2017年清华大学化学系645综合化学之高分子物理考研题库
● 摘要
一、名词解释
1. 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。
2. 解取向
【答案】解取向是指材料在成型过程中受到拉应力的作用而内部取向,当制品受到加热等影响时,大分子链会解除取向结构的现象。
3. 高弹形变
【答案】高弹形变是指聚合物在高弹态时,链段运动但整个分子链不产生移动。受较小的力就可发生很大的形变,外力除去后形变可完全恢复的现象。
4. 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。
5. 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。
6. 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。
7. 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。
8. 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。
二、填空题
9. 结晶度提高,聚合物的_____、_____、硬度_____、断裂伸长率_____、密度_____、耐热性能_____、透光性_____。
【答案】増加;减少;増加;减少;増加;增加;减少
10.高分子溶液的混合熵比同样分子数目的小分子溶液的混合熵_____得多。
【答案】大
11.比较拉伸强度的大小_____。
A. 低密度聚乙烯:
B. 尼龙610;
C. 尼龙66
【答案】C>B>A
【解析】A 项,低密度聚乙烯分子链的支链多,分子间作用力小,拉伸强度低;B 项,尼龙610分子链上有酰胺结构,具有强极性,分子链间作用力大,拉伸强度低;C 项,尼龙66分子链上有酰胺结构,相比于尼龙610,其分子链上的酰胺结构之间距离近,分子链间作用力更密集,拉伸强度更高。
12.对于非晶态的非极性聚合物,可根据_____原则选择溶剂;对于非晶态的极性聚合物,可根据_____原则和_____原则选择溶剂。
【答案】溶度参数相近;溶剂化;三维溶度参数相近
13.用梯度淋洗法分级,下列聚合物级分的相对分子质量大小顺序为_____。
A. 最先得到的级分
B. 最后得到的级分
C. 中间得到的级分
【答案】b>c>a
14.适度交联可使聚合物的T g _____、T f _____、流动性_____、结晶度_____、应力松驰_____、蠕变_____。
【答案】增加;増加;减少;减少;减少;减少
15.用阴离子聚合法制得的SBS 树脂是一种热塑性弹性体,其中S 代表_____,其提供的性能是_____;B 代表_____,其提供的性能为_____。
【答案】苯乙烯;物理交联作用以及对橡胶相的补强作用;丁二烯;韧性和弹性
【解析】SBS 树脂是由苯乙烯(St )、丁二烯制备的嵌段聚合物。由于聚丁二烯在常温下是一种橡胶,而聚苯乙烯是硬性塑料,二者互不相容,呈相分离状态,其聚丁二烯段形成连续的橡胶相,聚苯乙烯段形成微区分散在橡胶相中且对丁二烯起着物理交联作用和补强作用,聚丁二烯段提供初性和弹性。
16.理想弹性体的应力取决于_____,理想黏性体的应力取决于_____。
【答案】应变;应变速度
17.目前有多种测定聚合物分子量的方法,可获得绝对分子量或相对分子量。其中光散射法得到的是_____分子量,凝胶渗透色谱法测得的是_____分子量。
【答案】绝对;相对
【解析】测定聚合物分子量的方法有端及分析法、沸点升高法、光散射法、凝胶渗透色谱法、粘度法等等。其中光散射法得到的是绝对重均分子量,凝胶渗透色谱法可以测得数均分子量、重均分子量、粘均分子量,是相对分子量。
18.蠕变可用_____模型描述。
【答案】四元件(或V oigt )
三、简答题
19.什么是蠕变?试举生活中的实例说明。蠕变现象对高分子材料的使用有哪些利弊?
【答案】蠕变就是在一定温度和较小的恒定应力下,聚合物形变随时间而逐渐增大的现象。例如,软塑料制品挂在墙上会逐渐变长,是由于蠕变。
蠕变影响制品的尺寸稳定性。对于作为结构材料使用的高分子材料,蠕变会使材料弯曲变形甚至断裂。因而对于工程塑料,要求蠕变越小越好。蠕变较严重的材料,使用时需采取必要补救措施。例如,硬PVC 有良好的抗腐蚀性能,可用于加工化工管道、容器或塔等设备,但它容易蠕变,使用时必须增加支架以防止蠕变。另一方面,聚四氟乙烯蠕变现象严重,又是塑料中摩擦系数最小的,是很好的密封材料。
20.简述增塑剂的耐久性。
【答案】为了使产品的性能长期不变,保持稳定,就要求増塑剂稳定地存在在制品中。
(1)要求増塑剂具有较高的沸点,使它的挥发速度尽量慢一些;同时要求其凝固点不得高于使用温度。
(2)要求它的水溶性小一些,以免制品在水洗时,增塑剂被水萃取:影响增塑剂的增塑效果,从而影响制品的性能。
(3)増塑剂的迁移性愈小愈好,因为含有增塑剂的包装材料,若增塑剂的迁移性较大,它从包装材料内部迀移至表面,污染所包装的物品。