高分子物理期末复习提纲

1、关于聚合物片晶描述错误的是（ ）。

A、在极稀(浓度约0.01%)的聚合物溶液中，极缓慢冷却生成

B、具有规则外形的、在电镜下可观察到的片晶，并呈现出单晶特有的电子衍射图 C、聚合物单晶的横向尺寸几微米到几十微米，厚度10nm左右 D、高分子链规则地近邻折叠形成片晶，高分子链平行于晶面。 2、下列四种实验方法中，除了（ ），其余方法能测定聚合物的结晶度。

A、密度法， B、广角X射线衍射法， C、DSC法， D、偏光显微镜法 3、（ ）是手性分子的典型液晶晶型。

A、向列型， B、近晶A型， C、近晶C型， D、胆甾型 4、在热塑性弹性体SBS的相态结构中，其相分离结构为（ ）。

A、PS－连续相，PB－分散相；B、PB－连续相，PS－分散相； C、 PS和PB均为连续相；D、PS和PB均为分散相 三、填空题

1、高分子液晶的晶型有向列相N相、 和胆甾相等。按液晶的形成条件可分为 液晶高分子和溶致液晶高分子。

2、研究聚合物的凝聚态结构的常用方法有 、 、电子衍射(ED)、原子力显微镜(AFM)和偏光显微镜(PLM)等。 四、计算题 1、已知全同立构聚丙烯完全结晶时的密度为0.936 g/cm3，完全非晶态的密度为0.854g/ cm3，现有该聚合物试样一块，体积为1.42×2.96×0.51 cm3，重量1.94 g，计算其体积结晶度。 2、用声波传播法测定拉伸涤纶纤维的取向度。若实验得到分子链在纤维轴方向的平均取向角?为30℃，试问该试样的取向度为多少？

1、解释下列名词： （1）溶解和溶胀； （2）溶度参数 （3） θ温度；

2、高聚物溶解过程的特点是什么？高聚物的溶解过程与哪些因素有关？ 3、比较聚丙烯、聚苯乙烯、聚酰胺和轻度交联的天然橡胶溶解的特点。

4、聚苯乙烯的溶度参数δ2＝8.6，选用一定组成的丁酮（δ1＝9.04）和正己烷（δ1＝7.24）的混合溶剂溶解聚苯乙烯，求混合溶剂中两种溶剂的体积分数。 1、（ ）可以快速、自动测定聚合物的平均分子量和分子量分布。

A 粘度法， B 滲透压法， C 光散射法， D 凝胶渗透色谱(GPC)法 2、下列四种方法中，（ ）可以测定聚合物的重均分子量。

A、粘度法， B、滲透压法， C、光散射法， D、沸点升高法 3、特性粘度[η]的表达式正确的是（ ）。

A、 B、 C、 D、 4、高分子常用的统计平均分子量有数均分子量、重均分子量、Z均分子量和 ，它们之间的关系Mz≥Mw≥ ≥Mn。

一、概念

（1）Mark-Houwink方程；（2） Mn、Mw、M?的定义式

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二、填空

1、测定聚合物分子量的方法很多，如端基分析法可测 分子量，光散射法可测重均分子量，稀溶液粘度法可测 分子量。 三、简述

简述GPC的分级测定原理。 四、计算 （1）35℃时，环己烷为聚苯乙烯（无规立构）的θ溶剂。现将300mg聚苯乙烯（ρ=1.05 g/cm3，Mn=1.5×105）于35℃溶于150ml环己烷中，试计算： （a）第二维利系数A2；（b）溶液的渗透压。

（2）粘度法测定PS试样的分子量，已知25ml苯溶液溶解PS为0.2035g，30℃恒温下测溶液的流出时间为148.5秒，而溶剂苯的流出时间为102.0秒，试计算该试样的粘均分子量。（30℃，k=0.99×10-2ml/g，α=0.74）

一、名词解释：

1、玻璃化转变（温度） ；2、均相成核与异相成核 ；3、内增塑作用与外增塑作用。

二、选择题：

1、下列四种方法中，测定Tg比其它方法得到的高，并且灵敏度较高的是（ ）。 A、热分析(DSC)，B、动态力学分析仪(DMA)，C、热机械法(TMA)，D、膨胀计法 2、结晶聚合物的熔点和熔限与结晶形成的温度有关，下列说法正确的是（ ）。 A、结晶温度越低，熔点越低，熔限越窄。B、结晶温度越低，熔点越高，熔限越宽。 C、结晶温度越高，熔点越高，熔限越窄。D、结晶温度越高，熔点越低，熔限越窄。 3、下列各组聚合物的Tg高低比较正确的是（ ）。

A、聚二甲基硅氧烷>顺式聚1,4－丁二烯，B、聚丙稀>聚己内酰胺，

C、聚己二酸乙二醇酯>聚对苯二甲酸乙二醇酯，D、聚氯乙烯>聚偏二氯乙烯

三、填空题

1、聚合物的熔融过程是热力学的 过程，而玻璃化转变不是热力学的平衡过程，是个 过程。

2、聚合物分子运动的特点有a、运动单元的多重性，b、 ，c、 。

3、玻璃化转变理论主要是 ，玻璃态可以看作 状态。 4、测定玻璃化转变温度的常用方法有膨胀计法、 和 等。

四、简答题 1、分别示意绘出无规聚甲基丙烯酸甲酯、全同立构聚苯乙烯和交联聚乙烯的温度-形变曲线。并且在图形上标出特征温度，同时写出对应的物理含义。（考虑分子量、结晶度、交联度）。 ？ 2、试以松弛的观点解释为什么聚合物的Tg会随升降温速度的提高而升高？ 。

3、示意画出结晶性聚合物的结晶速率－温度曲线，在图中示意标出Tg和Tm的位置，并对该曲线简要解释，并提出获得小晶粒结构的方法，并简要说明晶粒尺寸与温度控制的关系。

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一、选择题：

1、高分子热运动是一个松弛过程，松弛时间的大小取决于（ ）。 A、材料固有性质 B、温度

C、外力大小 D、以上三者都有关系。

2、示差扫描量热仪(DSC)是高分子材料研究中常用的方法，常用来研究（ ）。 ⑴Tg， ⑵Tm和平衡熔点， ⑶分解温度Td， ⑷结晶温度Tc， ⑸维卡软化温度， ⑹结晶度， ⑺结晶速度， ⑻结晶动力学

A、⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻ B、⑴⑵⑶⑷⑹⑺⑻ C、⑴⑵⑶⑷⑸ D、⑴⑵⑷⑹ 3、下列聚合物的结晶能力最强的为（ ）。

A、高密度聚乙烯， B、尼龙66，

C、聚异丁烯， D、等规聚苯乙烯

4、非晶态聚合物的玻璃化转变即玻璃－橡胶转变，下列说法正确的是（ ）。 A、Tg是塑料的最低使用温度，又是橡胶的最高使用温度。 B、玻璃态是高分子链段运动的状态。

C、玻璃态可以看作是等自由体积分数状态。

D、玻璃化转变是热力学平衡的一级相转变，不是一个松驰过程。 5、Tg是表征聚合物性能的一个重要指标。（ ）因素会使Tg降低。 A、引入刚性基团 B、引入极性基团 C、交联 D、加入增塑剂 二、填空题

1、非晶态聚合物的温度－形变曲线一般表现出 种力学状态，分别为 。

一、 概念

1、熵弹性；2、热塑性弹性体 二、选择答案

1、你会选（ ）聚合物用作液氮罐的软密封。（液氮沸点为77K） A、硅橡胶， B、顺丁橡胶，C、天然橡胶，D、丁苯橡胶 2、橡胶试样快速拉伸，温度升高的原因是（ ）。

⑴分子链从蜷曲到伸展，熵减小放热，⑵分子内摩擦放热，⑶拉伸诱导结晶放热。 A、⑴ B、⑴⑵ C、⑴⑵⑶ D、以上皆不对 三、简答题

1、在一具有适当交联度软橡皮试条下端掛一砝码（不是过重），达到平衡形变后，升高温度，会观察到什么现象？为什么？ 四、计算题

1、某交联橡胶在 25℃时，经物理测试结果如下： （1）试片尺寸＝0.2×1×2.8（cm3）； （2）试片重量＝0.518g；

（3）抗拉强度 f＝2.452×107N/m2； （4）玻璃化温度 Tg＝－50℃；

（5）试片拉长 1 倍时的拉力 F＝19.614N。 求：估算试样的网链的平均分子量。（R=8.314 J/K·mol） 。

2、理想橡胶的应力应变曲线的起始斜率是2.0MPa，要把体积4.0cm3的这种橡胶缓慢可逆

22W?12NkT[? ???3]15

地拉伸到其原来长度的两倍，需要做多少焦耳的功？

依据： ；当ε很小时，E＝3N1kT

一、 概念

蠕变; 应力松弛;滞后现象与力学内耗。 二、选择答案

1、粘弹性是高聚物的重要特征，在适当外力作用下，（ ）有明显的粘弹性现象。 A、Tg以下很多 B、Tg附近 C、Tg以上很多 D、Tf附近。 2、关于WLF方程，说法不正确的为（ ）。

A、严格理论推导公式； B、Tg参考温度，几乎对所有聚合物普遍适用

C、温度范围为Tg～Tg＋100℃；D、WLF方程是时温等效原理的数学表达式。 三、填空题

1、Maxwell模型可模拟线性聚合物的 现象，而Kelvin模型基本上可用来模拟交联聚合物的 行为。 4、一硫化橡胶试样在周期性交变拉伸作用下，应变落后于应力变化的现象称为 现象，对应于同一应力值，回缩时的应变 拉伸时的应变。拉伸曲线下的面积表示 ，回缩曲线下的面积表示 ，两个面积之差表示 。 四、回答下列问题

1、“聚物的应力松弛是指维持聚合物一恒定应变所需的应力逐渐衰减到零的现象”，这句话对吗？为什么？

2、示意画出聚合物动态粘弹性的温度谱，说明温度对聚合物内耗大小的影响。 五、计算题

1、根据WLF方程预计玻璃化温度测量所用频率提高或降低一个数量级时，测得的Tg将变化多少度？

2、以某一聚合物材料作为两根管子接口法兰的密封垫圈，假设材料的力学行为可以用Maxwell模型描述。已知垫圈压缩应变为0.2，初始模量为3×106 N／m2，材料应力松弛时间为300d，管内流体的压力为0.3×106N/m2，试问多少天后接口处发生泄漏？ 3、聚苯乙烯试样，已知160oC时粘度为103Pa·s，试估算Tg（100oC）时和120oC时的粘度。

1、画出聚合物的典型应力-应变曲线，并在曲线上标出下列每一项：a、抗张强度；b、伸长率；c、屈服点；d、模量。

2、右图为某高聚物在不同温度下测得的拉伸应力-应变曲线，请说明：①每条曲线应力-应变关系的特征； ②每条曲线实验测定的温度范围； ③用曲线c来讨论拉伸过程中，拉伸初期、屈服点后和断裂前等各阶段聚合物微观结构的变化。

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3、下图是PMMA和HDPE在室温下单轴拉伸得到的应力-应变曲线：

①请判断哪条是属于PMMA的应力-应变曲线？哪条是属于HDPE的应力-应变曲线？ ②说明图（a）和图（b）中A、Y、B各点称做什么？OA段发生的是什么形变？图（a）的CD段和DB段分别指的是什么？

③如果在HDPE中引入交联结构，估计它的模量和拉伸强度将发生什么变化？ ④如果提高PMMA的相对分子质量，估计它的冲击强度将发生什么变化？

⑤在图（a）中，标准拉伸试样的截面积是40mm2，拉到A点时所需要的拉力是400N，此时有效标定距离由50mm拉伸到了52.5mm，该聚合物的模量是多少？

1、什么叫“流动曲线”？ 聚合物熔体或溶液的流动曲线有哪些类型？

2、影响聚合物熔体粘度的因素有哪些？ 对于刚性链聚合物和柔性链聚合物可以采用什么方法来降低熔体粘度？

3、举例说明聚合物熔体的粘弹性现象及产生原因。如何在聚合物成型加工过程中避免产生过多的弹性？

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