高分子物理第四版_华幼卿主编
高分子材料断口研究
聚合物材料的断裂机理及其影响因素的研究（高材11201：王小飞；指导老师：高林教授）在结构材料的研发设计设计过程中“材料的失效”是我们的考虑重点。
在较大外力的持续作用或强大外力的短期作用下，材料将会发生大变形直至宏观断裂。
那么，高分子材料的断裂机理是什么，哪些因素会影响材料的断裂？本文就这些问题进行研究，并关注最新的材料断裂机理研究进展。
关键词：高分子材料、断裂机理、脆/韧性断裂、断裂影响因素聚合物材料的塑性变形由深层的分子结构所致。
聚合物基本上由长的碳链组成，从1000到100000个原子，在原子间有极强的连接。
链之间的连接较弱。
但是，链间的强度取决于分子的复杂性，它受到交叉联接以及代替碳原子或与之联接的特殊分子的影响。
大量的实验表明，材料在断裂的过程中，空穴的扩展与塑性应变的相互影响会使断裂过程变得复杂。
脆/韧性断裂通常，高分子材料的断裂分为脆性断裂和韧性断裂。
脆性在本质上总是与材料的弹性响应相关联。
断裂前式样的形变是均匀的，致使试样断裂的缝隙迅速贯穿垂直于应力方向的平面。
断裂试样不显示有明显的推迟形变，断裂面光滑，相应的应力—应变关系是线形的或者微微有些非线性，断裂应变值低于5%，且所需能量也不大。
而韧性断裂通常有较大的形变，这个形变在沿试样长度方向可以是不均匀的，如果发生断裂，试样断裂粗糙，常常显示有外延的形变，其应力—应变关系是非线性的，消耗的断裂能很大。
一般脆性断裂是由所加应力的张应力分量引起的，韧性断裂是由切应力分量引起的。
聚合物材料断裂机理在简单的聚合物晶粒中不能像金属晶粒中发生的那样因滑移而引起塑性变形。
代之以此的是会使未折叠的或未纠缠的长链的取向产生变化，继续变形会使晶粒重新取向。
断裂发生的机理有两种：i沿着链（—C—C—）的强力的连接而断裂；ii使分子团相互分离。
后者涉及到打断分子间的比较弱的二次联接，也是更容易发生的。
由于形成长的分子团出现的变形会导致形成细的线，称为微丝，这是断裂的最后部分，在微丝断裂前，他们是高度地弹性伸长，并且在断裂瞬间又显著地弹回来，但其末端形成卷曲。
广东工业大学2019年硕士研究生招生考试自命题科目参考书目
4.艺术概论，王宏建，文化艺术出版社，2010
55
(850)专业设计 （一）
不提供参考书目
56
(851)设计学专 1.设计方法论，柳冠中，中国高教出版社，2011
业理论
2.设计学概论，尹定邦，邵宏编，湖南科技出版社，2016
57
(861)装饰艺术 不提供参考书目
58
(863)专业设计 （二）
不提供参考书目
1.杨茀康，李家宝主编，结构力学(上、下册)，第四版。北京：高等教育出
版社，1998
19
(821)结构力学
2.龙驭球，包世华主编，结构力学（上、下册），第二版。北京：高等教育出
版社，1996
20
(822)工程流体 力学
1.水力学，肖明葵，重庆大学出版社，2010 2.工程流体力学（水力学），禹华谦，西南交通大学出版社，2007 3.水力学，于布，华南理工大学出版社，2006
广东工业大学 2019 年硕士研究生招生考试 自命题科目参考书目
序号 学院
考试科目名称
参考书目
1
(801)机械设计 1.孙桓，陈作模，葛文杰. 机械原理(第八版)，高等教育出版社，2013 年
基础
2.濮良贵，陈国定，吴立言. 机械设计(第九版)，高等教育出版社，2013 年
1.谭浩强，《C 程序设计(第四版)》，清华大学出版社，2010 年 6 月第 4 版
17
学院 (837)信号与系 1.吴大正等，《信号与线性系统分析》，高等教育出版社（第四版），2005
统（信息工程学
院）
(858)电子技术 1.童诗白、华成英，《模拟电子技术基础》（第五版），高等教育出版社，2011
18
基础（模拟和数
高分子物理课件 华幼卿 第一章
1
高分子结构
链结构 （单个 高分子） 一次结构 近程结构 二次结构 远程结构 三次结构 远程结构 高次结构
高 分 子 结 构 层 次
是构成的最基本微观结构，包 括其组成和构型。
大分子链的构象，即空间结构， 以及链的柔顺性等。 高分子之间通过范德华力和氢 键形成具有一定规则排列的聚 集态结构。包括晶态、非晶态、 取向态、液晶态及织态等。
1
§1.1组成和构造
§1.1.1 结构单元的化学组成
结构单元
主链
侧链基团 或 取代基
H2C
CH
n
Cl
聚合度
e.g. Polyvinyl Chloride - PVC
1
§ 1.1.1 结构单元的化学组成
一、主链的组成
高分子是由单体通过聚合反应连接而成的链状分子，称为高 分子链。高分子链中重复结构单元的数目称为聚合度(n)。
~~~ RSRSRSRSRS ~~~
锯架式 取代基R交替排布于主链平面的两侧 实例：间同聚丙烯（s-PP）,正在工业化； 间同聚苯乙烯（s-PS），工程塑料 Fischer投影式 间同聚甲基丙烯酸甲酯（s-PMMA）
新版华中师范大学材料与化工专业考研经验考研参考书考研真题
考研，说不痛苦都是假的，但其实最多的是辛苦。
下定决心准备考研是从大三结束的那个暑假开始的，所以想说：只要努力开始，一切都来得及。
在这场考试中，我确实也发挥出了最佳实力，多少也算是逆袭，成功上岸。
对于开始的过程来说谁也做不到完美，所以只能在有限时间内，争取做最有效的提升，更要关注自己不擅长的地方。
避免在不擅长的地方出现更大的问题。
话说回来，对于所有科目来说，付出与分数是成正比的，所以千万不要抱着侥幸心理去学习！一定要掌握好基础，循序渐进的努力用功才行！对于备考策略，之前从很多学长学姐经验贴里学到的再加上自己这几个月的经验，所以跟大家分享一下我的经验。
我不是什么大神级别的人，也不能够帮助自认为是学渣的孩子复习没几天就能逆袭成学神，但是我的这些经验对于跟我一样，资质普通的考生来讲应该还是有一些借鉴意义的。
首先，我不鼓励大家去经历头悬梁锥刺股的那种学习的刻苦，都什么年代了，提高学习效率的方法多的是，找到适合自己的学习方法远比头悬梁锥刺股来的让人开心。
下面就讲讲我的备考经验吧，也希望大家早日找到适合自己的学习节奏和学习方法。
篇幅总体会比较长，只因，考研实在是一项大工程，真不是一两句话可描述完的。
所以希望大家耐心看完，并且会有所帮助。
文章结尾处附上我自己备考阶段整理的学习资料，大家可以自取。
华中师范大学材料与化工专考研初试科目：(101)思想政治理论(204)英语二(302)数学二(842)无机化学华中师范大学材料与化工专考研参考书目：《材料科学基础》（第二版），张联盟等编，武汉理工大学出版社；《材料物理性能》（第三版），邱成军等主编，哈尔滨工业大学出版社。
《高分子物理》（第四版），金日光华幼卿，化学工业出版社；《高分子物理学习指导》，董炎明胡晓兰。
《高分子化学》，潘祖仁主编，化学工业出版社（第五版）。
先说英语吧。
词汇量曾经是我的一块心病，跟我英语水平差不多的同学，词汇量往往比我高出一大截。
从初中学英语开始就不爱背单词。
《高分子物理》教学大纲
《高分子物理》教学大纲（理论课程及实验课程适用）一、课程信息课程名称（中文）：高分子物理课程名称（英文）：Polymer Physics课程类别：学科基础课课程性质：必修计划学时：56计划学分：3.5先修课程：《有机化学》、《物理化学》、《高等数学》、《基础化学》选用教材：金日光，华幼卿主编. 高分子物理（第四版）. 北京：化学工业出版社， 2014.开课院部：材料科学与工程学院适用专业：材料化学，E+材料化学课程负责人：郭庆中课程网站：无二、课程简介（中英文）《高分子物理》是材料化学专业本科生的一门学科基础必修课。
高分子物理学是研究高分子材料的结构、性能以及通过微观的分子运动探讨结构和性能之间关系的一门科学。
本课程的目的是使学生掌握高分子材料的结构与性能之间的内在联系及其规律,为高分子材料的利用与成型加工奠定理论基础，同时也为后续的高聚物成型加工工艺等专业课程的学习打下坚实的基础。
本课程以理论与实践相结合，促使学生明晰高分子的结构与性能之间的关系，并能将所学的专业理论知识运用到生产实践中。
同时，本课程能帮助学生培养其分析、解决高分子材料的设计、合成、改性、成型加工和实际应用等科学研究和生产中实际问题的能力，使学生能够适应快速发展的高分子材料研究与开发的工作。
Polymer Physics is a compulsory course for the undergraduates in Materials Chemistry Major. The content of this course is mainly included: structure of polymer chain; condensed state structure of polymers; properties of polymer solution; molecular weight and molecular weight distribution of polymers; molecular chain motion; mechanical behaviour of polymers; electrical and optical properties of polymers. The objective of this course is to provide the students with the basic principles of polymer structures, properties of polymers and the relationship between structures and properties through multimedia teaching. Students in this course will study the basic theory of polymer materials and polymer science; identify the characteristics of crystalline and amorphous polymeric materials; analyze the synthesis, properties and applications of polymeric materials, design polymeric materials and its related components.三、课程教学要求序号专业毕业要求课程教学要求关联程度1 工程知识为高分子材料的成型加工提供理论支持。
高分子物理第四版_华幼卿主编
例13 可以将WLF方程写成适用于任意便利的温度做参考温度，方程 保留原来形式但常数C1和C2值必须改变．利用C1和C2的普适值，计算 以Tg+50℃为参考温度的C1和C2值
192 4
例14 聚乙烯试样长4寸，宽0.5寸，厚0.125寸，加负荷62.5磅进 行蠕变试验，得到数据如下：
t（分） 0.1
1、增加外力作用频率与缩短观察时间是等效的
（√ ）
2、两种聚合物共混后，共混物形态呈海岛结构，这时共混物只有一
个Tg
（╳ ）
192 4
3、交联高聚物的应力松弛现象，就是随时间的延长，应力逐渐衰减
到零的现象
（╳ ）
4、聚合物在橡胶态时，黏弹性表现最为明显
（╳）
5、在室温下，塑料的松弛时间比橡胶短
（╳）
5、理想弹性体的应力取决于（ 应变 ），理想黏性体的应力取决 于（ 应变速度 ）。
6、黏弹性材料在交变应变作用下，应变会（ 落后 ）应力一个相角 δ ，且δ 在（ 0 ）范围之内，δ 的值越小，表明材料的弹性越 （ ）。
7、在交变应变作用下，材料的（ 储能 ）模量与应变同相，
192 4
（ 损耗 ）模量与应变的相位差为（
192 4
5、PS中苯基的摇摆不属于（ C ）
A）次级松弛
B）Tβ 转变
C）Tα 转变
6、对交联高聚物，以下的力学松弛行为哪一条正确（ A ）
A）蠕变能回复到零 B）应力松弛时应力能衰减到零 C）可用四元件模型模拟
7、以下哪个过程泊松比减少（ ） A）硬PVC中加入增塑剂 B）硬PVC中加入SBS共混 C）橡胶硫化的硫含量增加
192 4
例17 将高密度PE的损耗模量 G对温度T作图，在140℃，－40℃ 和－120℃有峰值。结晶的PP的峰值在150℃、130℃、－20℃和－ 150℃。说明每一峰值的意义以及两组峰值之间的差别。
华工大学考博辅导班：2019华南理工大学机械与汽车工程学院考博难度解析及经验分享
华工大考博辅导班：2019华南理工大学机械与汽车工程学院考博难度解析及经验分享华南理工大学2019年实行公开招考、申请考核、直接攻博以及硕博连读四种考试方式招收攻读博士学位研究生。
对于学术型博士研究生，除马克思主义学院、公共管理学院和工商管理学院不实行“申请考核制”外，其他招生学院均实行上述四种招考方式同时进行选拔录取博士研究生。
对于工程类专业学位博士研究生，各学院全部采用“申请考核制”考试方式。
下面是启道考博辅导班整理的关于华南理工大学机械与汽车工程学院考博相关内容。
一、院系简介华南理工大学机械与汽车工程学院于2008年1月，由原机械工程学院、工业装备与控制工程学院、汽车工程学院等三个学院合并组建而成，是华南理工大学规模最大的学院之一。
学院设有机械制造工程系、机械电子工程系、机械学系、汽车工程系、工业装备与控制工程系、高分子材料先进制造技术与装备研究所、金属材料制备成形及装备研究所、工程训练中心等教学与科研行政机构，拥有2个国家工程研究中心、2个国家工程实验室，22个省部级科研基地。
学院现有教职工322人，其中专任教师216人，其中教授93人（其中博士生导师75人）、副教授68人、其他高级职称16人，讲师60人，其他中级职称46人。
学科队伍中有教育部创新团队2个，中国工程院院士1人，国家教学名师1人，国家杰出青年科学基金获得者2人，长江学者特聘教授1人，全国模范教师1人，百千万人才工程国家级人选3人，教育部“跨（新）世纪人才”13人；广东省“珠江学者”特聘教授2人，广东省教学名师3人，广东省“千百十工程”国家级培养对象5人、省级培养对象13人，享受国务院颁发的“政府特殊津贴”13人。
在本科教育方面，学院设有机械工程（国家级特色专业、广东省名牌专业）、机械电子工程（广东省名牌专业）、过程装备与控制工程、安全工程、材料成型及控制工程、车辆工程等6个本科专业及机械工程创新班、机械工程卓越双语班两个特色班。
福州大学复试科目参考书目
080706
化工过程机械
《过程设备设计》第四版，郑津洋,董其伍,桑芝富主编,化学工业出版社，2015
081701
化学工程
《物理化学》第四版，天津大学物理化学教研室编，高等教育出版社
若调剂生初试专业课非《化工原理》，则复试《化工原理》；
1.谭天恩，窦梅．化工原理（上册，第四版）．北京：化学工业出版社，2013；
近世代数 参考书目：《近世代数》,作者：杨子胥，高等教育出版社,2011年1月第三版
070105
运筹学与控制论
离散数学参考书目：《离散数学》（2013年7月第五版），作者：耿素云，屈婉玲，张立昴，清华大学出版社
近世代数参考书目：《近世代数》,作者：杨子胥，高等教育出版社,2011年1月第三版
003数学与计算机科学（软件）学院
070101
基础数学
《复变函数》钟玉泉编，高等教育出版社，2004年第三版；《离散数学》耿素云编，高等教育出版社，2004年第二版。
070102
计算数学
《数值分析》李庆扬、王能超、易大义编，清华大学出版社，2008年第五版；《离散数学》耿素云编，高等教育出版社，2004年第二版。
070104
应用数学
02建筑材料方向书目
东南大学，同济大学，天津大学合编.混凝土结构（上册，第五版）.北京：中国建筑工业出版社，2012；湖南大学，天津大学，同济大学，东南大学合编，土木工程材料（第二版），中国建筑工业出版社，2011
03交通土建工程方向
081201
计算机系统结构
《离散数学》屈婉玲、耿素云、张立昂编著，高等教育出版社，2008年；《计算机操作系统教程》张尧学、史美林、张高编，清华大学出版社，2006年第三版；《计算机组成原理》白中英主编，科学出版社，2008年第四版；《计算机网络教程》谢钧，谢希仁编著，人民邮电出版社，2014年第四版。
天津大学各学院参考教材
201机械工程学院参考教材内燃机原理1.《内燃机学》，周龙保主编，机械工业出版社2.《车辆发动机原理》，秦有方编，国防工业出版社3.《汽车拖拉机发动机》，董敬，庄志编，机械工业出版社4.《汽车排气净化与噪声控制》，秦文新等边，人民交通出版社机械原理与机械设计1．机械原理与机械设计，张策，机械工业出版社，20042．机械原理教程，申永胜，清华大学出版社，19993．机械原理（第六版），孙桓，高等教育出版社，20004．机械设计（第三版），董刚，机械工业出版社，19985．机械设计（第六版），濮良贵，高等教育出版社，1996产品设计1.工业设计心理学，李乐山，高等教育出版社，20042.产品创新设计，边守仁，北京理工大学出版社，2002理论力学3.《理论力学》，贾启芬等，机械工业出版社4.《理论力学》，贾启芬等，天津大学出版社工程力学1.《材料力学》（第四版上、下册），刘鸿文主编，高等教育出版社2.《材料力学》苏翼林主编，天津大学出版社3.《材料力学》（第四版上、下册），孙训方主编，高等教育出版社4．《材料力学》，赵志岗主编，天津大学出版社5．《工程力学》，贾启芬主编，天津大学出版社工程热力学（含制冷原理）1.工程热力学，曾丹苓等，高等教育出版社，19862.工程热力学，庞麓鸣等，高教出版社，19863.工程热力学，沈维道等，高等教育出版社，1983202精密仪器与光电子工程学院参考教材测控技术基础1. 施文康，余晓芬主编. 检测技术（第2版）. 北京：机械工业出版社，2005.2. 强锡富主编. 传感器（第3版）. 北京：机械工业出版社，2001.5.3. 张国雄主编. 测控电路. 北京：机械工业出版社，2007.4. 费业泰主编. 误差理论与数据处理（第5版）. 北京：机械工业出版社，2005. 工程光学（1）《工程光学》第2版，郁道银，机械工业出版社，2006（2）《工程光学基础教程》，郁道银，机械工业出版社，2007（3）《工程光学复习指导与习题解答》，蔡怀宇，机械工业出版社，2009生物医学工程基础：1、《医学传感器与人体信息检测》，王明时编，天津科学技术出版社2、《生物医学传感器与原理与应用》，彭承琳编，高等教育出版社3、《现代生物医学传感技术》，王平编，浙江大学出版社4、《数字信号处理》，吴镇扬，高等教育出版社，20055、《数字信号处理》，第二版，丁玉美，西安电子科技大学6、《数字信号处理》，第二版，学习指导，高西金，西安电子科技大学光电子学基础《量子力学教程》，周世勋编，高等教育出版社，2002.3《激光原理》，周炳琨，高以智，陈倜嵘, 陈家骅编著，国防工业出版社，2000年版《激光技术》第二版，蓝信钜等，科学出版社，2005《物理光学与应用光学》，石顺祥，张海兴，刘劲松。
绪论-2015..
材料科学与工程学院
常见生色团
核磁共振法（NMR）
NMR为吸收光谱,来源于核的自旋运动. NMR是利用具有核磁矩的原子核作为磁探针探测分子 内部局部磁场的情况，从而得到有关分子结构方面的 信息。 按照原子核的种类可分为1H NMR、13C NMR（高分 子常用） 、 19F NMR、11B NMR等。 NMR是进行材料剖析最有力的手段之一。 在定性方面，与IR相比，NMR不仅可以给出基团的种 类，而且能提供基团在分子中的位置，能确定核及电 子所处环境的细小差别，是研究构型和共聚物序列分 布的有力手段。 世界知名分析仪器公司:布鲁克（Bruker）、TA、 PE(Perkin-Elmer)、沃特世(Waters)、安捷伦(Agilent,1999 年从惠普分离)、耐驰（Netzsch）、流变科学（Rheomtric Scientific,被TA收购)、哈克（HAAKE）、岛津(Shimadzu)、 热电(Thermo)、瓦里安(Varian,被安捷伦收购)
聚合物表征
E-mail:jiangshl@
参考书
1.聚合物材料表征与测试，杨万泰，中国轻工业出版社 2. 材料结构表征及应用，吴刚, 化学工业出版社 3. 聚合物结构分析 ，朱诚身，科学出版社 4.高分子物理(第四版)，华幼卿，金日光，化工出版社 5.高分子科学前沿与进展，董建华 ， 科学出版社 6.高聚物与复合材料的动态力学热分析 ，过梅丽 ， 化学工业 出版社
材料科学与工程学院
课程考核方式
平时成绩 30% （出勤情况+实验报告）
考试 70%
材料科学与工程学院
绪论
聚合物表征：用现代实验技术（物理、化 学），特别是用近代仪器分析手段,从
高分子物理第四版答案华幼卿
高分子物理第四版答案华幼卿【篇一：高分子物理课后习题答案全金日光华幼卿第三版】>1.写出聚氯丁二烯的各种可能构型。
等。
2．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。
3.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。
4.哪些参数可以表征高分子链的柔顺性？如何表征？答：（1）空间位阻参数（或称刚性因子），值愈大，柔顺性愈差；（2）特征比cn，cn值越小，链的柔顺性越好；（3）连段长度b，b值愈小，链愈柔顺。
5．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。
6.从结构出发，简述下列各组聚合物的性能差异：（1）聚丙烯睛与碳纤维；（2）无规立构聚丙烯与等规立构聚丙烯；（3）顺式聚1，4-异戊二烯（天然橡胶）与反式聚1，4-异戊二烯（杜仲橡胶）。
（4）高密度聚乙烯、低密度聚乙烯与交联聚乙烯。
7.比较下列四组高分子链的柔顺性并简要加以解释。
8.答：81.6倍9.解：b=1.17nm10.答：均方末端距为2276.8nm2。
11西安交大——高分子物理PPT第一章高分子链的结构
中 高(125)
高
电缆套管
五、共聚物的序列结构
共聚物是由两种或两种以上单体聚合而成的高聚物。根据单体单元 在共聚物分子链内的键接方式，共聚物可分为无规共聚物、交替共聚物 、嵌段共聚物和接枝共聚物。共聚对高聚物性能的影响是极其显著的。
Poly(A-ran-B) ― A―B―A―A―B―A―A ―A―B―B―A― B― Poly(A-alt-B) ― A―B―A―B―A―B―A ―B―A―B―A― B―
c. 实例HIPS
PS Polystyrene
PS PB
PS Polybutadiene
1.3 高分子链的远程结构
高分子链的远程结构，是指单个高分子的结构，包括高分子 的大小(相对分子质量及相对分子质量分布)和形态(构象)。
一、分子量与分子量分布
小分子有固有的相对分子质量，而高分子则不然。无论是天 然高分子还是合成高分子，一般都是由许多分子量不同的大分子 混合而成。这是由于聚合反应或解聚反应的复杂造成，使生成物 的分子量不是均一的，有大小不同的分布，高聚物的这种特性称 为分子量的“多分散性”。这是高聚物最重要的特征之一，许多 性能的差异均与此有关。
尽管我们把这种异构体称为旋光异构体，对于高分子链，虽然会有 许多不对称碳原子，空间构型有很多种，但由于内消旋或外消旋作用， 一般不能表现出旋光性，即使是旋光规整性很高的高聚物也是如此。
乙烯类聚合物分子的三种立体构型
将C-C链拉伸成曲折的锯齿状在主链平面上从上下的位置观察取代基
性能：全同结构规整 间同介于中间 无规结构不规整
2. 高分子链的内旋转运动
C
C C
高分子链是由无数C—C单键所组成，其内旋转也如小分子一样， 不是完全自由的，这也是由于分子中原子之间存在着各种不同的相 互作用，即受着近程、远程及所处聚集态的影响。故而内旋转比小 分子也就复杂得多。然而也正是这种内旋转，使分子形成无规的构 象，而且这些构象还在热运动下时刻改变着，因此高分子的构象只 有用统计的方法来进行处理。
高分子物理(第四版)课后习题--名词解释答案
第一章高分子链的结构全同立构：高分子链全数由一种旋光异构单元键接而成间同立构：高分子链由两种旋光异构单元交替键接而成构型：分子中由化学键所固定的原子在空间的几何排列，这种排列是热力学稳定的，要改变构型必需通过化学键的断裂与重组分子构造（Architecture）：指聚合物分子的各类形状，一般高分子链的形状为线形，还有支化或交联结构的高分子链，支化高分子按照支链的长短可以分为短支链支化和长支链支化两种类型共聚物的序列结构：是指共聚物按照单体的连接方式不同所形成的结构，共聚物的序列结构分为四类：无规共聚物、嵌段共聚物、交替共聚物、接枝共聚物接枝共聚物：由两种或多种单体经接枝共聚而成的产物，兼有主链和支链的性能。
嵌段共聚物（block copolymer）：又称镶嵌共聚物，是将两种或两种以上性质不同的聚合物链段连在一路制备而成的一种特殊聚合物。
物。
环形聚合物：它的所有结构单元在物理性质和化学性质上都是等同的超支化聚合物：是在聚合物科学领域引发人们普遍兴趣的一种具有特殊大分子结构的聚合物构象：由于σ单键内旋转而产生的分子在空间的不同形态。
链段：高分子链上划分出的可以任意取向的最小单元或高分子链上能够独立运动的最小单元称为链段。
链柔性：是指高分子链在绕单键内旋转自由度，内旋转可致使高分子链构象的转变，因为伴随着状态熵增大，自发地趋向于蜷曲状态的特性。
近程彼此作用：是指同一条链上的原子或基团之间，沿着链的方向，因为距离相近而产生彼此作用远程彼此作用：因柔性高分子链弯曲所致使的沿分子链远距离的原子或基团之间的空间彼此作用。
远程彼此作用可表现为斥力或引力，无论是斥力仍是引力都使内旋转受阻，构思数减少，柔性下降，结尾距变大。
自由连接链：假定分子是由足够多的不占体积的化学键自由结合而成，内旋转时没有键角限制和位垒障碍，其中每一个键在任何方向取向的概率都相同。
（极端理想化假设）自由旋转链：假定链中每一个键都可以在键角所允许的方向自由转动，不考虑空间位阻对转动的影响等效自由连接链：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，这种链的均方结尾距与自由连接链的计算方式等效。
化工原理考研参考教材
201机械工程学院参考教材内燃机原理1.《内燃机学》，周龙保主编，机械工业出版社2.《车辆发动机原理》，秦有方编，国防工业出版社3.《汽车拖拉机发动机》，董敬，庄志编，机械工业出版社4.《汽车排气净化与噪声控制》，秦文新等边，人民交通出版社机械原理与机械设计1．机械原理与机械设计，张策，机械工业出版社，20042．机械原理教程，申永胜，清华大学出版社，19993．机械原理（第六版），孙桓，高等教育出版社，20004．机械设计（第三版），董刚，机械工业出版社，19985．机械设计（第六版），濮良贵，高等教育出版社，1996产品设计1.工业设计心理学，李乐山，高等教育出版社，20042.产品创新设计，边守仁，北京理工大学出版社，2002理论力学3.《理论力学》，贾启芬等，机械工业出版社4.《理论力学》，贾启芬等，天津大学出版社工程力学1.《材料力学》（第四版上、下册），刘鸿文主编，高等教育出版社2.《材料力学》苏翼林主编，天津大学出版社3.《材料力学》（第四版上、下册），孙训方主编，高等教育出版社4．《材料力学》，赵志岗主编，天津大学出版社5．《工程力学》，贾启芬主编，天津大学出版社工程热力学（含制冷原理）1.工程热力学，曾丹苓等，高等教育出版社，19862.工程热力学，庞麓鸣等，高教出版社，19863.工程热力学，沈维道等，高等教育出版社，1983202精密仪器与光电子工程学院参考教材测控技术基础1. 施文康，余晓芬主编. 检测技术（第2版）. 北京：机械工业出版社，2005.2. 强锡富主编. 传感器（第3版）. 北京：机械工业出版社，2001.5.3. 张国雄主编. 测控电路. 北京：机械工业出版社，2007.4. 费业泰主编. 误差理论与数据处理（第5版）. 北京：机械工业出版社，2005. 工程光学（1）《工程光学》第2版，郁道银，机械工业出版社，2006（2）《工程光学基础教程》，郁道银，机械工业出版社，2007（3）《工程光学复习指导与习题解答》，蔡怀宇，机械工业出版社，2009生物医学工程基础：1、《医学传感器与人体信息检测》，王明时编，天津科学技术出版社2、《生物医学传感器与原理与应用》，彭承琳编，高等教育出版社3、《现代生物医学传感技术》，王平编，浙江大学出版社4、《数字信号处理》，吴镇扬，高等教育出版社，20055、《数字信号处理》，第二版，丁玉美，西安电子科技大学6、《数字信号处理》，第二版，学习指导，高西金，西安电子科技大学光电子学基础《量子力学教程》，周世勋编，高等教育出版社，2002.3《激光原理》，周炳琨，高以智，陈倜嵘, 陈家骅编著，国防工业出版社，2000年版《激光技术》第二版，蓝信钜等，科学出版社，2005《物理光学与应用光学》，石顺祥，张海兴，刘劲松。
高分子物理第四版(华幼卿)第1章链结构习题答案
第1章链结构习题答案2. 什么叫构型和构造？写出聚氯丁二烯的各种可能构型，举例说明高分子链的构造。
答：（1）构型：分子中由化学键所固定的原子或基团在空间的几何排布。
（2）构造：聚合物分子的各种几何形状。
（3）聚氯丁二烯的各种可能构型：氯丁二烯可以通过不同的聚合方式聚合,得到构造不同的线型聚合物, 即可以有1,2-加聚、1,4-加聚、3,4-加聚三种不同的加成聚合方式，其结构式如下：1,2-加聚全同立构： 1,2-加聚间同立构：H 2C C Cl CH CH 2H 2C C Cl CH CH 2H 2CC Cl CH CH 21,2-加聚无规立构：结构式略1,4-加聚顺式：CH 2CH 2CClH CH 2C CClCH 2H1,4-加聚反式：C CH 2CH 2ClHCH 2C CClCH 2H3,4-加聚全同立构： 3,4-加聚间同立构：H C CCl CH 22H C CCl CH 22H C CCl CH 22H C CCl CH 2CH 2C HCClCH 2CH 2HC CCl CH 2CH 2CH CClCH 2CH 23,4-加聚无规立构：结构式略（4）高分子链的构造实例：线性高分子，支化高分子，交联或网状高分子，星型高分，环状高分子，树枝状高分子等等。
CH 2C Cl CH CH 212343. 构象与构型有什么区别？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：构型是对分子中的最近邻原子间的相对位置的表征，也可以说，构型是分子中由化学键所固定的原子在空间的几何排列。
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。
构型不同的异构体有旋光异构和几何异构。
特点：稳定、可分离。
构象是由高分子链单键内旋转而造成分子在空间的各种不同形态。
由于热运动，分子的构象在时刻改变着，高分子链的构象是统计性的。
特点：不分离、不稳定；构象数很大，3N-3。
高分子材料的高弹性
⾼分⼦材料的⾼弹性橡胶的⾼弹性摘要：⾼弹性是⾼分⼦材料最具特⾊的性质，⼜叫橡胶弹性，橡胶具有宝贵的⾼弹性。
本⽂描述橡胶⾼弹性，及其他性能指标，和选择橡胶品种。
关键字：橡胶⾼弹性特点条件绪论：处于⾼弹态的橡胶类材料在⼩外⼒下就能发⽣100-1000%的⼤变形，⽽且形变可逆，这种宝贵性质使橡胶材料成为国防和民⽤⼯业的重要战略物资。
⾼弹性源⾃于柔性⼤分⼦链因单键内旋转引起的构象熵的改变，⼜称熵弹性。
⾼弹性------聚合物（在Tg以上）处于⾼弹态时所表现出的独特的⼒学性质，⼜称橡胶弹性⼀、橡胶⾼弹性的本质原因⾼弹性的本质原因和橡胶内部的分⼦结构有关系的。
未经硫化的橡胶呈细团状，硫化后呈渔⽹状。
硫化胶由于各种交联⽅式的不同，硬度不同，交联密度不同，含胶量不同等原因，表象也不相同。
交联密度⾼了，分⼦间的键会增加分⼦束的强度，这时当外⼒作⽤下，交联键会给分⼦链⼀定的组合保护，因为分⼦链的长度不同，这时短的就会先因受⼒过⼤断掉。
就象⼏条线不同长度的线很容易扯断，但是把⼏条线中间结⼏个扣，就会受⼒更均匀⼀些，也更不易断。
当然交联密度过⾼就会从本质上改变橡胶⼤分⼦的特性，反⽽会弹性下降。
⼆、⾼弹形变的特点1、形变量⼤，可达100%~1000%（对⽐普通⾦属弹性体的弹性形变不超过1%）；2、弹性模量低，约10-1~10MPa（对⽐⾦属弹性模量，约104~105MPa）。
3、⾼弹形变的弹性模量与温度成正⽐，⽽⾦属的弹性模量随温度升⾼⽽下降。
4、形变过程有热效应，绝热拉伸（快速拉伸）时，材料会放热⽽使⾃⾝温度升⾼，⾦属材料则相反。
5、⾼弹形变有⼒学松弛现象（⾼弹形变时分⼦运动需要时间），⽽⾦属弹性体⼏乎⽆松弛现象。
⾼弹性的本质是熵弹性T △ S ; ⾃发的熵增可使形变恢复，⽆能量损耗。
三、⾼弹性的条件：1、柔性⾼，⾼分⼦链的柔性是出现⾼弹性的根本原因。
只有在室温下不易结晶的柔性⾼聚物，才有可能成为具有⾼弹性的橡胶2、分⼦链长，分⼦链越长，链段数越多，分⼦链就越柔顺，热运动越容易；分⼦量越⼤物理结点越多，链与链之间不容易滑移，有利于提⾼弹性。
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）。
8、Maxwell模型是一个黏壶和一个弹簧（ 串 ）联而成，适用于模拟
（线性 ）聚合物的（应力松弛）过程；Kevlin模型是一个黏壶和一个 弹簧（并 ）联而成，适用于模拟（交联 ）聚合物的（ 蠕变）过程。
9、聚合物的松弛行为包括（ 应力松弛 ）、（ 蠕变 ）、（ 滞后 ） 和（ 内耗 ）等。
判断题
B）
B）随温度升高而增大
15、以下那个过程与链段运动无关（
）
A）玻璃化转变
B）巴拉斯效应
C）Tb
填空题
1、蠕变可以用（ 四元件（或Voigt模型 ）模型来描述。
192 4
2、运用WLF方程时应注意适用的（ 温度 ）范围。
3、黏弹性材料的法向应力比黏性材料的法向应力（ 大 ）。
4、聚合物静态黏弹性现象主要表现在为（ 蠕变 ）和 （ 应力松弛 ）。
192 4
5、PS中苯基的摇摆不属于（ C ）
A）次级松弛
B）Tβ 转变
C）Tα 转变
6、对交联高聚物，以下的力学松弛行为哪一条正确（ A ）
A）蠕变能回复到零 B）应力松弛时应力能衰减到零 C）可用四元件模型模拟
7、以下哪个过程泊松比减少（ ） A）硬PVC中加入增塑剂 B）硬PVC中加入SBS共混 C）橡胶硫化的硫含量增加
192 4
例17 将高密度PE的损耗模量 G对温度T作图，在140℃，－40℃ 和－120℃有峰值。结晶的PP的峰值在150℃、130℃、－20℃和－ 150℃。说明每一峰值的意义以及两组峰值之间的差别。
192 4
例18 现有A聚苯乙烯与顺丁橡胶的共混物（20:80重量比）；B苯 乙 烯与丁二烯无规共聚的丁苯橡胶（平均组成与共混物的组成 相同 ） 。 试比较两种样品的力学损耗因子与温度的动态力学曲 线。
192 4
例9 对非晶高分子，升温到Tg以上的模量比玻璃态时的模量小3个 数量级，根据Tg附近模量的松弛谱和它的温度依赖性，推断从Tg要 升高到多少温度？
192 4
例10 25℃下进行应力松弛实验，聚合物模量减少至105N/m3需要 107h。用WLF方程计算100℃下模量减少到同样值需要多久？假设聚 合物的Tg是25℃。
t<0时 ＝0；0≤t<1000时 ＝1MPa；
1000s≤t<2000s时 ＝1.5MPa；t≥2000s时 ＝0。
假定该PP具有线性黏弹性，服从波兹曼叠加原理，求下列时刻的张 应变：
（1）1500s； （2）2500s。
192 4
例16 说明为什么波尔兹曼叠加原理不适用于结晶聚合物？
5、理想弹性体的应力取决于（ 应变 ），理想黏性体的应力取决 于（ 应变速度 ）。
6、黏弹性材料在交变应变作用下，应变会（ 落后 ）应力一个相角 δ ，且δ 在（ 0 ）范围之内，δ 的值越小，表明材料的弹性越 （ ）。
7、在交变应变作用下，材料的（ 储能 ）模量与应变同相，
192 4
（ 损耗 ）模量与应变的相位差为（
192 4
192 4
例7 PMMA的力学损耗因子在130℃得到一峰值，假定测定频率是1 周/秒．如测定改在1000周/秒，在什么温度下得到同样的峰值?(已 知PMMA的Tg＝105℃)
192 4
例8 对聚异丁烯(PIB)在25℃10小时的应力松弛达到模量106达因／ 厘米-2 ． 利用WLF方程，在－20℃下要达到相同的模量需要多少时 间．对PIBTg=－70℃。
192 4
例5 某聚合物受外力后，其形变按照下式发展。
(t) 0 (1 et )
E(t)
式中，σ 0为最大应力;E(t)为拉伸到t时的模量。今已知对聚合物加 外力8s后，其应变为极限应变值的1／3。求此聚合物的松弛时间为 多少?
192 4
例6 列举三个理由说明为什么我黏弹模型不能用来说明结晶聚合 物的行为。
192 4
例13 可以将WLF方程写成适用于任意便利的温度做参考温度，方程 保留原来形式但常数C1和C2值必须改变．利用C1和C2的普适值，计算 以Tg+50℃为参考温度的C1和C2值
192 4
例14 聚乙烯试样长4寸，宽0.5寸，厚0.125寸，加负荷62.5磅进 行蠕变试验，得到数据如下：
t（分） 0.1
选择题
1、WLF方程不能用于（ B ）
A）测黏度
B）测结晶度
C）测松弛时间
2、四元件模型用于模拟（ B ）
A）应力松弛
B）蠕变
C）内耗
3、以下哪种聚合物遵循boltzmann叠加原理（ C ）
A）PE
B）IPP
C）PS
4、3.4次方幂适用于（ C ）
A）缩聚物 B）低相对分子质量加聚物 C）高相对分子质量加聚物
192 4
例11 聚异丁烯的应力松弛模量，在25℃和测量时间为1h下是 3×105N·m-2它的时—温等效转换曲线估计；
(1)在－80℃和测量时间为1h的应力松弛模量为多少? (2)在什么温度下，使测定时间为10-6h，与－80℃测量时间为 1h，所得到的模量值相同?
192 4
例12 今有一种在25℃恒温下使用的非晶态聚合物．现需要评价这 一材料在连续使用十年后的蠕变性能．试设计一种实验，可以在短 期内(例如一个月内)得到所需要的数据．说明这种实验的原理、方 法以及实验数据的大致处理步骤．
能松弛到零
（ ╳）
10、kelvin模型可以用来模拟非交联高聚物的蠕变过程 （ ╳ ）
192 4
11、应变随时间变化跟不上应力随时间变化的动态力学现象称为蠕
变
（╳ ）
12、增加外力作用速率与降低温度对聚合物强度的影响是等效的 （√ ）
13、根据时温等效原理，降低温度相当于延长时间，所以，外力作
用速率减慢，聚合物的Tg就降低
（√ ）
14、在应力松弛试验中，胡克固体的应力为常数，牛顿
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问答题
例1 讨论下述因素对蠕变实验的影响。 a.相对分子质量； b.交联；
c.缠结数;
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例2 一块橡胶 ，直径60mm，长度200mm，当作用力施加于橡胶下 部，半个小时后拉长至300％(最大伸长600％)。问：(1)松弛时间? (2)如果伸长至400％，需多长时间?
1
10
100 1000 10000
l（寸） 4.033 4.049 4.076 4.11 4.139 4.185
试作其蠕变曲线，如果Boltzmann原理有效，在100分时负荷加倍， 问10000分时蠕变伸长是多少？
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例15 一种等级的PP在35℃时拉伸蠕变的柔量J(t)＝1.20.1GPa－ 1，t的单位是秒。当该聚合物样品35℃时在下列时刻分别被施加予 张应力：
11、PVC中加入（ C ）时,Tg和Tf均向低温方向移动。
A）填充剂
B）稳定剂
C）增塑剂
12、以下哪种现象可用聚合物存在链段运动来解释（
）
A）聚合物泡在溶剂中溶胀
B）聚合物受力可发生弹性形变
C）聚合物熔体黏度较大
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13、串联模型用于模拟（ A ）
A）应力松弛
B）蠕变
C）内耗
14、蠕变与应力松弛速度（ A）与温度无关 C）随温度升高而减小
6、除去外力后，线性聚合物的蠕变能完全恢复
（╳）
7、高聚物在室温下受到外力作用而变形，当除去外力后，形变没有 完全复原，这是因为整个分子链发生了相对移动的结 （ √ ）
8、同一力学松弛现象，既可以在较高的温度，较短的时间内观测到，
也可以在较低的温度，较长的时间内观测到
（√ ）
9、高聚物在应力松弛过程中，无论线性还是交联聚合物的应力都不
1、增加外力作用频率与缩短观察时间是等效的
（√ ）
2、两种聚合物共混后，共混物形态呈海岛结构，这时共混物只有一
个Tg
（╳ ）
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3、交联高聚物的应力松弛现象，就是随时间的延长，应力逐渐衰减
到零的现象
（╳ ）
4、聚合物在橡胶态时，黏弹性表现最为明显
（╳）
5、在室温下，塑料的松弛时间比橡胶短
（╳）
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例3 某个聚合物的黏弹性行为可以用模量为1010Pa的弹簧与黏度 为1012Pa.s的黏壶的串联模型描述。计算突然施加一个1％应变50s 后固体中的应力值。
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例4 应力为15.7×108N·m-2，瞬间作用于一个Voigt单元，保持此 应力不变．若已知该单元的本体黏度为3.45×109Pa·s，模量为 6.894×100N·m-2，求该体系蠕变延长到200％时，需要多长时间
8、以下哪种过程与链段运动无关（
）
A）屈服
B）粘流
C）流动曲线中的拉伸流动区
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9、应力松弛可用哪种模型来描述（ A ）
A）理想弹簧与理想黏壶串联
B）理想弹簧与理想黏壶并联
C）四元件模型
10、高聚物滞后现象的发生原因是（ A ）
A）运动时受到那摩擦力的作用 B）高聚物的惰性很大 C）高聚物的弹性很大