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北京理工大学829高分子物理考研模拟题

1．名词解释

（1） 高分子链的近程结构与远程结构 （2） 高分子链的构型与构象 （3） 高分子链的柔性与刚性

（4） 自由结合链、自由旋转链与等效自由结合链 （5） 均方末端距与均方回转半径

（6） 相对粘度、增比粘度、比浓粘度与特性粘度 （7） 分子量的多分散性与多分散性系数 （8） 数均分子量、重均分子量与粘均分子量

2．比较下列聚合物（写出名称与缩写）分子链柔性的大小，阐述理由。

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(1)CH2 CH CH2 CH CH2 CHnnnCH3CNCl(2)CH2 CHClnCH2 CClnCH2 C CH CH2nClCl(3)CH2 CH CH CH2nCH CHnCH2 C CH CH2nClO(4)OC (CH2)4 C O CH2 CH2 OnOCOCOOC O CH2 CH2 OnCH3CCH3On

3．判断题，如果错误请指出错误点

（1）外力作用在橡胶上，一方面使橡胶的内能发生变化，另一方面使橡胶的熵发生变化。 （2）橡胶的弹性模量随温度的升高而增大。

（3）理想高弹体拉伸时，只有熵的变化对弹性有贡献。 （4）橡胶拉伸过程中的应力-应变关系符合虎克定律。 （5）通过平衡溶胀方程可计算橡胶网链的相对分子质量。 （6）温度升高，内耗增加。

（7）Voigt模型可以用来模拟交联聚合物的蠕变过程。 （8）时温等效原理就是指时间可以换算成温度。 （9）聚合物的模量与温度有关，与拉伸速率无关。 （10） 某聚合物的泊松比为0.65。

（11）拉伸模量为应力-应变曲线起始直线部分的斜率，因此没有单位。 （12）玻璃态高聚物的强迫高弹形变与橡胶的高弹性形变本质上是一样的。 (13) 脆化温度可以看成是聚合物发生韧性断裂的最低温度。

（14）当聚合物的断裂强度高于屈服强度时，则会发生脆性断裂。

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（15）银纹和剪切带同属于塑性形变。

（16）高分子材料的破坏是由于高分子链的断裂引起的。 （17）模量与拉伸强度的量纲相同。 （18）银纹就是裂缝。 （19）银纹具有可逆性。 (20)高密度聚乙烯+石蜡（70℃）； (21)PMMA+二氯乙烷； (22)PVA+水 (23)纤维素+水

(24)聚乙烯缩甲醛（缩醛化程度较高）+水

(25)结晶使塑料的使用温度提高

(26)取向和结晶是相同的，都是三维有序。 (27)等规PAMAM是不透明的。

(28)在日常生活中，尼龙袜子越穿越小与二次结晶有关。 (29)结晶温度越高，熔点越低 (30)分子在晶体中规整排列的，所以只有全同立构或间同立构的高分子才能结晶，无规立构的高分子不能结晶。

(31)高聚物的结晶度是衡量其晶粒大小的标志。

(32)同一种结晶聚合物，在相同的结晶条件下，聚合物相对质量较小，分子运动容易，结晶速度快。

(33)聚合物的黏流活化能越大，则其熔体黏度越高；

(34)熔融指数是聚合物熔体黏度的另一种表示方式，单位也是泊。

(35)聚合物的流动与小分子在本质上是相同的，即通过分子的整体跃迁实现。

(36)聚合物的黏流活化能随相对分子质量的增大而增大。

(37)聚合物的黏流温度随相对分子质量增大而升高，尤其是在相对分子质量较小时，影响特别显著；当相对分子质量达到一定数值后，相对分子质量对黏流温度影响就不那么显著了。 (38)只有当聚合物的相对分子质量达到一定值后才具有玻璃化温度。

(39)非晶态聚合物具有一个确定的玻璃化温度，而结晶聚合物则没有玻璃化温度。 (40)聚合物熔体的零切黏度大于其表观黏度，其他流体也存在同样的关系。

(41)只是假塑性流体才满足，其他流体，如膨胀性流体，会有切力变稠的现象。 (42)聚合物黏流温度的定义虽然明确，但聚合物往往没有一个确定的黏流温度。 (43)高分子的流动伴有高弹形变，这部分形变可以回复。

4．简答题

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1．聚合物力学性能的最大特点是高弹性和黏弹性，试说明聚合物为什么具有高弹性和黏弹性，它们的本质是什么？

2．试说明聚合物材料作为具有减震降噪功能材料使用的原理是什么？ （1）从分子运动观点解释聚合物的应力-应变曲线？

（2）试比较玻璃态聚合物和结晶聚合物拉伸行为的异同？ （3）纤维经拉伸取向后，其断裂强度明显提高，为什么？

3.为何非晶态的聚苯乙烯在室温下可溶于苯中，而低密度聚乙烯要在70℃下才能溶于石蜡油中？

4.同是结晶聚合物，为何HDPE要在120℃下溶于四氢萘中；而PA-66在室温下就可以溶在苯酚或甲酚中？

5.为何聚乙烯醇和纤维素分子链上均有大量羟基（-OH），然而前者能溶于水，后者则不能？ 6.为何PTFE至今还没有找到合适的溶剂？

7.高分子的稀溶液、亚浓溶液和浓溶液有哪些本质区别？

（1）聚二甲基硅氧烷的柔顺性好，为什么不能结晶？

（2）两根相同长度的聚乙烯醇纤维，A纤维上悬挂重物浸入热水中，纤维不发生变化，B纤维松散的飘浮在热水中，纤维会发生溶解。解释现象。

（3）试画出非晶、结晶、交联和增塑高聚物的温度-形变曲线(需考虑相对分子质量、结晶度、交联度和增塑剂含量的影响)

8.为什么合成聚合物要控制相对分子质量？

9.在聚碳酸酯和聚甲醛的加工过程中，为了减低熔体黏度，增大其流动性，分别应该采用什么方法更为有效。 5. 计算题

1. 298K时聚苯乙烯的剪切模量为1.25×109N?m-2,泊松比为0.35,求其拉伸模量(E)和本体模量(B)是多少?并比较三种模量的数值大小

2. 计算下列三种溶液的混合熵，比较计算结果可得到什么结论？ （1）1个小分子A与99x104个小分子B混合；

（2）1个大分子A（聚合度x=104）与99x104个小分子B混合；

（3）104个小分子A与99x104个小分子B混合。（k的具体数值不必代入）

3. 采用平衡溶胀法测定丁苯橡胶试样中有效链的平均相对分子质量Mc。在温度为250C时，以苯为溶剂，丁苯干胶的质量为0.1273g，溶胀体2.116g，干胶密度为0.941g/cm3，苯的密度为0.8685g/cm3，χ1=0.398。

4. 将分子量分别为105和104的同种聚合物的两个级分混合时，试求：10g分子量为104的

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级分与1g分子量为105的级分相混合时，计算Mn、Mw、Mz。 5. 聚苯乙烯-甲苯溶液在25℃时测得不同浓度的渗透压为： Cx103（g/cm3） π （g/cm3）

1.55 0.16

2.56 0.28

2.93 0.32

3.80 0.47

5.38 0.77

7.80 1.36

8.68 1.60

试求聚苯乙烯的Mn和该溶液的A2、χ1值（ρ1=0.862g/cm3，ρ2=1.054g/cm3）。

6. 某种高分子溶液体系的Mark-Houwink参数K和α值分别为3.0x10-2和0.7，如果溶液的浓度为2.5x10-3g/ml，在粘度计中的流过时间为145秒，溶剂流过的时间为100秒，试估算该试样的分子量。

7. 某一聚合物的水溶液中含有水10mol，聚合物0.1mol，在100℃、1atm下其蒸汽压为5.065x103Pa。试计算每根高分子链所含有的链段数。当链段处于完全自由状态时，如每一链段长为50A， 试求该高分子链的均方半径。

28. 现测得PP在?溶剂的无扰尺寸A=0.0835nm[A???h?/M????1/2o]，其等效自由结合链的

链段长度。

33

9. 两种聚四氟乙烯的密度分别为2.114g/cm和2.215 g/cm，它们对应的质量结晶度分别为51.3%和74.2%。（1）试计算完全结晶和完全非晶聚四氟乙烯的密度；（2）计算密度为2.26

3

g/cm聚四氟乙烯样品的结晶度。

10. 已知聚乙烯和聚异丁烯的黏流活化能分别为23.3kJ/mol(单元)和36.9kJ/mol(单元).问各在何种温度下，他们的黏度分别为166.8℃时黏度的一半。