天津大学高分子物理试卷

一、名词解释
(1)剪切带与银纹
(2)滞后与内耗
(3)玻璃化转变与次级转变
(4)构型与构象
(5)内聚能密度与溶度参数
二、填空题
1、用膜渗透压法可测定 均分子量，用光散射法可测定 均分子量，用粘度法可测定 均分子量。
2、在利用光散射法测定聚合物的分子量时，利用Zimm作图法可以得到 、 、 三个参数。
3、升温速度越快，高聚物的玻璃化转变温度Tg越 。
4、自由体积理论认为，高聚物在玻璃化温度以下时，体积随温度升高而发生的膨胀是由于 。
5、Avrami方程中的指数n的物理意义是 。
6、在压力的作用下，聚合物的玻璃化转变温度T g会 ，
熔点Tm会 。
7、橡胶下悬一砝码，保持外界条件不变，升温时会发生橡胶条的 。(回缩、伸长、不变)
8、由相同单体合成的支化高分子与线形高分子具有相同的分子量时，在同样溶剂中支化高分子的淋洗体积 。(大、小、两者相同)
9、由于存在滞后现象，在恒温条件下将天然橡胶拉伸后又回复时，其回复曲线上的应变 于其应力对应的平衡应变值。
10、聚合物在交变应力作用下，动态模量包括两部分，E为 模量，反映材料形变过程中由于 形变而 的能量；E为 模量，反映材料形变过程中以 形式而 的能量。
11、在不同温度下实验测定聚异丁烯应力松弛模量－时间曲线，可将其变换为参考温度下宽时间范围的曲线。在将0C测得的曲线转换为25C的曲线时，其对应的时间 (延长，缩短)，即在时间坐标轴上 (左，右)移， logaT大于，小于)0。
12、脆性断裂中，材料的 (切，法)向应力先达到材料的 (抗剪， 1拉伸)强度，试样不会发生 。因此断裂伸长率较 ，断裂面较为 (光滑，粗糙)，断裂能较 。
13、银纹内存在 和大量空隙，其密度为聚合物本体的 左右。银纹的长度方向与外力作用方向 (平行，垂直)。
14、根据Griffith断裂理论，临界应力强度因子K1C＝ 。
15、流体的应力－切变速率之间的关系可用幂律方程 描述，其中n＝1表示为 流体，n 1表示为假塑性流体。
16、聚合物熔体的形变可分为可回复形变和粘性流动产生的形变。升高温度，会使可回复形变 。
17、液晶分子结构中必须含有 结构方能形成液晶，或为 状，其长径比至少为 ；或为 状，其长径比至多为 。
18、聚合物分子运动特点为： ， ， 。
三、选择题(可多选)
1. 下列各种链属于等效自由连接链的有：
222221cos22A、hnl B、hZb C、hnl D、hn2l2sin2 1cos2
2. 下列不属于聚合物晶态结构模型有的有：
A、局部有序模型 B、折叠链模型 C、插线板模型 D、缨状胶束模型
3. 取向度的测试方法有：
A、 X射线衍射 B、 声速各向异性 C、 渗透压法 D、光学双折射
4. 高分子溶液体系处于Θ状态时，下列说法不正确的有：
A、E=0 B、Gm=0 C、1=0 D、A2=0
5、制备高分子单晶的方法是：
A、 从熔体冷却 B、从极稀溶液中缓慢析出
C、高压下结晶 D、流场作用下结晶
6、聚合物晶体中分子链的构象有：
A、无规线团 B、平面锯齿 C、螺旋构象 D、反式构象
7、X射线衍射法可以测定的参数有：
A、均方旋转半径 B、晶胞参数 C、结晶度 D、液晶态结构
8、下列对旋节线机理叙述中不正确的是：
A、以微小的组成涨落起始 B、分子向着低浓度方向扩散
C、生成海岛结构 D、相分离是自发的和连续的
9、从高温至低温，液晶聚合物可能出现的凝聚态结构是：
A、K→N→SA→SC→I； B、K→SC→SA→N→I
C、I→N→SA→SC→K ； D、I→SC→SA→N→K
10、1，4加成的聚丁二烯分子链可能出现的构型有：
A、全同异构 B、顺式异构 C、无规异构 D、反式异构
四、简答题
1、聚二甲基硅氧烷-乙酸乙酯体系(I)的温度为18C，同一种聚二甲基硅氧烷-氯苯体系(II)的温度高于18C。在30C时分别对两种体系的下列参数进行测定，比较两种体系中参数值的大小，并简要解释原因。(1)比浓渗透压对浓度的外推值(/c)c0；(2)第二维利系数A2；(3)聚二甲基硅氧烷的均方末端
距；(4)。
2、在聚丙烯的抽丝过程中，若牵伸比相同，而分别采用冷水冷却和99C热水冷却，将这两种聚丙烯加热到90C，哪种收缩率大？为什么？(聚丙烯的熔点为165C)
3、用什么试验可以区分高分子量的线形聚合物与高分子量低交联度的聚合物？
4、为了减轻桥梁的震动，常在桥梁的支点处垫上高分子衬垫，当货车的前后轮距为10m，并以每小时60公里的车速通过桥梁时，欲缓冲其震动，今有三种高分子减震材料可供选择：
(1)η1＝109Pa·s，E1＝2×107N·m-2；(2)η2＝107Pa·s，E2＝2×107N·m-2；
(3)η3＝105Pa·s，E3＝2×107N·m-2；
你会选择哪一种材料？为什么？
五、解释下列现象：(15分)
(1)高速行驶中的汽车内胎容易爆破；
(2)自由基聚合反应得到的聚乙酸乙烯酯为非晶态聚合物，但经水解后，却得到了结晶态的聚乙烯醇；
(3)聚合物的Tg开始时随分子量增大而升高，当分子量达到一定值之后，Tg变为与分子量无关的常数；
(4)聚碳酸酯和聚甲醛的加工中，为了降低熔体的粘度，增大其流动性，分别用提高温度或提高切变速率的办法
(5)不受应力作用的橡皮筋，当受热时伸长，被一负荷拉长的橡皮筋，受热时缩短(负荷不改变时)
(6)将熔融态的聚乙烯(PE)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚苯乙烯(PS)淬冷到室温，PE是半透明的，而PET和PS是透明的。
六、计算题
1、已知一个Kelvin模型（E＝2×105N/m2，τ＝103s），试计算当加恒定负荷
4.9×10N/m时，0.8×10s后这一体系的应变值。
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2、温度为25C，测量时间为1小时的条件下测得聚异丁烯的应力松驰模量为3×105牛顿/米2，试计算测量时间为多长时，在-80C条件下测得的的应力松驰模量为3×105牛顿/米2？（聚异丁烯的Tg＝-96℃，lgaT17.44(TTg)
51.6(TTg)）
3、已知试样A和B的摩尔质量分别为2×105g/mol和5×105g/mol,现将A、B两种试样分别以等质量和等摩尔的比例混合，试计算两种混合物的数均分子量与重均分子量。
4、有一根长4cm，截面积为0.05cm2的交联橡胶，25C时被拉伸到8cm，已知橡胶的密度为1g/cm3，未交联时的数均分子量为5×106，交联后网链平均分子量Mc为1×104。试用橡胶弹性理论（经过自由末端校正）计算拉伸应力与拉伸模量。
5、假定聚丙烯主链上的键长l＝1.54 Å，键角为109.5°，已知其在25C环己烷中的刚性因子σ＝1.76，求等效自由连接链的链段长度b。