2017年武汉工程大学材料科学与工程学院807高分子物理考研冲刺密押题
● 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. 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。
3. 多分散系数
【答案】多分散系数d 是聚合物试样的重均相对分子质量与数均相对分子质量之比或为z 均
相对分子质量与重均相对分子质量之比。聚合物试样相对分子质量分布愈宽,多分散系数d 愈大。
4. 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。
5. 粘流温度
【答案】粘流温度Tf 是高弹态与粘流态间的转变温度,也称软化温度。
6. 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。
7. 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。
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、简答题
9. 在同一坐标轴上画出聚乙烯(曲线1)和聚苯乙烯(曲线2)的熔体黏度-温度关系曲线。
【答案】见图。
图
聚乙烯与聚苯乙烯比较,聚乙烯是柔性高分子,聚苯乙烯为刚性高分子,因此聚苯乙烯的黏流活化能比聚乙烯大,也就是说聚苯乙烯的黏度对温度要比聚乙烯敏感,随着温度的升高,聚苯乙烯的黏度下降较快。
10.什么是真应力-应变曲线?如何利用真应力-应变曲线判断屈服点?
【答案】拉伸时由于截面积变化较大,真应力与习用应力(假定截面积不变)有很大差别。因此真应力-应变曲线与习用应力(或工程应力)-应变曲线有很大差别,真应力-应变曲线上可能没有极大值,从而不能判断屈服点。
可以用Comidere 作图法,即从
下屈服判据: 点向曲线作切线,切点就是屈服点,因为满足以
Trasca 判据、vonMises 判据和Coulomb 其他屈服判据还有:(或MC )判据等,但都不如
判据应用广。
11.为什么碳纤维具有良好的导电性?
【答案】
由于共轭大键结构。碳纤维采用了先加工成型、后热裂解的方法获得这种共轭结构。将牵伸后的聚丙烯腈纤维进行热裂解环化、进一步脱氢,形成具有双链含氮芳香结构的聚合物,其电导率约为再热裂解到氮完全消失,则得到电导率高达
的碳纤维。
12.将
结果如何?当
【答案】时得到什么?
展开并只取到第二项,等式右边的该项称为偏摩尔过剩自由能。
13.利用高分子稀溶液的依数性质测定其分子量时,常常需要将所测的物理量对溶液浓度外推,求取浓度为零时的外推值作为计算的依据,为什么?在什么条件下不需外推?只需由单一浓度的数据即可计算出正确结果?
【答案】(1)因为高分子溶液的热力学性质与理想溶液的偏差很大,只有在无限稀释的情况下才基本符合理想溶液的规律,而无限稀释的溶液不可能配制,只能用外推法取浓度为零时的数据。
,总会使体系的(2)如果选用合适的温度或合适的溶剂(即温度或溶剂下)为零,此
时相当于理想溶液,不需要外推。因为直接带入测得的和C 的值就能求出M 。
14.为什么聚对苯二甲酸乙二酯从熔体淬火时得到透明体?为什么等规PMMA 是不透明的?透明的聚酯薄膜在室温二氧六环中浸泡数分钟就变为不透明,这时为什么?
【答案】(1)聚对苯二甲酸乙二酯的结晶速度很慢,快速冷却时来不及结晶,所以透明。 (2)等规PMMA 结晶能力大,结晶快,所以是不透明的。
(3)因为溶剂诱导结晶。有机溶剂渗入聚合物分子链之间降低了高分子链间相互作用力,使链段更易运动,从而Tg 降低至室温以下而结晶。
15.介电常数的物理意义是什么?与高分子的电绝缘性有什么关系?介电损耗如何表征?
【答案】介电常数(又称介电系数)是衡量介质在外电场中极化程度的一个宏观物理量。一般来说,介电常数较大的高分子的电绝缘性较差。介电损耗可用介电松弛谱(温度谱或频率谱)表征。与力学松弛谱类似,介电损耗也是以峰的形式出现在谱图中。
16.试解释下列各组聚合物玻璃化温度差异的原因:
(1)聚乙烯(约150K )和聚丙烯(约250K );
(2)聚氯乙烯(354K )和聚偏二氯乙烯(227K );
(3)聚丙烯酸甲酯(约280K )和聚丙烯酸乙酯(249K );
(4)顺式1,4-聚丁二烯(165K )和1,2-聚丁二烯(269K )。
【答案】(1)聚乙烯主链上不带侧基,单键内旋转的位垒低,聚丙烯带有一个侧基
分子链内旋转位阻增加,升高。
下降。 (2)聚氯乙烯是单取代,分子极性大,分子间作用力强,内旋转困难;而聚偏氯乙烯是对称双取代,分子极性部分抵消,而且分子链之间的距离増大,主链内旋转位垒降低,
(3)由于聚丙烯酸酯类的侧基是柔性的,侧基分子链越长,则柔性也越大,而且分子间距离