子(基团)间的重排和新共价键的重新形成。
7. 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
,r 是剪切应力,是粘度的度量,D 是剪切应变速率。 (n 8. 凝胶 【答案】凝胶是指以化学键形成的交联结构高分子的溶胀体。加热不能溶解也不能熔融。 二、简答题 9. 如何理解尽管但两种聚合物不是在任何比例下都互溶。 调节到小于所以两种聚合物之间,没【答案】因为聚合物只有在玻璃化温度Tg 和分解温度Td 之间才具有液体可流动的性质,而这个温度范围并不宽,往往很难在这个温度范围内使有特殊相互作用而能完全互溶的体系很少,即尽管但两种聚合物不是在任何比例下都互溶。 10.甲苯和二甲苯有大致相同的哪个对全同聚丙烯是更好的溶剂?为什么? 【答案】二甲苯是更好的溶剂,因为二甲苯的沸点(144.4°C)比甲苯的沸点(110.6°C)更靠近全同聚丙烯的熔点(约160°C)。 11.图是以硫磺硫化的天然橡胶在固定伸长时的应力-温度曲线。由图看出,AB 段的应力-温度系数而BC 段若将CB 向绝对零度外推,其截距近似为0。试从热力学观点,就拉伸时的热效应和弹性本质阐明AB 段与BC 段的差别。 图 8%硫磺硫化的天然橡胶在固定伸长时的应力-温度曲线 【答案】转折点为根据热力学分析,可以导出:以F 对T 作图,在橡胶态的BC 段应得到斜率为正的直线,外推截距为零表明热力学能不变,橡胶弹性是熵弹性。而AB 段为玻璃态,不具有橡胶弹性的特点。 12.用膨胀计法(测定比体积-温度曲线)测得一种非晶态塑料制品的 制品受102Hz 的交变应用作用。该制品的使用温度上限是高于得一种橡胶制品的 限值该如何变化? 【答案】外力的频率增加,作用的时间缩短,增加。对于非晶态塑料制品,使用温度上限 高于对于橡胶制品,使用温度的下限值高于 13.2000年,因在导电高分子领域的杰出贡献而获得诺贝尔化学奖的高分子科学家是谁?他们的主要贡献是什么?简述导电高分子的研究意义。 ,马克迪尔米德(AlanGMacDiarmid ,【答案】2000年,黑格尔(AlanJ.Heeger ,1936年~) 实际使用中,该用膨胀计法测还是低于这种橡胶也在102Hz 的动态条件下使用,该橡胶制品使用温度的下 1927~007年)和白川英树(HidekiShirakawa ,1936年~)由于“导电性高分子的发现与开发”获诺贝尔化学奖。1976年,他们发现聚乙炔掺杂碘后居然能像金属那样导电。这个现象的发现开启了导电高分子的时代,改变了长期以来人们对高分子只能是绝缘体的观念,进而开发出了具有光、电活性的被称电子聚合物的高分子材料,有可能为21世纪提供可进行信息传递的新功能材料。 14.实验表明,共聚物的熔点与组分的质量分数之间有下列关系: (a ) 试画出 种关系之一。 【答案】与共聚物组分1的质量分数的关系如图所示。 . 纯组成;(b )。 的关系符合上述两关系的示意图,并指出在怎样的条件下,共聚物的 (a )两种单体均能形成结晶均聚物; (b )两种单体互相破坏共聚物的规整性 图 共聚物的 15.抗静电剂的分子结构一般有什么特点? 【答案】抗静电剂是一些表面活化剂,如阴离子型(烷基磺酸钠、芳基磺酸酯等)、阳离子型(季铵盐、胺盐等)以及非离子型(聚乙二醇等)。 16.聚乙烯、聚苯乙烯、尼龙-1010, 哪种材料抗张强度大?为什么? 【答案】尼龙-1010, 因为存在大量分子间氢键。 的关系 三、计算题 17.某黏弹性聚合物假定服从Boltzmann 叠加原理。在产t=0时受到张应力10MPa ,并维持100s 后应力立即移去。如果从材料的蠕变柔量为 和200s 后净蠕变应变分别为多少? 【答案】 同理求得 则 ,式中 则100S