高分子物理期末复习要点.docx

名词解释
1、玻璃化转变：是分子链段获得了足够的能量，以协同方式开场运动，不断改变构象，所导致的一系列物理性质如形变、模量、比体积、比热、密度、粘度、折光指数、介电常数等发生突变或不连续变化的过程。
2、时温等效原理：同一黏弹过程既可在较高温度和较短时间〔或较高频率〕外力作用下完成，也可在较低温度和较长时间〔或较低频率〕外力作用下完成。
3、构型：是指分子中由化学键所固定的原子在空间的排列，这种排列是稳定的。要改变构型,必须经过化学键的断裂和重组。
4、应力集中：如果材料存在缺陷,受力时材料内部的应力平均分布状态将发生变化，使缺陷附近局部范围内的应力急剧地增加,远远超过应力平均值,这种现象称为应力集中。
5、构象：由于单键链旋转而产生的分子在空间的不同形态。
6、链段：分子链内可以自由取向并在一定范围内独立运动的最小单元。
7、松弛过程：聚合物在外界条件改变或受外力作用的条件下，需要一定的时间才能从一种平衡状态过渡到另一平衡状态，此过程即松弛过程。
8、蠕变：恒温条件下，恒定应力作用于材料产生的应变随时间延长而增大的现象。
9、应力松弛：发生弹性应变的材料维持其应变恒定所需应力随时间延长而逐渐减小的现象。
10、第二维利系数及Huggins参数：第2维利系数A及Huggins参数χ意义类似，均指聚合物分子链段之间以及链段及溶剂分子之间的相互作用、溶液中链段间的排斥作用及链段-溶剂分子间作用竞争结果的量度。
11、Θ温度：溶液过量化学位等于零的温度，此时聚合物分子链处于“无扰状态〞。
12、屈服：材料在拉伸或压缩过程中，当应力超过弹性极限后，变形增加较快，材料失去了抵抗继续变形的能力。当应力到达一定值时，应力虽不增加，而变形却急速增长的现象，称为屈服。
13、银纹：聚合物在张力的作用下，出现在材料的缺陷或薄弱处，及主应力方向相垂直的长条微细凹槽，由于光线在微裂纹的外表发生全反射，它在透明塑料中呈现为肉眼可见的明亮条纹。
另外还有一个概念：强迫高弹性变
问答题
1、 什么叫自由结合链？
链的化学键不占有体积，内旋转时无键角和位垒限制。
2、简述一种测定θ 温度的实验方法。
测定一系列不同温度T下高分子溶液的第二维利系数A2，用A2对T作图，得一曲线，此曲线及A2 =0直线的交点所对应的温度即是θ 温度。
3、为什么称理想橡胶的弹性为熵弹性？
因为理想橡胶在形变过程中只有熵的变化，而无内能的变化。
4、为什么聚合物熔体的粘度会随剪切应力增大而降低〔剪切变稀〕？
因为高分子是长链分子，在剪切应力的作用下，容易通过链段运动而取向，导致粘度下降，剪切应力越大，取向程度越高，粘度下降越明显，因此聚合物熔体的粘度会随剪切应力增大而降低。
5、简述一种测定第二维里系数的实验方法。
在一定温度下，分别测定几个不同浓度的高分子稀溶液的渗透压Π，以Π/C 对C 作图得一直线，从直线的斜率可求得改温度下的第二维利系数A2，A2=斜率/RT。
6、简述一种测定玻璃化温度的实验方法。
玻璃化温度可以用膨胀计法进展测定，即测量聚合物的体积随温度的变化，从体积对温度曲线两端的直线局部外推，其交点对应的温度就是玻璃化转变温度。
7、写出三个判别溶剂优劣的参数；并讨论它们分别取何值时，该溶剂分别为聚合物的良溶剂、不良溶剂、θ溶剂。
χ<1/2 ， A2>0 ，溶胀因子α>1，为良溶剂；
χ>1/2 ， A2<0 ，溶胀因子α<1，为不良溶剂；
χ=1/2 ， A2=0 ，溶胀因子α=1，为θ溶剂。
8、如何判别共混聚合物的相容性？
共混聚合物的玻璃化温度Tg是判断相容性的最通用和最有效的方法。完全相容的共混体系只有一个Tg，且介于两个共混聚合物各自的Tg1和Tg2之间。相别离的非均相体系那么有两个Tg。
9、说明聚合物分子量对聚合物的柔顺性、结晶速度、熔点、玻璃化温度、熔体粘度的影响。
随着聚合物分子量的增大，聚合物的柔顺性增加，但是当分子量增加到一定程度后，对聚合物柔顺性的影响变得不明显；聚合物的熔点和玻璃化温度均随分子量的增大而升高，但是当分子量超过临界分子量时，变化不明显；聚合物的结晶速度随分子量的增大而减小；熔体粘度那么随分子量的增大而升高，特别是当分子量超过临界分子量时，粘度急剧增大。
另外书上的问答题：第二章第一题，第三章的第一题、第二题、第三题
大分子及小分子有什么区别？
共混聚合物和嵌段聚合物有什么区别？
判断题
( √ ) 1、橡胶拉伸时放出热量。
( × ) 2、温度愈低，聚合物的滞后现象愈明显。
( √ ) 3、凝胶渗透色谱测量中，级分的淋洗体积愈小，其分子量愈大。
( × ) 4、根据自由体积理论，聚合物玻璃态是等体积状态。
( √ ) 5、非晶态聚合物弹性模量最高的力学状态是玻璃态。
( × ) 6、结晶的聚合物熔点总是大于其粘流温度。
( √ ) 7、拉伸可提高聚合物结晶能力。
( × ) 8、聚合物的结晶和取向都是热力学稳定体系，只是前者是分子排列二维有序，后者是一维或二维有一序。     
( × ) 9、结晶使高聚物的透明性明显提高。 
( × ) 10、当高分子取向因子f=0时为完全不取向,f=1是为完全取向。 
( × ) 11、聚合物的晶态构造比低分子非晶体的有序程度差，存在很多缺陷。     
( √ ) 12、聚合物的非晶态构造比低分子非晶体的有序程度高。
( √ ) 13、内聚能密度及聚合物分子间作用力有关。 
( × ) 14、高聚物分子链沿特定方向做平行排列为取向构造。 
( × ) 15、球晶较大的高聚物的透光性较高。
选择题
1、结晶型聚合物的结晶温度范围是〔C〕。
A、Tb～Tg； B、Tm～Td； C、Tg～Tm； D、Tg～Td
2、结晶聚合物在结晶过程中〔B〕。
A、体积增大； B、体积缩小； C、体积不变
3、〔C〕是指熔融成型或浓溶液成型中，高聚物的分子链段或其他添加剂沿剪切流动的运动方向排列。
A、拉伸取向 B、双轴取向 C、流动取向 D、单轴取向
4、以下哪种结晶形态具有黑十字消光图像的〔B〕。
A、纤维状晶 B、球晶 C、单晶 D、树枝晶
5、结晶聚合物随着结晶度增加，其〔A、C、D、F、G〕是增大的，而〔B、E〕降低。　
A、比重； B、伸长率； C、熔点； D、抗冲击强度； E、抗拉强度； F、硬度； G、刚度
6、Tg温度标志着塑料使用的〔B〕和橡胶使用的〔A〕。前者常表征塑料的〔C〕，后者表征橡胶的〔D〕。
A、最低温度 B、最高温度 C、耐热性 D、耐寒性
7、在聚合物的力学松弛现象中，〔A〕和〔D〕属于静态粘弹性，〔B〕和〔C〕属于动态粘弹性。
A、蠕变 B、力学损耗 C、滞后 D、应力松弛
8、Tg是链段开场“解冻“的温度，因此但凡使链段的柔性〔〕，使分子间作用力〔〕的构造因素均使Tg下降。〔A〕
A、增加 降低 B、增加 上升
C、减少 上升 D、减少 降低
9、以下哪种力学模型可以模拟交联高聚物的蠕变过程〔B〕。
A、MAXWELL模型 B、VOINT模型
C、四元件模型 D、多元件模型
10、以下构造属于聚合物构造层次三级构造的是〔D〕
A、构型； B、构象； C、均方末端距； D、取向构造
11、以下聚合物具有几何异构的是〔B〕
A、1,2－聚丁二烯； B、1,4－聚丁二烯；C、聚甲基丙烯酸甲酯；
D、聚丙烯酸甲酯
12、在一定温度下，聚合物在以下情况的外力作用下内耗最大的是〔C〕
A、外力频率很高； B、外力频率很低；C、外力频率适中； D、不确定
13、以下高分子链中柔性最好的是〔D〕
A、聚甲基丙烯酸甲酯； B、聚甲基丙烯酸丁酯； C、聚丙烯酸甲酯；
D、聚丙烯酸丁酯
14在晶体中高分子链采取平面锯齿链的是〔C〕
A、全同聚丙烯； B、全同聚苯乙烯；C、聚乙烯； D、聚四氟乙烯
15、聚合物结晶的温度越高，其晶体的〔A〕
A、熔点越高，熔限越窄； B、熔点越高，熔限越宽；
C、熔点越低，熔限越窄； D、熔点越低，熔限越宽
16、以下聚合物中粘流温度最高的是〔C〕
A、聚乙烯； B、聚丙烯； C、尼龙－66； D、聚氯乙烯
17、在凝胶渗透色谱柱中，对高分子能起别离作用的是〔C〕
A、色谱柱总体积； B、凝胶孔洞体积和粒间体积； C、凝胶孔洞体积；
D、凝胶粒间体积
比拟题
1、在不同温度下用膜渗透法测量高分子溶液的第二维利系数，测得的第二维利系数的大小顺序为: 〔 A 〕＞〔 B 〕＞( C )
A、35℃测量值；B、30℃测量值；C、25℃测量值
2、以下聚合物中，玻璃化温度的大小顺序为：〔 C 〕＞〔 A 〕＞( B )
A、聚丙烯酸甲酯；B、聚丙烯酸丁酯；C、聚甲基丙烯酸甲酯
3、以下聚合物中，玻璃化温度的大小顺序为：〔 C 〕＞〔 B 〕＞( A )
A、聚乙烯；B、聚氯乙烯；C、聚丙烯腈
4、以下高分子链的柔顺性大小顺序为：〔 C 〕＞〔 B 〕＞( A )
A、聚乙烯醇；B、聚乙烯；C、聚二甲基硅氧烷
5、总体上，以下三类聚合物内聚能密度大小顺序为：〔 A 〕＞〔 C 〕＞( B )
A、合成纤维；B、合成橡胶；C、合成塑料
6、以下聚合物中，拉伸强度的大小顺序是：〔 A 〕＞〔 B 〕＞( C )
A、尼龙—66；B、线形聚乙烯；C、支化聚乙烯
7、以下聚合物晶体中，熔点的大小顺序是：〔 B 〕＞〔 C 〕＞( A )
A、聚乙烯；B、聚对二甲基苯；C、聚丙烯
8、某一聚合物最大结晶速率温度为100℃，在以下温度下测得的该聚合物的结晶速率大小顺序为：
〔 A 〕＞〔 B 〕＞( C )
A、102℃时的结晶速率；B、105℃时的结晶速率；C、107℃时的结晶速率
9、在一定温度下，分别测定三个一样化学组分橡胶样品在同一溶剂中的平衡溶胀度Q，测得样品1为Q1 ,样品2为Q2 ,样品3为Q3,假设Q1 ＞Q2 ＞Q3。那么三个橡胶样品的交联密度大小顺序为：
〔 C 〕＞〔 B 〕＞( A )
A、样品1；B、样品2；C、样品3
10、以下聚合物内聚能大小顺序为：〔 B 〕＞〔 C 〕＞〔 A 〕
A、聚乙烯；B、尼龙；C、聚甲基丙烯酸甲酯
11、以下两种聚合物，其熔点顺序为：〔 A 〕＞〔 B 〕
A、聚对苯二甲酸乙二醇酯；B、聚间苯二甲酸乙二醇酯
12、以下聚合物中，其 Tg 的大小顺序为：〔 A 〕＞〔 B 〕＞〔 C 〕
A、聚苯乙烯；B、聚乙烯；C、聚二甲基硅氧烷
13、同一种聚合物样品，分别用三种不同的方法测定其分子量，那么测定值的大小顺序为：
〔 B 〕＞〔 C 〕＞〔 A 〕
A、沸点升高法；B、光散射法；C、粘度法
14、聚乙烯在三种不同的拉伸速度下进展拉伸，其杨氏模量的大小顺序为：
〔 A 〕＞〔 C 〕＞〔 B 〕
A、500 mm/min；B、5 mm/min；C、50 mm/min
15、PS－环己烷体系〔I〕、聚二甲基硅氧烷－乙酸乙酯体系〔II〕及聚异丁烯－苯体系〔III〕的θ 温度分别为 35 °C、18 °C 和24 °C，那么于24 °C 下测得这三个体系的第二维利
系数，其大小顺序为：〔 B 〕＞〔 C 〕＞〔 A 〕
A、A2(I)；B、A2(II)；C、A2(III)
16、将以下三种聚合物用同样的外力拉伸到一定长度后，保持各自的应变不变，经过相当长的时间后测定其应力，那么其大小顺序为：〔 A 〕＞〔 C 〕＞〔 B 〕
A、理想弹性体；B、线形聚合物；C、交联聚合物
计算题
1、由文献查得涤纶树脂的密度ρc×103kg/m3和ρa=1.335×103kg/m3,内聚能Δ×××10-6m3的涤纶试样,质量为2.92 ×10-3 kg,试由以上数据计算:(1)涤纶树脂试样的密度和结晶度;(2)它的内聚能密度(涤纶树脂试样的M0=192g/mol).
解:(1)密度ρ×10-3×××10-6×103kg/m3
结晶度fcV=(ρ-ρa)/(ρc-ρa)=(1.362-1.335)/(1.50-1.335)=21.8%
或 fcW=ρc/ρ·(ρ-ρa)/(ρc-ρa)=23.3%
(2)内聚能密度CED=ΔEρ/Mc×103××103 /192=473J/cm3
×1×2.8 cm3;试片质量=0.518g;试片被拉伸一倍时的拉力F=2 kg.试由以上数据求此橡胶的网链平均分子量.
解:由橡胶状态方程σ=f/ A0=ρRT(λ- 1/λ2 )/Mc
ρ×10-3×1××10-6=925 kg/m3
λ·K, T=298K
σ=f/ A0=2××1×10-4×105N/m2
∴Mc=ρRT(λ- 1/λ2 )/σ=925××298(2-1/22)/×105=4.09 kg/mol
3、某一聚合物样品由分子量分别为 3×104、6×104 和9×104 的三个级分组成，分别求出
以下两种情况下的数均分子量、重均分子量和多分散性系数。
（A） 、三个级分的摩尔数一样；〔B〕、三个级分的重量一样
（A） 、重均分子量为7×104，数均分子量为6×104
（B） 、重均分子量为×104，数均分子量为6×104
另外书上的计算题有第五章第六题、第五章第七题、第五章第九题，第六章第十二题