高分子物理考研复试题及答案

判断题

1 结晶性聚合物不一定总就是形成结晶聚合物(√)

交联前的线性聚合物就是结晶性聚合物,交联度不太大时,有结晶能力,但随交联度增大,结晶能力减小;当交联度太大时,丧失结晶能力

需要结晶条件

5、不能通过改变高分子的构象提高高分子的等规度。(√)

高分子的等规度就是由分子的化学结构决定的,要改变改变高分子的等规度必须改变高分子的构型。

06年判断题:

1、双酚A型聚碳酸酯就是结晶性聚合物,所以一定形成结晶聚合物(×)

原因:交联前的双酚A型聚碳酸酯聚合物就是结晶性聚合物,交联度不太大时,有结晶能力,但随交联度增大,结晶能力减小;当交联度太大时,丧失结晶能力

需要结晶条件

8、尼龙1010,尼龙66,尼龙610这三种尼龙熔点最高的就是尼龙66(√)

氢键密度

1影响高分子柔顺性的因素有哪些？聚乙烯单个分子的柔顺性很好,为什么高聚物不能作为橡胶使用而作塑料用？

答: (1) 影响高分子的柔顺性有那些因素:

○1高分子主链结构中键长越长,键角越大或含有孤立双键,单键内旋转

越容易,高分子的共轭双键,芳杂环,典型刚性键,高分子的柔顺性较差(体积)

○2侧基的极性越大,柔顺性越差,若含有氢键时,柔顺性更差,侧基的刚性越大,柔顺性越差,但沿主链刚性侧基密度增大,柔顺性更差(体积) ○3分子量越大分子链的柔顺性越好

○4高分子发生交联,交联度不大时,对柔顺性影响不大,交联度太大时,分子链失去柔顺性

○5高分子的聚集态结构决定高分子的柔顺性能否表现出来

○6温度越高,外力越大,分子链的柔顺性越好;外力作用速度越大,分子链的柔顺性越难表现出来,加入溶剂,分子链的柔顺性较好,但还与外界条件有关

(2)对称,柔性越大,分子结构越规整,但同时结晶能力越强,高分子一旦结晶,链的柔顺性就表现不出来,聚合物呈现刚性,聚乙烯的分子链就是柔顺的,但由于结构规整,很容易结晶,失去弹性,所以聚乙烯聚合物能够作塑料用不能作橡胶用。

2、作出下列高聚物的温度—形变曲线,标出各特征温度,并简要说明。

(1)自由基聚合

的聚苯乙烯:试样B的分子量适中,试样A的分子量较小。

(2)聚乙烯:试样A的分子量适中,试样B的分子量很大。

PS为非晶高聚物,分子量小的高弹平台很短或没有高弹态。PE 为结晶高聚物,分子量小的没有Tf,分子量大的有

3、分子结构,分子量与外力作用时间如何影响高聚物的粘流温度?

答:能增大高分子相互作用能及增大高分子刚性的结构因素会使Tf增大

外力越大;Tf越低

作用速度越快,Tf越高;

分子量越大,Tf增大;

柔顺性的影响

5、要想得到透明性与柔软性好的聚乙烯薄膜,可采取那些措施。

支化,加成核剂

2比较下列各组高聚物的Tg的高低(有低到高排列),并说明理由。

(1)聚丙烯聚丙烯腈聚丙烯酸甲酯

极性

(2)聚乙烯聚氯乙烯聚偏二氯乙烯

极性与对称性

3 简述影响高聚物强度的主要因素

答: (1)化学结构:链刚性增加的因素(比如主链芳环,侧基极性或氢键)都有助于增加抗张强度。极性基团过密或取代基过大,反而会使材料较脆,抗冲击强度下降。

(2)相对分子量:在临界相对分子量(缠结相对分子量)之前,相对分子量增加,抗张强度增加,越过临界相对分子质量后,抗张强度不变,抗冲击强度随相对分子质量增加而增加,不存在临界值

(3)支化与交联:交联使抗张强度与抗冲击强度都提高,但支化使抗冲击强度提高,而抗张强度下降

(4)结晶与取向:结晶度增加,抗张强度提高,但抗冲击强度降低,结晶尺寸减小抗张强度与抗冲击强度都提高,取向使抗张强度提高。

总之,以上因素在讨论抗张强度时主要考虑分子间作用力的大小,而讨论抗冲击强度时主要考虑自由体积的大小。

(5)应力集中物:裂缝、银纹、杂质等缺陷在受力时成为应力集中处,断裂首先在此发生,纤维的直径越小,强度越高,这就是由于纤维越细,纤维皮芯差别就越小,缺陷出现的概率越小。根据这个原理,用玻璃纤维增强塑料可以得到高强度的玻璃钢

(6)添加剂:增塑剂、增量剂(又称填料剂),增强剂与增韧剂都可能改变材料的强度,增塑使分子间作用力减小,从而降低了强度。惰性填料(如碳酸钙)只降低成本,强度也随着降低;活性填料有增强作用,如炭黑对天然橡胶的补强效果。纤维填料有明显的增强作用,塑料增韧的方法就是共混或共聚,用少量橡胶作为增韧剂去改进塑料的脆性

(7)外力作用速度与温度:在拉伸试验中提高拉伸速率与降低温度都会就是强度降低。在冲击试验中提高温度会增加冲击强度。由于外力作用速度与温度的改变,甚至会使材料从脆性变为韧性或反过来。

4以结构观点分析温度、剪切速率与剪切应力对高聚物熔体粘度的影响,并讨论其在成型加工过程中的应用。

温度升高黏度下降,但结构不同对温度敏感性不同,分子间作用力大、刚性的材料对温度更敏感一些。剪切速率、剪切应力变大,黏度变小,因为高分子的长链结构使其在流动过程中取向,降低黏度。所以升高成型温度、加大压力、提高剪切速率会改善材料的加工性能。

5如何从结构上分析某种高聚物属于结晶性高聚物。

主要就是规整性、对称性、分子量、共聚物结构

6、第二维利系数的物理意义就是什么？她们的大小因素有哪些因素决定？当T=θ,T>θ,T<θ时,A2的值如何？X1的值如何？高分子在溶液中的形态如何？可以有哪些试验方法测求出高聚物稀溶液的A2值与X1值？

答: A2的物理意义:表征链聚合物溶液中高分子链段间与高分子链段与溶剂分子间相互作用的情况,也表征了高分子在溶液中的构象状态(2)决定A2大小的影响因素:溶剂性质,温度,聚合物性质,分子量,分子量分布

(3) T>θ,A2>0,X1<1/2 良溶剂——高分子链段与溶剂分子间的相互作用大,高分子在溶液中呈比较伸展的构象状态

T<θ,A2<0,X1>1/2 不良溶剂——高分子链段间相互作用强T=θ,A2=0,X1=1/2 θ溶剂——高分子链段与溶剂分子间的相互作用与高分子链段间相互吸引作用相等,高分子成最自然的构象状态

(4)试验方法:渗透压法与光散射法,先测A2,再算Χ

四简答:

1、为什么拉伸有利于聚合物的结晶？

答:未拉伸时,高分子链呈现无规线团的构象,分子链形成有序结构的能力较差,拉伸使高分子链被拉直,分子链相互平行的概率变大,有助于将更多的链段排入晶格中去,从而使高分子的结晶度提高,有利于聚