2017年哈尔滨工业大学深圳研究生院823高分子材料(高分子材料方向选)之高分子物理考研仿真模拟题
● 摘要
一、名词解释
1． 相对黏度
【答案】相对黏度是指溶液黏度与纯溶剂黏度之比。
2． 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。
3． 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。
4． 全同立构
【答案】全同立构是指以不对称碳原子取代基的排列方式来区分因含有不对称碳原子而引起旋光异构现象的异构体，取代基排布于高分子主链的同侧就叫做全同立构。
5． 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。
6． 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。
7． 次期结晶
【答案】次期结晶是主期结晶完成后在一些残留的非晶态部分和晶体结构不完整的部分继续进行结晶或使球晶中晶粒的堆砌更紧密，晶体内部的缺陷减少或消除使之进一步完善的过程。
8． 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。
二、简答题
9． 为什么聚合物的实际强度总是达不到理论强度值？
【答案】材料内部微观结构的不均匀和缺陷是导致强度下降的主要原因。实际高分子材料中总是存在这样那样的缺陷，如表面划痕、杂质、微孔、晶界及微裂缝等，这些缺陷尺寸很小但危害很大，会造成局部的应力集中，使材料提前破坏，单纯的理论计算往往没考虑这点；另外，实际的高分子也不能完全取向，不可能使分子链在同一截面上同时断裂，因此聚合物的实际强度往往达不到理论强度值。
10．试比较非晶态聚合物的强迫高弹性、结晶聚合物的冷拉、硬弹性聚合物的拉伸行为和嵌段共聚物的应变诱发塑料一橡胶转变，从结构观点加以分析，并指出其异同点。
【答案】（1）玻璃态聚合物在大外力的作用下发生的大形变其本质与橡胶的高弹形变一样，但表现形式却有差别，此称为非晶体态聚合物的强迫高弹性。强迫高弹性主要是由聚合物的结构决定的。强迫高弹性的必要条件是聚合物要具有可运动的链段，通过链段的运动使链的构象改变。所以分子链不能太柔软，否则在玻璃态是由于分子堆砌的很紧密而很难运动；同时分子链的刚性也不能太大，刚性太大分子链不能运动。
（2）结晶聚合物的冷拉：第一阶段，应力随应变线性的増加试样被均匀的拉长，到达一点后，截面突然变得不均匀，出现细颈。第二阶段，细颈与非细颈部分的截面积分别维持不变，而细颈部分不断扩展，非细颈部分逐渐缩短，直至整个试样完全变细为止。第三阶段，成颈后的试样重新被均匀的拉伸，应力又随应变的增加而增加直到断裂点。在外力的作用下，分子在拉伸方向上开始取向，结晶聚合为中的微晶也进行重排，甚至在某些晶体可能破裂成较小的单位，然后再去向的情况下再结晶。
（3）硬弹性聚合物的拉伸行为：易结晶的聚合物熔体，在较高的拉伸应力场中结晶时，可以得到具有很高弹性的纤维或薄膜材料，而其弹性模量比一般橡胶却要高的多。E.S.Clark 提出一种片晶的弹性弯曲机理。由于在片晶之间存在由系带分子构成的连接点，是使硬弹材料在收到张力时，内部晶片将发生弯曲和剪切弹性变形，晶片间被拉开，形成网格状的结构，因而可以发生较大的形变，而且变形越大，应力越高，外力消失后，靠晶片的弹性回复，网格重新闭合，形变可大部分回复。
（5）嵌段共聚物的应变诱发塑料—橡胶转变：材料在室温下像塑料，在外力的作用下，能够发生很大的形变，移去外力后也能很快的回复。如果接着进行第二次拉伸，则会像橡胶的拉伸过程材料呈现高弹性。经拉伸变为橡胶的试样，在室温下放置较长的时间又能回复拉拉伸前的塑料性质。了解形态变化
（6）异同点：玻璃态聚合物的冷拉温度范围是Tb 到Tg ，而结晶聚合物是Tg 到Tm 。玻璃态聚合物的冷拉只发生分子链的取向，不发生相变，而结晶聚合物的拉伸结晶的破坏、取向和在结晶的过程。结晶聚合物在第二阶段应力基本不变。硬弹性材料拉伸时不出现成颈现象，与结晶聚合物不同。应变诱发塑料一橡胶移去外力，便可迅速回复，不需加热至Tg 或者Tm 。
11．回答下列问题：
（1）
的物理意义如何？
（2）当聚合物和温度选定以后，值与溶剂性质（良溶剂、θ溶剂、非溶剂）的关系如何？ （3）当聚合物和溶剂选定以后，值与温度性质有什么关系？
（4）说出的两种测定方法。
【答案】（1）称为Huggins 相互作用参数，是一个表征溶剂分子与高分子相互作用程度大
小的物理量。定义为
（2）
是良溶剂。当为非溶剂。
（3
）当中的时，则这样，包含焓和熵的贡献，于即 。在一定温度下，当即过量化学势，溶解自发发生，即，不溶解，，符合理想溶液的条件，为溶剂。当是温度升高，变小。
（4）可以通过膜渗透压法测得到；或通过测定聚合物的Hory 温度和熵参数的同时得到某一温度下的。利用以下公式：
12．根据聚合物的电阻测定实验回答以下问题：
（1）测定的主要注意事项是什么？
（2）影响电阻测定的因素有哪些？
【答案】（1）测定的主要注意事项是：
办试样和电极都应事先用适当的溶剂进行除油除尘处理。
①严格注意静电场屏蔽，使用屏蔽电线，被测试样一定要置于金属屏蔽箱内，屏蔽箱外应接地。
②测试高电阻时应注意安全，电阻加上后手勿触及电极，以免电击。
（2）影响电阻测定的因素有：
①外界强电场会有干扰，应注意屏蔽。
②空气湿度对测定有影响，若环境湿度大于85%, 预热时间要延长至lh ，以使机内更干燥。
13．什么是软化温度列举两种软化温度的测定方法。
虽然没【答案】
在工业上常以某一实验条件下聚合物试样达到一定形变数值时的温度为
不能进行比较。测定方法有马丁耐热、维卡耐热等。
有明确的物理意义，但能反映材料的耐热性，因而应用很普遍。是一种条件实验，不同方法间