高分子物理试题
1、解释下列术语
2)内聚能密度:(CED) 单位体积内1mol凝聚体为克服分子间作用力汽化时所需要的能量E
5)热塑弹体: 热塑性弹体是一种兼有塑料和橡胶特性,在常温下展示橡胶高弹性,高温下
又能塑化成型的高分子材料,又称第三代橡胶。
6)分子链的最可几末端距、平均末端距和均方末端距 ;7)链段;
11)结晶度:
试样中结晶部分的重量百分数或体积百分数。
12)结晶速率:在某一特定温度下,因结晶而发生的体积收缩进行到一半所需时间的倒数。1/t1/2
、玻璃化转变温度;
14)松弛过程,松弛时间、松弛时间谱; 15)高弹态;
16)自由体积;17)拉伸应变、剪切应变和体积应变,18) 拉伸比, 19)杨氏模量、切变模量、体积模量和泊松比,20)线性粘弹性 ,21)蠕变、蠕变柔量、蠕变函数和蠕变速率,
22)应力松弛、应力松弛模量、应力松弛函数和应力松弛速率 ,23)储能模量、损耗模量、力学内耗、对数减量,
24)玻尔兹曼叠加原理和时等效原理;25)工程应力与真应力,26)起始模量、 28)银纹与裂纹,
29)断裂韧性;30) 牛顿流体与非牛顿流体,31) 宾哈塑性流体、假塑性流体和膨 32)表观粘度?a、零切变速率粘度?0和极限粘度??,
33) 熔融指数MI,34)挤出胀大比;35)电子极化、原子(离子)极化和 取向极化,36)极化率,37) 体积电阻率、表面电阻率和击穿强度, 38)电介质,介电系数与介质损耗;
2、写出下列各组高聚物的结构单元,比较各组内几种高分子链的柔性大小并说明
理由:
1)聚乙烯,聚丙烯,聚苯乙烯; 2)聚乙烯,聚乙炔,顺式1,4聚丁二烯; 3)聚丙烯,聚氯乙烯,聚丙烯腈; 4)聚丙烯,聚异丁稀; 5)聚氯乙烯,聚偏氯乙烯;
6)聚乙烯,聚乙烯基咔唑,聚乙烯基叔丁烷; 7)聚丙烯酸甲酯,聚丙烯酸丙脂,聚丙酸戌酯; 8)聚酰胺6.6,聚对苯二甲酰对苯二胺;
9)聚对苯二甲酸乙二醇酯,聚对苯二甲酸丁二醇酯。 3、写出下列高聚物的结构单元,并估计它们有无结晶能力:
1)聚四氟乙烯,2)聚甲醛,3)聚碳酸酯,4)尼龙,5)聚对苯二甲酸乙二醇酯,6)轻度交联天然橡胶,7)已固化酚醛塑料,8)聚三氟氯乙烯,9)无规立构聚甲基丙烯酸甲酯,10)全同立构聚丙烯,11)间同立构聚氯乙烯,12)低密度聚乙烯。 4、试写出下列塑料的最高使用温度?(指出是Tg还是Tm即可)。
1)无规立构聚氯乙烯,2)间同立构聚氯乙烯,3)无规立构聚甲基丙烯酸甲酯,4)全同立构聚甲基丙烯酸甲酯,5)聚乙烯,6)全同立构聚丙烯,7)全同立构聚丁烯-1,8)聚丙烯腈,9)尼龙6,6,10)聚对苯二甲酰对苯二胺 5、现有3种ABS,每一种都有两个Tg值: 1) Tg1=-80℃ Tg2=100℃ 2) -40℃ 100℃ 3) 0℃ 100℃ 试估计这三种ABS在-20℃时的韧性大小。
6、如何从热力学上和实验上来证明高弹性的本质是熵变。将一轻度交联的橡皮试样固定在50%的拉伸应变下,测得所需的拉伸应力与温度的关系如题表1所示。试求340K时,熵变对拉伸应力贡献的百分比。 题表1
拉应力(105Pa) 4.77 5.01 温度(K) 295 310 5.25 5.50 5.73 5.97 325 340 355 370 7、用膨胀计法(即测定比容-温度曲线)测得一种非晶态塑料制品的Tg=100℃,实际使用中,该制品受102Hz的交变应用作用。问该制品的使用温度上限是高于100℃,还是低于100℃?用膨胀计法测得一种橡胶制品的Tg=-60℃,这种橡胶也在10Hz的动态条件下使用,问该橡胶制品使用温度的下限值该如何变化? 8、 有3种高聚物的Tg如题表2所示,试估计当把它们分别冷却到各自的Tg以下10℃时,3种玻璃的脆性大小。
题 表2 高聚物 聚碳酸酯(PC) 有机玻璃(PMMA) 顺丁橡胶(PBD) Tg(℃) 2
150 105 -70 9、已经测得某高聚物熔体的流动曲线如题6-3图所示,求:1)?0和??;2)??=10-1,1,104,108,1012时的?a和非牛顿指数n。
10、试从自由体积理论推导出WLF方程 logaT??17.44T?Tg??
51.6??T?Tg?11、橡胶、纤维、塑料三大合成材料对分子量的要求有什么不同?就塑料而言,对注塑级、挤出级和吹塑级(中空制品)的分子量有什么不同要求?
12、测得聚丙烯酸丙脂和聚丙烯酸β-氯乙酯的ε'和tg?max(介质损耗峰强度)如
下,如何解释这种现象?
~CH2-CH~ : ??=5.2,tg?max=8.9×10 │
O=C-OCH2 CH2 CH3
-2
~CH2-CH~ : ??=9.0,tg?max=8.8×10 │
O=C-OCH2 CH2-Cl
-2
13、写出聚1,2丁二烯和聚1,2异戊二烯可能的键接方式与构型
14、将3片1cm见方的全同立构聚丙烯薄膜分别置于载玻片与盖玻片之间。将它们在热台上加热到200℃,然后将它们分别投入液氮、置于室温铜板上和在150℃热台上恒温处理,问3片试样最终在正交偏光显微镜下所显示的形貌上有什么差别?为什么?
15、为什么优质热塑性工程塑料(如聚碳酯(PC)、聚砜、聚苯醚等)的高分子主链上都有苯环或杂环?
16、解释蠕变与应力松弛现象的分子运动本质。
18、已知丁酯和正已烷的溶度参数分别为9.04和7.24(卡/厘米3)1/2。如要用它们的混合溶剂溶解聚苯乙烯(δ=8.6(卡/厘米3)1/2,应按什么配比制备混合溶剂。 19、试述?温度和Huggins参数?1的物理意义。
20、简述凝胶渗透色谱法(GPC)测定高聚物分子量分布与平均分子量的原理、测试方法和数据处理方法。如何从GPC色谱图求Mn、Mw?
21、聚合物纤维熔融纺丝时,在拉伸和冷却工序之后,通常还有一道热定形工序,从高分子物理的角度谈谈该工序的作用。 22、影响聚合物力学内耗的因素是什么?