高分子物理简答题完整版
(完整版)高分子物理试题库-提供给学生
(完整版)⾼分⼦物理试题库-提供给学⽣判断题、填空题及选择题:
1.碳链⾼分⼦主链全部由碳原⼦以共价键形式连接⽽成,不溶于⽔,可塑性好,
但耐热性差。
2.杂链⾼分⼦具有极性,易⽔解、醇解,耐热性⽐较好,强度⾼。
3.端基对聚合物的⼒学性能没有影响,但对热稳定性影响较⼤。
4.元素有机⾼分⼦主链中不含碳,具有⽆机物的热稳定性,⼜具有有机物的弹
性和塑性。
5.旋光异构⾼分⼦不⼀定有旋光性。
6.旋光异构包括全同⽴构、间同⽴构和⽆规⽴构。
7.⽀化⾼分⼦可以溶解在某些固定溶剂中。
8.轻度交联⾼分⼦不能溶解,但可以某溶剂中溶胀。
9.低密度聚⼄烯LDPE(⾼压聚⼄烯),由于⽀化破坏了分⼦的规整性,使其结
晶度⼤⼤降低。
10.⾼密度聚⼄烯HDPE (低压聚⼄烯)是线型分⼦,易于结晶,故在密度、
熔点、结晶度和硬度⽅⾯都⾼于低密度聚⼄烯。
11.橡胶⼀定要经过硫化变成交联结构后才能使⽤。
12.⾼度交联的橡胶,机械强度和硬度都⽐较⼤,但会失去弹性⽽变脆。
13.ABS树脂是三元接枝共聚物。
14.SBS树脂是嵌段共聚物,具有两相结构,PB为连续相,PS为分散相,起物
理交联作⽤。
15.单键的内旋转是导致⾼分⼦链呈蜷曲构象的原因。
16.单键的内旋转是⾼分⼦链能够改变构象的原因。
17.单键的内旋转也是⾼分⼦链的柔顺性的原因。
18.链段是⾼分⼦链中能够独⽴运动的最⼩单位。
19.⾃由连接链不考虑键⾓的限制和位垒的障碍,是完全⾃由的理想模型。
20.主链全部由单键组成的⾼分⼦,⼀般柔性较好。
21.主链中含有芳杂环结构的⾼分⼦链柔顺性较差。
高分子物理期末考试试题1卷
高分子物理期末考试试题1卷
一、 名词解释(每题2分,共10分):
1、内聚能密度与溶度参数:
2、时-温等效原理:
3、力学松弛:
4、泊松比:
5、 构型与构象:
二、简答题(可任选答8题,每题5分,共40分):
1、试判别在半晶态聚合物中,发生下列转变时,熵值如何改变?并解释其原因:
(1)T g 转变;(2)T m 转变;(3)形成晶体;(4)拉伸取向。
2、试述高聚物平衡高弹性的特点、热力学本质和分子运动机理。
3、简述结晶温度对聚合物结晶速度的影响。
4、指出非晶态聚合物的模量(或形变)-温度曲线的力学行为可分几个区域,并从分子运动机理的角度加以说明。
5、比较下列物质的 T g ,并解释原因。(1)PP 与 PS ;(2)聚甲基丙烯酸甲酯与聚甲基丙烯酸丁酯;(3)PAN 与 PVC 。
6、比较分子链的柔顺性,并说明原因:(A)聚氯乙烯 (B)聚乙烯 (C)聚丙烯。
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。
8、说明聚合物的蠕变和内耗现象。并简要说明为什么聚合物具有这些现象?
9、为改善聚丙烯的冲击性能,作为材料工程师的你需要选择一种合适的橡胶来进行增韧,目前可供使用的有三元乙丙橡胶与氯丁橡胶,请你做出选择,简要说明原因,并简述其增韧机理。
三、选择题(在下列各小题的备选答案中,请把你认为正确答案的题号填入题干的括号内。少选、多选不给分。每题1.5分,共15分)
1、 大多数聚合物流体属 ( )
A 、膨胀型流体(n K γ
σ =切,n>1) B 、牛顿流体(n
高分子物理简答题集锦
构象与构型有何区别?聚丙烯分子链中碳—碳单键是可以旋转的,通过单键的内旋转是否可以使全同立构聚丙烯变为间同立构聚丙烯?为什么?答:(1)区别:构象是由于单键的内旋转而产生的分子中原子在空间位置上的变化,而构型则是分子中由化学键所固定的原子在空间的排列;构象的改变不需打破化学键,而构型的改变必须断裂化学键。
(2)不能,碳-碳单键的旋转只能改变构象,却没有断裂化学键,所以不能改变构型,而全同立构聚丙烯与间同立构聚丙烯是不同的构型.为什么等规立构聚丙乙烯分子链在晶体中呈31螺旋构象,而间规立构聚氯乙烯分子链在晶体中呈平面锯齿构象?
答(1)由于等归立构聚苯乙烯的两个苯环距离比其范德华半径总和小,产生排斥作用,使平面锯齿形(…ttt…)构象极不稳定,必须通过C-C键的旋转,形成31螺旋构象,才能满足晶体分子链构象能最低原则。(2)由于间规聚氯乙烯的氯取代基分得较开,相互间距离比范德华半径大,所以平面锯齿形构象是能量最低的构象.聚乙烯分子链上没有侧基,内旋转位能不大,柔顺性好。该聚合物为什么室温下为塑料而不是橡胶?答:这是由于聚乙烯分子对称性好,容易结晶,从而失去弹性,因而在室温下为塑料而不是橡胶。
聚合物在不同条件下结晶时,可能得到哪几种主要的结晶形态?各种结晶形态的特征是什么?答:(1)可能得到的
结晶形态:单晶、树枝
晶、球晶、纤维状晶、
串晶、柱晶、伸直链晶
体;
(2)形态特征:
单晶:分子链垂直于片
晶平面排列,晶片厚度
一般只有10nm左右;
树枝晶:许多单晶片在
特定方向上的择优生
长与堆积形成树枝状;
高分子物理参考题
7. 非极性的晶态聚合物比非晶态聚合物难溶解。 ( √ ) 8. 时间温度的等效原理,反映了高聚物的粘弹性与时间、 温度的关系。 ( √ ) 9. Tg 转变是一个松弛过程, 不是热力学的相平衡点。 ( √ ) 10.物质的动力学性质是由位垒决定的, 而热力学性质是由构象能决定的. ( √ ) 三、问答题: (44 分) 1. (8 分) 略 2. 简述高聚物的一级结构、二级结构、三级结构?(8 分) 一级结构包括高分子基本的结构单元的化学结构,包括高分子链的原子种类,排列,取 代基和端基的种类,单体单元的链接方式,支链的类型和长度等; 构型:是指原子的取代基在空间的排列:包括几何异构和立体异构。 (3 分) 二级结构包括构造和构象指单个大分子的大小和在空间的存在的各种形状(形态,构象)例 如:伸直链,无规线团,折叠链; (3 分) 三级结构是指大分子之间的几何排列(如何堆砌的)包括晶态结构,非晶态,取向态,液晶 态,织态等结构。 (2 分) 3.简要说明分子结构对高分子链柔顺性主要有哪些影响因素?(8 分) 1.主链的结构;(2 分) 2.取代基;(2 分) 3.氢键;(2 分) 4.交联。(2 分) 4.试用玻璃化转变理论的自由体积理论解释:冷却速度越快,测得的 Tg 越高。 (8 分) 对高聚物熔体进行冷却时, 聚合物的体积收缩要通过分子的构象重排来实现, 显然需要时间。 (1 分)温度高于 Tg 时,高聚物中的自由体积足以使链段自由运动,构象重排瞬时即可完 成,此时的体积为平衡体积。 (2 分)如连续冷却,链段运动松弛时间将按指数规律增大,构 象重排速率降低,将跟不上冷却速率, (2 分)此时的体积总是大于该温度下的平衡体积。 (3 分) 5.举例说明什么是蠕变、应力松弛、滞后和内耗现象?(4 分) 蠕变是指材料一定的温度下和远低于该材料的断裂强度的恒定应力作用下, 形变随时间 增大的现象。(2 分) 应力松驰是在一定的温度下,试样维持恒定的应变所需的应力随时间逐渐衰减的现象。 (2 分) 6.高弹性有哪些特征?为什么聚合物具有高弹性?(8 分) 1.弹性模量小,而形变很大; (1 分) 2.形变需要时间; (1 分) 3.形变有热效应; (1 分) 橡胶是由线性长链分子组成的,由于热运动,这种长链分子在不断的改变着自己的形状,因 此在常温下橡胶的长链分子处于卷曲状态。 卷曲分子的均方末端距比完全伸直的分子的均方 末端距小 100-1000 倍,因此卷曲分子拉直就会显示出形变量很大的特点。 (2 分) 橡胶受到外力作用时,链段伸展,发生大形变。因是一熵减过程,所以不稳定(1 分) 。热运 动会促使分子链回到卷曲状态, (1 分)此时如果受热,则热运动加剧,回缩力加大,足以抵 抗使分子链伸展的外力而回缩。 (1 分) 7.以结构的观点讨论下列聚合物的结晶能力:聚乙烯、尼龙 66、聚异丁烯(6 分) 高分子的结构不同造成结晶能力的不同,影响结晶能力的因素有: 链的对称性越高结晶能力越强; 链的规整性越好结晶能力越大; 链的柔顺性越好结晶能力越好; 交联、分子间力是影响高聚物的结晶能力;
高分子物理试卷-及答案.
高分子物理试卷二答案
一、单项选择题(10分)
1.全同聚乙烯醇的分子链所采取的构象是( A )。
(A )平面锯齿链 (B )扭曲的锯齿链 (C )螺旋链
2.下列聚合物找那个,熔点最高的是( C )。
(A )聚乙烯 (B )聚对二甲苯撑 (C )聚苯撑
3.聚合物分子链的刚性增大,则黏流温度( B )。
(A )降低 (B )升高 (C )基本不变
4.增加聚合物分子的极性,则黏流温度将( C )。
(A )降低 (B )基本不变 (C )升高
5.可以用来解释聚合物的零切黏度与相对分子质量之间相互关系的理论是( B )。
(A )分子链取向 (B )分子链缠结 (C )链段协同运动
6.在下列情况下,交联聚合物在溶剂中的平衡溶胀比最大的是( C )。
(A )高度交联 (B )中度交联 (C )轻度交联
7.光散射的散射体积与θsin 成( B )。
(A )正比 (B )反比 (C )相等 (D )没关系
8.高分子的特性黏数随相对分子质量愈大而( A )。
(A )增大 (B )不变 (C )降低 (D )不确定
9.理想橡胶的泊松比为( C )。
(A )21< (B )2
1> (C ) 21 10.交联高聚物蠕变过程中的形变包括( B )。
(A )普弹形变、高弹形变和黏性流动 (B )普弹形变和高弹形变 (C )高弹形变和黏性流动
二、多项选择题(20分)
1.以下化合物,哪些是天然高分子( AC )。
(A )蛋白质 (B )酚醛树脂
(C )淀粉 (D )PS
2.柔顺性可以通过以下哪些参数定量表征( ABCD )。
高分子物理简答题
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高分子物理简答题
1.同样是都是高分子材料,在具体用途分类中为什么有的是县委,有的是塑料,有的是橡胶同样是纯的塑料薄膜,,为什么有的是全透明的,有的是半透明的答:高分子材料的用途分类取决于材料的使用温度和弹性大小,当材料的使用温度在玻璃化温度Tg以下,是塑料,Tg以上则为橡胶,否则会软化。而透明度的问题在于该材料是否结晶,结晶的塑料薄膜是透明的,非结晶的则不透明或半透明。
2.假若聚丙烯的等规度不高,能不能用改变构想的办法提高等规度说明理由。
答:构象:由于单键内旋转而产生的分子在空间的不同形态,称为构象。聚丙烯的等规度是由构型不同的异构体所产生的旋光异构所引起的,由于头-头键接的聚丙烯,其有全同立构、间同立构和无规立构等异构体。而且构型是由分子中由化学键所固定的原子在空间的几何排列,构象仅仅是由于单键内旋转而产生的分子在空间的不同形态。所以当聚丙烯的等规度不高时,用改变构象的方法是无法提高其等规度的,需要破坏化学键,改变构型,才能提高等规度。
3.理想的柔性高分子链可以用自由连接或高斯链模型来描述,但真实高分子链在通常情况下并不符合这一模型,原因是什么这一矛盾是如何解决的
答:在采用自由连接链或高斯链模型描述理想的柔性高分子链时,我们假设单键在结合时无键角的限制,内旋转时也无空间位阻,但真实高分子链不但有键角的限制,在内旋转时也存在空间位阻,因此使真实高分子链在通常情况下并不符合这一模型。对于真实高分子链我们用等效自由结合链来描述,把由若干个相关的键组成的一段链,算作一个独立的运动单元,键称作“链段”,令链段与链段自由结合,并且无规取向,这种链称为等效自由结合链。
高分子物理简答题
高分子物理简答题The document was prepared on January 2, 2021
高分子物理简答题
1.同样是都是高分子材料,在具体用途分类中为什么有的是县委,有的是塑料,有的是橡胶同样是纯的塑料薄膜,,为什么有的是全透明的,有的是半透明的
答:高分子材料的用途分类取决于材料的使用温度和弹性大小,当材料的使用温度在玻璃化温度Tg以下,是塑料,Tg以上则为橡胶,否则会软化.而透明度的问题在于该材料是否结晶,结晶的塑料薄膜是透明的,非结晶的则不透明或半透明.
2.假若聚丙烯的等规度不高,能不能用改变构想的办法提高等规度说明理由.
答:构象:由于单键内旋转而产生的分子在空间的不同形态,称为构象. 聚丙烯的等规度是由构型不同的异构体所产生的旋光异构所引起的,由于头-头键接的聚丙烯,其有全同立构、间同立构和无规立构等异构体.而且构型是由分子中由化学键所固定的原子在空间的几何排列,构象仅仅是由于单键内旋转而产生的分子在空间的不同形态.所以当聚丙烯的等规度不高时,用改变构象的方法是无法提高其等规度的,需要破坏化学键,改变构型,才能提高等规度.
3.理想的柔性高分子链可以用自由连接或高斯链模型来描述,但真实高分子链在通常情况下并不符合这一模型,原因是什么这一矛盾是如何解决的
答:在采用自由连接链或高斯链模型描述理想的柔性高分子链时,我们假设单键在结合时无键角的限制,内旋转时也无空间位阻,但真实高分子链不但有键角的限制,在内旋转时也存在空间位阻,因此使真实高分子链在通常情况下并不符合这一模型.对于真实高分子链我们用等效自由结合链来描述,把由若干个相关的键组成的一段链,算作一个独立的运动单元,键称作“链段”,令链段与链段自由结合,并且无规取向,这种链称为等效自由结合链.
高分子物理简答题2(复习资料)问答题
3. 链的长短:高分子链很短时,分子呈刚性。柔性随分子量增大而变大,当
分子量增大到一定程度时,分子量对柔顺性无影响。 4. 交联、结晶、形成氢键都会使分子间作用力增大,使分子柔顺性变差。
第二章
1.影响片晶厚度的因素? 答:a.通常随结晶温度升高二增加;b.浓度为 0.01%---单层片晶,浓度为0.1---多层片晶,浓度>=1%---球晶;c.单层片晶 厚度随结晶时间、退火时间及结晶时的压力增加而增加; 2.简述晶态聚合物的两相模型? 答:两相模型(樱状微束模型)---结晶高 聚物中,晶区与非晶区共存,互相穿插;晶区尺寸小,一根分子链可同时连 接几个晶区;通常晶区无规取向,非晶区分子链堆砌则完全无序。(拓展: 折叠链模型——分子链→链束→链带→晶片→各种类型晶体) 3.非晶态聚合物结构模型? 答:a.无规线团模型(Flory):非晶态结构完 全由无序的无规线团组成;热力学上属于均相体系;高分子线团之间无规缠 结,具有过剩的自由体积。b.两相模型:非晶态结构由折叠链构成的粒子相 (有序区)和由无归线团构成的粒间相(无序区)组成。
高分子化学与物理考试试题
高分子化学与物理考试试题
1. 选择题(每题2分,共40分)
1.1. 高分子化学与物理的主要研究对象是:
a) 无机化合物
b) 有机化合物
c) 高分子化合物
d) 金属化合物
1.2. 下列哪个不是高分子化学的基本原理之一:
a) 高分子化合物的合成
b) 高分子化合物的结构与性质的关系
c) 高分子化合物的分解反应
d) 高分子化合物的应用
1.3. 高分子聚合反应中,已知聚合速度与单体浓度成正比,这个规律被称为:
a) 反应平衡定律
b) 速率方程
c) 聚合动力学
d) 活性位理论
1.4. 下列哪种聚合反应不属于自由基聚合反应:
a) 顺反噁啉聚合
b) 丙烯酸甲酯聚合
c) 丙烯腈聚合
d) 苯乙烯聚合
1.5. 高分子化学中,通过原料种类和聚合方式的不同,可分为以下几种聚合类型:
a) 原料聚合和无机聚合
b) 同种聚合和异种聚合
c) 高分子聚合和低分子聚合
d) 静态聚合和动态聚合
2. 简答题(每题10分,共30分)
2.1. 高分子聚合反应有哪几种常见的聚合方法?简要介绍每种聚合方法的特点。
2.2. 聚乙烯是一种常见的塑料,它的合成方法和主要特点是什么?
2.3. 纳米材料在高分子领域中的应用有哪些?简要介绍其中两种应用方式。
3. 案例分析题(共30分)
某化工公司需要生产一种高性能塑料,你作为高分子化学与物理专家应该如何设计合成工艺?请结合高分子化学与物理的原理,给出解决方案,并解释理由。你需要考虑原料选择、反应条件控制、催化剂的使用等因素。
4. 计算题(共30分)
4.1. 已知含有n个单体的高分子聚合物的摩尔质量为Mn,其中单体的摩尔质量为Mm,聚合度为N,推导出高分子聚合度(即聚合物中单体的重复单位数)和相对分子质量之间的关系式,并给出具体推导过程。
高分子物理_课程期中考试题参考答案2
高分子物理_课程期中考试题参考答案2
073高分子物理课程期中考试题参考答案
一、名词解释(每小题2分,共16分)
1. 取向
取向是指非晶高聚物的分子链段或整个高分子链,结晶高聚物的晶带、晶片、晶粒等,在外力作用下,沿外力作用的方向进行有序排列的现象。
2. 柔顺性
高分子链能够改变其构象的性质称为柔顺性。
3. 链段
由于分子内旋受阻而在高分子链中能够自由旋转的单元长度。是描述柔性的
尺度。
4. 内聚能密度
把1mol 的液体或固体分子移到其分子引力范围之外所需要的能量为内聚
能。单位体积的内聚能称为内聚能密度,一般用CED 表示。
5. 溶解度参数
内聚能密度的平方根称为溶解度参数,一般用δ表示。
6. 等规度
等规度是高聚物中含有全同立构和间同立构总的百分数。
7. 结晶度
结晶度即高聚物试样中结晶部分所占的质量分数(质量结晶度)或者体积分
数(体积结晶度)。
8. 液晶
在熔融状态下或溶液状态下,仍然部分保持着晶态物质分子的有序排列,且
物理性质呈现各向异性,成为一种具有和晶体性质相似的液体,
这种固液之间的中间态称为液态晶体,简称为液晶。
二.选择题(每小题2分,共16分)
1. 测量重均分子量可以选择以下哪种方法: D
A .粘度法
B .端基滴定法
C .渗透压法
D .光散射法
2. 下列那种方法可以降低熔点: B 、 D 。
A. 主链上引入芳环;
B. 降低结晶度;
C. 提高分子量;
D. 加入增塑剂。
3. 多分散高聚物下列平均分子量中最小的是 A
A 、n M
B 、w M
C 、z M
D 、M
4. 聚合物在溶液中通常呈 C 构象。
东华大学《高分子物理》简答题题库
高分子物理
二、高聚物粘性流动有哪些特点?影响粘流温度T f的主要因素是什么?(8分)
答:粘性流动的特点:
1.高分子流动是通过链段的位移运动来完成的;
2. 高分子流动不符合牛顿流体的流动规律;
3. 高分子流动时伴有高弹形变。
影响T f的主要因素:
1. 分子链越柔顺,粘流温度越低;而分子链越刚性,粘流温度越高。
2. 分子间作用力大,则粘流温度高。
3. 分子量愈大,愈不易进行位移运动,Tf越高。
4. 粘流温度与外力大小和外力作用的时间增大,Tf下降。
三、画出牛顿流体、切力变稀流体、切力变稠流体、宾汉流体的流动曲线,写出相应的流动方程。(8分)答:
牛顿流体η为常数
切力变稀流体n < 1
切力变稠流体n >1
宾汉流体σy为屈服应力
四、结晶聚合物为何会出现熔限?熔限与结晶形成温度的关系如何?
答:1.结晶聚合物出现熔限,即熔融时出现的边熔融边升温的现象是由于结晶聚合物中含有完善程度不同的晶体之故。聚合物的结晶过程中,随着温度降低,熔体粘度迅速增加,分子链的活动性减小,在砌入晶格时来不及作充分的位置调整,而使形成的晶体停留在不同的阶段上。在熔融过程中,则比较不完善的晶体将在较低的温度下熔融,较完善的晶体需在较高的温度下才能熔融,从而在通常的升温速度下,呈现一个较宽的熔融温度范围。
2. 低温下结晶的聚合物其熔限范围较宽,在较高温度下结晶的聚合物熔限范围较窄。
五、测定聚合物分子量有哪些主要的方法?分别测定的是什么分子量?除了分子量外还能得
到哪些物理量?聚合物分子量的大小对材料的加工性能和力学性能有何影响?(10分)
高分子物理经典简答题
• 造成差别的原因
• 1.聚合物大分子为长链结构,分子结构的对称性与规 整性不如小分子,对于结晶能力,则结晶聚合物不如 结晶小分子。
• 2.大分子的分子量大,体系黏度大,且为长链,则大 分子的链段运动能力低下,所以大分子的结晶速率远 不如小分子。
SBS是热塑性弹性体,那么BSB是不是 热塑性弹性体?
答:SBS之所以是一种热塑性弹性体,是因为:连 续相PB具有柔性链段的软区,分散相PS具有刚性 链段的硬区,起物理交联作用。 BSB与SBS相反:连续相为PS,分散相为PB,所 以有热塑性但不具备弹性,不是热塑性弹性体
Differeபைடு நூலகம்ce between the polymer solution and the ideal solution:
高分子-溶剂体系的混合热HM不为0。 高分子溶液的混合熵比理想溶液的混合熵要大,i.e. SM>Si
高分子是由许多重复单元组成的具有柔性的分子,具有许多独 立运动的单元,所以一个高分子在溶液中可起到若干个小分子 的作用,又不停的改变构象,因此在溶液中的排列方式比同数 量的小分子排列要多得多。因而混合熵比理想溶液大,而蒸汽
压比同数量的小分子溶液小得多。只有当溶液处于 状态或浓
度趋于零时,高分子溶液才体现出理想溶液的性质。
• 晶体结构:
1.从宏观上讲,聚合物晶体是由晶核和晶粒构成,而小 分子晶体无此特征;
高分子物理期末复习参考题
高分子物理期末复习参考题说明:此复习题仅作为复习参考使用,并非考试试题,只是题型和考试类似,希望同学们好好复习。
一、填空题:
1、降温速度越快,高聚物的玻璃化转变温度Tg越高
2、橡胶弹性的本质—弹性,橡胶在绝热拉伸过程中放热。
3、松弛时间T值越小,表明材料的弹性越。推迟时间T值越小,表明材料的
弹性越。
4、银纹是在张应力的作用下产生的,银纹内部存在微细凹槽,其方向与外力方向垂直。
5、分子链越柔顺,粘流温度越」:高分子极性大,粘流温度越高。
6、温度下降,材料断裂强度增大,断裂伸长率减小。
7、产生橡胶弹性的条件、、。
8、在交变应力(变)的作用下,应变于应力一个相角§的现象称为滞后,tan6的值
越小,表明材料的弹性。
9、对于相同分子量,不同分子量分布的聚合物流体,在低剪切速率下,分子量分布的
粘度高,在高剪切速率下,分子量分布粘度高。
10、高聚物的粘流温度是成型加工的温度,高聚物的分解温度是成型加工的温
度。
11、高聚物屈服点前形变是完全可以回复的,屈服点后高聚物将在恒应力下发生塑性流动,
屈服点以后,大多数高聚物呈现应变软化,有些还非常迅速。屈服发生时,拉伸样条表面产生或剪切带,继而整个样条局部出现。
二、单项选择题
1、下列聚合物中,玻璃化转变温度T g的大小顺序是()
(1)聚乙烯(2)聚丙烯腈(3)聚丙烯(4)聚氯乙烯
A(4)>(2)>(3)>(1)B(2)>(4)>(3)>(1)
C(2)>(4)>(1)>(3)D(4)>(2)>(1)>(3)
2、下列聚合物中,熔点T m最高的聚合物是()
A聚邻苯二甲酸乙二酯B聚间苯二甲酸乙二酯
高分子物理考试重点
高分子物理考试重点 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】
高分子物理考试重点
一、名词解释:
等效自由连接链:若干个键组成的一链段算作一个独立的单元,称之为“链段”,链段间自由结合,无规取向,这种链的均方末端距与自由连接链的计算方式等效。 高分子θ溶液:
Avrami 方程: 用数学方程描述聚合物等温结晶过程。测定结晶度随时间的变化,这种方法测定的是结晶总速率(包括成核速率和生长速率)。通常用膨胀计法,由于结晶时有序排列而体积收缩,若比容在时间为0,t 和∞时分别为V 0,V t 和V ∞,则结晶过程可用Avrami 方程描述:(V t -V ∞)/(V 0-V ∞)=()
t n k W o W L -=exp 通过双对数作图,从斜率求n ,从截距求k ,n 称Avrami 指数,n=生长的空间维数+时间维数,异相成核的时间为0,均相成核为1,。k 用来表征结晶速率,k 越大,结晶速率越快。 平衡熔点:
熵弹性: 理想高弹性等温形变过程,只引起熵变,对内部保持不变,即只有熵的变化对理想高弹性的弹性有贡献,这种弹性称为熵弹性。
粘弹性:是材料对外界作用力的不同响应情况。对于聚合物,其力学性质可同时兼有不可回复的永久形变和可回复的弹性形变,介于理想弹性体和理想粘性体之间,形变与时间有关,但不是线性关系。此性质就是粘弹性。
力学损耗: 聚合物在应力作用下,形变的变化落后于应力的变化,发生滞后现象,每一个循环变化中就要消耗功,这个功就是力学损耗。
高分子物理试卷三及答案
高中高分子物理试卷三答案
一、单项选择题(10分)
(下面每个小题只有一个答案是正确的,请将正确答案的编号填在右边的括号里。选对者得1分,不选、选错多选均不得分。)
1.如果不考虑键接顺序,线形聚异戊二烯的异构种类数为(C )。
(A)6 (B)7 (C)8
2. 全同聚乙烯醇的分子链所采取的构象是(A )。
(A)平面锯齿链(B)扭曲的锯齿链(C)螺旋链
3.下列聚合物中,不存在旋光异构体的是(B )。
(A)PP (B)PIB (C)聚异戊二烯
4. 高聚物的黏流温度随相对分子质量的增大而(B )。
(A)保持不变(B)上升(C)下降(D)先上升然后保持不变5.在聚合物的黏流温度以下,描述高聚物的表观黏度与温度之间关系的方程式是(B )。(A)Arrhenius方程(B)WLF方程(C)Avrami方程
6.高聚物的流动模式是(B )。
(A)分子链的整体迁移(B)链段的跃迁
(C)端基的运动
7.同一聚合物的下列三种不同的黏度,最大的是(A )。
(A)零剪切黏度(B)表观黏度(C)无穷剪切黏度
8.两试样的凝胶渗透色谱的淋出体积相等,则它们的下列参数相等的是( D )。
(A)相对分子质量(B)特性黏数(C)Huggins参数(D)流体力学体积
9.下列实验方法,可以测量聚合物损耗模量的是(B )。
(A)DSC (B)DMA (C)拉伸实验
10. Maxwell模型可以用来描述(C )。
(A)蠕变过程(B)交联高聚物的应力松弛过程
(C)线形高聚物的应力松弛
二、多项选择题(20分)
(下面每个小题至少有一个答案是正确的,请将所有正确答案的编号填写在括号里。全选对者得2分,每错一个扣1分,每少选一个扣0.5分,但不做选择或所选答案全错者不得分。)1.下面能作为塑料使用的聚二丁烯有(ABD )。
高分子物理期末考试答案
《高分子物理》期末考试试题答案
一、列举测定或表征或观察下列性质的方法各三种,列举方法的名称即可,描述过程或原理亦可。(每种方法1分,共30分)
1.玻璃化温度:模量-温度曲线,体膨胀计,DSC ,粘度
2. 熔点:DSC ,体膨胀计,偏光显微镜,XRD
3. 平衡熔点:晶片厚度,结晶温度,熔融焓与熔融熵之比
4. 结晶速率:体膨胀计,DSC ,偏光显微镜
5. 结晶度:DSC ,XRD ,密度法
6. 取向度:双折射,声速法,XRD
7. 韧性:冲击,应力-应变曲线,断裂面
8. 熔体弹性:挤出胀大,包轴效应,熔体破裂,弹性回复
9. 数均分子量:端基分析,渗透压,冰点降低,沸点升高,GPC
10. 第二维利系数:渗透压,光散射,中子散射
二、简答题:(每题5分,总计25分)
1、从应力-应变曲线中可以获得哪些信息?
答:弹性模量,屈服强度,屈服应变,断裂强度,断裂伸长率,韧性
2、滞后环代表什么?是怎样造成的?
答:代表应变每变化一周的能量损耗。由于分子运动受到阻力,构象松弛需要时间而造成。
3、简述玻璃化转变自由体积理论。
答:玻璃化转变温度以下只有固有体积的膨胀,玻璃化转变温度以下除固有体积膨胀外,自
由体积迅速膨胀,
导致体积膨胀出现突变。玻璃化转变点是自由体积分数达到临界值的温度。
4、讨论应力松弛过程中结构单元运动方式。
答:依次为键长、键角的松弛,链段的松弛,分子链的松弛
5、讨论聚合物熔融过程中产生熔限的原因。
答:由于晶格完善程度不同而产生。
三、计算题:(每题5分,总计45分)
1、一种聚合物可用Kelvin 模型描述。弹簧模量为5Pa ,粘壶粘度为200Pa.s 。施加恒定应力10Pa20秒后撤除该应力,求又20秒后该模型上的应变。
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高分子物理简答题
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高分子物理简答题
1.同样是都是高分子材料,在具体用途分类中为什么有的是县委,有的是塑料,有的是橡胶同样是纯的塑料薄膜,,为什么有的是全透明的,有的是半透明的
答:高分子材料的用途分类取决于材料的使用温度和弹性大小,当材料的使用温度在玻璃化温度Tg以下,是塑料,Tg以上则为橡胶,否则会软化。而透明度的问题在于该材料是否结晶,结晶的塑料薄膜是透明的,非结晶的则不透明或半透明。
2.假若聚丙烯的等规度不高,能不能用改变构想的办法提高等规度?说明理由。
答:构象:由于单键内旋转而产生的分子在空间的不同形态,称为构象。聚丙烯的等规度是由构型不同的异构体所产生的旋光异构所引起的,由于头-头键接的聚丙烯,其有全同立构、间同立构和无规立构等异构体。而且构型是由分子中由化学键所固定的原子在空间的几何排列,构象仅仅是由于单键内旋转而产生的分子在空间的不同形态。所以当聚丙烯的等规度不高时,用改变构象的方法是无法提高其等规度的,需要破坏化学键,改变构型,才能提高等规度。
3.理想的柔性高分子链可以用自由连接或高斯链模型来描述,但真实高分子链在通常情况下并不符合这一模型,原因是什么这一矛盾是如何解决的
答:在采用自由连接链或高斯链模型描述理想的柔性高分子链时,我们假设单键在结合时无键角的限制,内旋转时也无空间位阻,但真实高分子链不但有键角的限制,在内旋转时也存在空间位阻,因此使真实高分子链在通常情况下并不符合这一模型。对于真实高分子链我们用等效自由结合链来描述,把由若干个相关的键组成的一段链,算作一个独
立的运动单元,键称作“链段”,令链段与链段自由结合,并且无规取向,这种链称为等效自由结合链。
4. 高分子溶解过程与小分子相比,有什么不同?
答:因为聚合物分子与溶剂分子的大小相差悬殊,两者的分子运动速度差别很大,溶剂分子能比较快的渗透进入高聚物,而高分子向溶剂的扩散却非常慢,这样,高聚物的溶解过程要经过两个阶段,现实溶剂分子渗入高聚物内部,是高聚物体积膨胀,称为溶胀,然后才是高分子均匀分散在溶剂中,形成完全溶解的分子分散的均相体系。整个过程往往需要较长的时间。
5.什么是高分子的理想溶液?它应该符合哪些条件?
答:高分子溶液的化学位由理想部分和非理想部分组成,对于高分子溶液即使浓度很稀也不能看做是理想溶液,但是我们可以通过选择溶剂和温度来满足Δμ1E=0的条件,使高分子溶液符合理想溶液的条件,称其为θ条件,这时的相互作用参数X=1/2.
6.解释本章附录中聚合物的结构对玻璃化温度的影响。试各另举一组例子说明聚合物的着化学结构因素对玻璃化温度的影响。
答:(1)主链结构①主链由饱和单间构成的高聚物:高聚物的内旋转位垒越低,分子链的柔性越大,Tg越低。例如:聚乙烯Tg=-68°C,聚甲醛Tg=-83°C,聚二甲基硅氧烷Tg=-123°C②珠帘寨红引入苯基等芳杂环以后:分子链的刚性增大,Tg升高。例如:聚乙烯
Tg=-68°C,聚苯乙烯Tg=100°C③主链中含有孤立双键的高聚物分子链都比较柔顺,Tg 比较低④共轭二烯烃聚合物:由于几何异构体的存在,分子链较刚性的反式异构体有比较高的Tg.
(2)取代基的空间位阻和侧击的柔性①一取代烯类聚合物:取代基的体积增大,内旋转位阻增加,Tg将升高(聚甲基丙烯酸甲酯的侧基增大,Tg反而下降)如果有旋光异构体曾在,通常一取代聚烯烃的不同旋光异构体,不表现出Tg的差别;②?1.1-二取代的烯类聚合物:作不对称取代时,空间位阻增加,Tg讲升高,做对称双取代是,主链内旋转位垒小于单取代位垒,链柔顺性增加,Tg下降.
(3)分子间的影响侧基的极性越强,Tg越高。含离子聚合物的离子键对Tg的影响很大。一般正离子的半径越小,或其电荷量越多,Tg越高。
7.链的结构对粘度的影响
答:①分子量的影响:高聚物的粘性流动是分子链重心沿流动方向位移和链间相互划移的结果。分子量越大,分子链所包含的链段数就越多,为了实现重心的位移,需要完成的链段协同位移就越多,因此高聚物熔体的剪切粘度随份子两的升高而增加,对于高聚物一般存在一个临界分子量Mc,分子量小于Mc时,高聚物熔体的零切粘度与重均分子量成正比;当分子量大于Mc时,零切粘度与重均分子量的3.4次方成正比,这是由于分子量的缠结作用引起的,Mc值与分子结构有关,如果链的刚性增加,缠结倾向会减少,Mc值会偏大。
②?分子量分布的影响:分子量分布较窄的单分散高聚物,剪切粘度主要由重均分子量决定。在临界分子量Mc以上,粘度与重均分子量的3.4次方成正比,因此对分子量分布较宽的多分散试验,高分子量部分的影响远大于低分子量的部分,重均分子量相同的试样,宽分布的比单分散的试样有较高的零切粘度。
③?其他结构因素的影响:凡能使Tg升高的因素,也使粘度升高,柔性链的粘度比刚性链的粘度低。极性高聚物,分子间作用力强,熔融粘度大。聚乙烯与聚甲基丙烯酸甲酯想必,PMMA的分子间力和空间位阻均大于聚乙烯,所以粘度也大于他
8.温度对不同高聚物粘度的影响:温度升高,熔体的自由体积增加,链段的活动能力增加,分子间的作用力减弱,使高聚物的流动性增大,熔体的粘度随温度升高以指数方式降低,lnη=lnA+ΔEη/RT。一般分子链越刚性,或分子间作用力越大,则活化能越高,聚合物的粘度对温度越敏感。聚乙烯和PMMA比,PMMA的粘度大于聚乙烯,温度影响的敏感性也比较大。
9.什么叫高分子的构型,什么叫高分子的构象假若聚丙烯的等规度不高,能不能改变构象的方法提高其等规度
答:不能。构象是由于单键内旋转而引起,而构型是由于化学键所固定的原子在空间的排列。提高聚丙烯的等规度须改变构型,而改变构型与改变构象的方法根本不同。构象是围绕单键内旋转所引起的排列变化,改变构象只需克服单键内旋转位垒即可实现;而改变构型必须经过化学键的断裂才能实现。
10.能否用蒸馏的方法提纯高分子化合物?为什么