文档高分子物理2013

2013名词解释、概念高分子的柔顺性：高分子能够呈现不同程度卷曲构象状态的性质。高分子的构型：高分子中由化学键固定了的原子或/和原子团的空间排列顺序。时-温等效原理：对于某种模式的分子运动，可以在较高的温度下较短的时间内观察到，也可以在较低的温度下较长的时间内观察到，升高温度与延长观察时间是等效的。对高聚物的粘弹行为也是等效的。高分子凝胶：高分子间以共价键交联的聚合物溶胀体。聚合物的转变：在一定条件下，本体聚合物有一种模式的分子运动向另一种模式的分子运动变化，此时，聚合物的力学性能，热力学性能，电学性能乃至化学性能等发生急剧改变，热力学上称为转变，动力学上成为松弛。应力集中效应：聚合物试样受到外力作用时，在应力集中物周围的材料承受的实际应力大于平均应力的现象。强迫高弹性：能产生强迫高弹性形变的性质。强迫高弹性形变：在相当大的外力作用下，玻璃态、结晶态聚合物发生的大的弹性形变。取向态聚合物：具有取向的聚集态结构的聚合物。蠕变：在一定温度、湿度和不太大的恒定外力作用下，形变随时间延长而增大的现象。聚合物的介电损耗：电解质在交变电场作用下，载流子的运动，高分子的极化，克服内摩擦，将电场功的一部分以热的形式损耗的现象。判断下面的说法是否正确，简述原因球晶较大的聚合物，其透光性均较高。（×）答：球晶一般不透明，呈半透明或乳白色。因为球晶尺寸（>入射光波长的1/2）较大，晶区和非晶区折光指数不同，出现光的折射、散射。通常使用的聚苯乙烯塑料总是呈脆性的。（×）答：聚苯乙烯透明塑料在外力作用下会出现微裂纹，使光学透明度下降，影响塑料的使用性能，在较大的外力作用下微裂纹会进一步发展，以微裂纹的微纤断裂产生附加的空洞开始，逐渐发展到临界大小，此后裂纹便快速地增大为裂缝，而微裂纹则继续在裂缝的顶端形成，最后使材料发生断裂而破坏。塑料的最高使用温度是玻璃化转变温度（×）答：塑料的最高使用温度是玻璃化转变温度和熔点。HDPE在室温下可溶于与其溶度参数相近的溶剂中制成溶液（×）答：HDPE是非极性结晶聚合物，常温下聚合物不溶于与之溶度参数相近的溶剂中，要加热到T≥0.9Tm才可溶。可以通过改变高分子构象改变高分子的立构规整性。（×）答：立构规整性是高分子的近程结构。属于化学性质，要改变立构规整性必须使化学键断裂，而构象是高分子链在空间的不同形态，属于远程结构，通过单键内旋转来实现。线性非结晶聚合物的在高弹态时只有链段能够重排。（√？答：链段及比链段小的运动单元可以运动，以链段发生重排运动为特征。相同的聚丙烯的标准试片，用电子拉力机在拉伸速度20mm/min下测得的模量比拉伸速度50mm/min下测得的模量低。（√）答：随T降低：E、σy、σB提高，ε减小。增大拉伸速度对拉伸应力－应变行为的影响与降低温度是等效的。尼龙1010的熔点比尼龙66的高。（√）答：尼龙1010，尼龙66，尼龙610中，尼龙66的氢键密度最大，而氢键的形成主要是增加了熔融热，因而氢键的密度越大，熔点越高。填空题问答题为什么说柔顺性是高分子材料独具的特性？答：柔顺性是高分子能够呈现不同程度卷曲构象状态的性质。高分子分子量大，可内旋转单键数多，呈现的构象数多，可以在相当大的范围内改变答：试样尺寸越大，存在应力集中物的机会越多；形状不同，可能会产生不同的应力集中效应。所以，测试力学性能时要规定试样的形状和尺寸；某种聚合物呈什么方式断裂，不是固定的。既取决于聚合物本身的结构，又与外场条件密切相关，如外力作用速度、作用力类型、温度、湿度等，所以，测试力学性能时要规定试样的温度和湿度。5.试分析分子量及其分子量分布对聚合物熔体零切粘度的影响？答：（1）分子量的影响：当分子量小于临界分子量MC时，高聚物的零切粘度与重均分子量成正比，

η0=K1MW当分子量大于临界分子量MC时，零切粘度随分子量增加而急剧增加，

η0=K2MW

（2）分子量分布的影响：分子量分布较窄或单分散的高聚物，熔体的剪切粘度主要由重均分子量决定。而分子量分布较宽的高聚物，其粘度可能与重均分子量没有严格的关系，分子量分布曲线上的大分子量尾端对零切粘度及流变行为有特别重要的影响。

在临界分子量以上，零切粘度与重均分子量的3.4次方成比例，因此对于分子量分布较宽的高聚物，其高分子量部分对零切粘度的贡献要比低分子量部分大得多。这样，两个重均分子量相同的同种高聚物试样，分子量分布较宽的有可能比窄的有较高的零切粘度。6.凝胶渗透色谱法测定聚合物分子量分布和平均分子量的方法原理是什么？答：将待研究的聚合物配成稀溶液,引入到装有多孔性填料的色谱柱中,用溶解聚合物的溶剂淋洗,按照高分子在溶液中尺寸大小不同,由大到小依次被淋洗出来,通过对淋洗液浓度、体积检测和数据处理,可以得到分子量的分布和各种平均分子量.7.简述聚合物的溶解过程，并解释为什么大多聚合物的溶解速度都很慢？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，溶剂分子能比较快地渗透进入高聚物，而高分子向溶剂地扩散却非常慢。这样，高聚物地溶解过程要经过两个阶段，先是溶剂分子渗入高聚物内部，使高聚物体积膨胀，称为“溶胀”，然后才是高分子均匀分散在溶剂中，形成完全溶解地分子分散的均相体系。整个过程往往需要较长的时间。

高聚物的聚集态又有非晶态和晶态之分。非晶态高聚物的分子堆砌比较松散，分子间的相互作用较弱，因而溶剂分子比较容易渗入高聚物内部使之溶胀和溶解。晶态高聚物由于分子排列规整，堆砌紧密，分子间相互作用力很强，以致溶剂分子渗入高聚物内部非常困难，因此晶态高聚物的溶解要困难得多。非极性的晶态高聚物（如PE）在室温很难溶解，往往要升温至其熔点附近，待晶态转变为非晶态后才可溶；而极性的晶态高聚物在室温就能溶解在极性溶剂中。8.试用高分子物理的原理解释我们日常生活中碰到的一些现象（最少两个）？答：（1）人的皮肤就是由高分子组成的，是一种弹性体，高分子容易老化，常蒸桑拿会加速皮肤老化。（2）鸡汤最有营养误区：有营养的是蛋白质，但是高温烹煮蛋白质变性不溶于水，水里面溶解的是小分子如谷氨酸钠（味精主要成分）之类的，所以喝起来鲜。（3）聚醋酸乙烯酯常被用作口香糖胶基，因为它的玻璃化温度在28度左右，一般情况下低于其玻璃化温度，其几乎没有流动性保持很好的形态，而嚼在嘴里高于其玻璃化温度就呈现出高弹态。（4）矿泉水瓶大部分是PET的，加热后特别是灌入热水后，变成白色。这是因为PET成型时不结晶，制品为透明外观。加热后发生冷结晶，结晶度增加，由于结晶的关系，HYPERLINK"/cpro/ui/uijs.php?rs=1&u=http%3A%2F%2Femuch%2Enet%2Fhtml%2F201110%2F3710349%2Ehtml&p=baidu&c=news&n=10&t=tpclicked3_hc&q=emuch_cpr&k=%BF%F3%C8%AA%CB%AE%C6%BF&k0=%BF%F3%C8%AA%CB%AE%C6%BF&k1=%B4%D7%CB%E1%D2%D2%CF%