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)之高分子物理考研仿真模拟题
● 摘要
一、名词解释
1． 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。
2． 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。
3． 液晶态
【答案】液晶态是指物质在熔融状态或在溶液状态下虽然获得了液态物质的流动性，但在材料内部仍然保留有分子排列的一维或二维有序，在物理性质上表现出各向异性，这种兼有晶体和液体部分性质的状态。处于这种状态下的物质叫液晶。
4． 分辨率
【答案】分辨率是指色谱柱的柱效与分离能力的综合量度。
5． 溶解
【答案】溶解是高分子均匀分散在溶剂中，形成以分子状态分散的均相体系。
6． 分子量分布
【答案】分子量分布是组成聚合物中不同分子量聚合物的相对量。通常以分子量分布曲线或分子量分布指数来表示。
7． 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。
8． 熵弹性
【答案】熵弹性是指由于系统熵变而引起的弹性。熵是和物质分子排列有序度有关的一种状态函数，当物质系统分子排列有序度降低，混乱程度增加时，系统熵也增大。所以当橡胶受外力变形时，若没有内能变化，则其抵抗变形的收缩力（弹力）完全是由熵的变化而产生的，这种称之为熵弹性。
二、简答题
9． 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
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，不同方法间不能进行比较。测定方法有马丁耐热、维卡耐热等。
10．现有某聚乙烯试样，欲采用凝胶色谱法测定其相对分子质量和相对分子质量分布：（1）能否
，选择凝胶色谱法的常用溶剂四氢呋喃？如果不行应该选择何种溶剂？（2）常温下能否进行测定？
为什么？
【答案】（1）不行，可选甲苯。（2）不能，应在105°C测定，因为PE 极易结晶。
11．金属和合金的结晶缺陷对力学性质有很大影响，虽然聚合物也有很多类似的结晶缺陷，却不讨论结晶缺陷对力学性质的影响，为什么？
【答案】由于聚合物没有100%结晶，总是含有一部分非晶，这一部分非晶对力学性质的影响远大于结晶缺陷的影响。
12．简述Griffith 脆性断裂理论。什么是断裂韧性KIC?
【答案】Griffith 脆性断裂理论用来描述脆性聚合物（如聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯）的断裂。该理论认为：
（1）断裂要产生新的表面，需要一定的表面能。断裂产生新表面所需要的表面能由材料内部弹性储能的减少来补偿。
（2）弹性储能在材料中的分布是不均匀的，在材料的微裂纹附近有很大的弹性储能集中，因此存在微裂纹处比其他地方有更多的弹性储能来供给产生新表面所需的表面能，致使材料在微裂纹处先断裂。 通过对材料裂纹附近弹性储能的估计可以推出脆性材料的拉伸强度为式中，为脆性材料的拉伸强度，以为裂纹半长度，E 为材料的弹性模量，为单位表面的断裂表面能。
（下标Ⅰ表示张开性裂纹）是材料断裂时的临界应力强度因子，表征材料阻止裂纹扩展的能力，是材料抵抗脆性破坏能力的軔性指标。
13．测得聚丙烯酸丙酯和聚丙烯酸的分别为5.2和9.0, 如何解释这种差别？
【答案】由于后者含极性较大的氯原子。
14．为什么可以在同一套柱子上分离几种不同的聚合物样品？
【答案】因为机理是体积排除，即按流体力学体积分离，一般与聚合物的结构无关。
15．什么参数可用来描述具有无限大相对分子质量的聚合物从稀溶液中沉淀出来的温度？
【答案】高分子溶液的临界共溶温度与溶质相对分子质量M 及温度的关系为：
以
对作图得一直线，直线的截距表示相对分子质N （为链段数，与相对分直，它等于所以温度也是相对分子质量趋于无穷大时聚合物子质量成正比）无穷大时的
的临界共溶温度，
即温度可用来描述具有无限大相对分子质量的聚合物从稀溶液中沉淀出来的温度，这也是一种测定温度的方法。
16黏弹体的Maxwell 模型的运动方程为．
为。
【答案】Maxwell 模型由一个理想弹簧和一个理想黏壶串联而成（图）。理想弹簧的力学性质服从Hooke 定律，应力和应变与时间无关，
液体，应力和应变与时间有关
，理想黏壶是在容器内装有服从牛顿流体定律的当模型受到一个外力时，弹簧瞬时发生形变，而黏壶由试讨论Maxwell 模型模拟的应力松弛行于黏液阻碍跟不上作用速度而暂时保持原状。若此时把模型的两端固定，即模拟应力松弛中应变固定的情况，则接着发生的现象是，黏壶受弹簧回缩力的作用，克服黏滞阻力而慢慢移开，因而就把伸长的弹簧慢慢放松，直至弹簧完全恢复原形，总应力下降到零，而总应变仍保持不变。于是Maxwell 模型可以模拟应力松弛过程。
图 Maxwell 模型示意图
三、计算题
17用几何计算法详细推导具有6个单键的分子的自由旋转均方末端距公式。假定键长为0.154rim , ．
键角为109.5°，计算
【答案】
值。