2017年哈尔滨理工大学材料科学与工程学院805高分子物理考研冲刺密押题

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2017年哈尔滨理工大学材料科学与工程学院805高分子物理考研冲刺密押题（一） (2)

2017年哈尔滨理工大学材料科学与工程学院805高分子物理考研冲刺密押题（二） (11)

2017年哈尔滨理工大学材料科学与工程学院805高分子物理考研冲刺密押题（三） (18)

2017年哈尔滨理工大学材料科学与工程学院805高分子物理考研冲刺密押题（四） (25)

2017年哈尔滨理工大学材料科学与工程学院805高分子物理考研冲刺密押题（五） (36)

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2017年哈尔滨理工大学材料科学与工程学院805高分子物理考研冲刺密押题（一）

注意：①本试题所有答案应写在答题纸上，不必抄题，写清题号，写在试卷上不得分；

②答卷需用黑色笔（钢笔，签字笔，圆珠笔）书写，用铅笔、红色笔等其他颜色笔答题，

试题作废；

③答卷上不得做任何与答题无关的特殊符号或者标记，否则按零分处理；

④考试结束后试题随答题纸一起装入试题袋中交回。————————————————————————————————————————一、名词解释

1．高分子溶液

【答案】高分子溶液是聚合物以分子状态分散在溶剂中所形成的均相混合物。

2．高斯链

【答案】高斯链是指高分子链段分布符合高斯分布函数的高分子链，也称为等效自由结合链。柔性的非晶状线型高分子链，不论处于什么形态（如玻璃态、高弹态、熔融态或高分子溶液），相同分子量的高分子链段都取平均尺寸近乎相等的无规线团构象，称为“等效自由结合链”。因为等效自由结合链的链段分布符合高斯分布函数，又称为高斯链。

3．玻璃化转变温度

【答案】从分子结构上讲，玻璃化转变温度是高聚物无定形部分从冻结状态到解冻状态的一种松弛现象。在玻璃化转变温度以下，高聚物处于玻璃态，分子链和链段都不能运动，只是构成分子的原子（或基团）在其平衡位置作振动；而在玻璃化转变温度时分子链虽不能移动，但是链段开始运动，表现出高弹性质，温度再升高，就使整个分子链运动而表现出粘流性质。

4．溶解

【答案】溶解是高分子均匀分散在溶剂中，形成以分子状态分散的均相体系。

5．熵弹性

【答案】熵弹性是指由于系统熵变而引起的弹性。熵是和物质分子排列有序度有关的一种状态函数，当物质系统分子排列有序度降低，混乱程度增加时，系统熵也增大。所以当橡胶受外力变形时，若没有内能变化，则其抵抗变形的收缩力（弹力）完全是由熵的变化而产生的，这种称之为熵弹性。

6．粘流温度

【答案】粘流温度Tf是高弹态与粘流态间的转变温度，也称软化温度。

7．高分子链的远程结构

【答案】远程结构是指整个高分子链的结构，是高分子链结构的第二个层次，包含高分子链

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第 3 页，共 41 页 的大小（质量）和形态（构象）两个方面。

8． 链段

【答案】链段是指高分子主链上由若干个化学键组成的能够独立运动的最小单元。

二、简答题

9． 分子内或分子间形成氢键的条件是什么？举聚合物的实例说明。

【答案】通常含有或等活泼氢的聚合物会形成分子内或分子间氢键，如果同时还有带孤对电子的氧、氮等原子，如等，更易形成氢键。其中活泼氢是必要条件。例如，尼龙含和极易形成氢键；而聚酯（PET

）只有

但没有含活泼氢的基团，

所以不形成氢键；聚乙烯醇有，但没有上的活泼氢可以与另一个上氧原子的孤对电子形成氢键。

10．研究高分子材料动态力学性质有什么重要意义？

【答案】主要用来研究聚合物的次级松弛。非晶态聚合物在

以下，链段运动虽然已经冻结，但比链段小的一些运动单元仍能运动，在力学谱图

上会出现多个内耗峰。习惯上把最高温度出现的内耗峰称为松弛（玻璃化转变）

，随后依次称为松弛。低于玻璃化转变的松弛统称为次级松弛。松弛常归因于较大的侧基、杂原子链节的运动或短链段的局部松弛模式。松弛常归因于4个以上_基团的曲柄运动（图）

，或与主链相连的小侧基（如甲基）的内旋转等。晶态聚合物的主转变为熔点，次级转变对应于晶形转变、晶区内部运动等。

图 曲柄运动示意图

11．为什么用作增强材料的玻璃纤维直径越小强度越大？

【答案】直径越小，存在大尺寸裂缝的概率越小。

12．试述线型非晶态聚合物的形变-温度曲线和模量-温度曲线上的各区域和转折点的物理意义。

【答案】典型的形变-温度曲线如图1所示，相应的模量-温度曲线（图2）同样用于反映分子运动（曲线形状正好倒置）。

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图1 线型非晶态聚合物的形变-温度曲线

图2 线型非晶态聚合物的模量-温度曲线

两条曲线上都有三个不同的力学状态和两个转变（简称三态两转变）。

玻璃态：链段运动被冻结，此时只有较小的运动单元（如链节、侧基等）能运动，以及键长、

键角的变化，因而此时的力学性质与小分子玻璃差不多，受力后形变很小（0.01%?0.1%）

，且遵循Hooke 定律，外力除去立即恢复。这种形变称为普弹形变。

玻璃化转变：在3?5℃几乎所有物理性质都发生突变，链段此时开始能运动，这个转变温度称为玻璃化（转变）温度，记作

高弹态：链段运动但整个分子链不产生移动。此时受较小的力就可发生很大的形变（100%?1000%），外力除去后形变可完全恢复，称为高弹形变。高弹态是高分子特有的力学状态。

流动温度：链段沿作用力方向的协同运动导致大分子的重心发生相对位移，聚合物呈现流动性，此转变温度称为流动温度，记作

黏流态：与小分子液体的流动相似，聚合物呈现黏性液体状，流动产生不可逆形变。

13．高分子的溶解过程与小分子相比，有什么不同？

【答案】高分子与溶剂分子的尺寸相差悬殊，两者运动分子运动速度差别很大，溶剂分子能比较快的渗透进入高聚物，而高分子向溶剂的扩散却非常慢。

（1）聚合物的溶解过程要经过两个阶段，先是溶剂分子渗入聚合物内部，使聚合物体积膨胀，称为溶胀；然后才是高分子均匀分散在溶剂中，形成完全溶解的分子分散的均相体系。对于交联的聚合物，在与溶剂接触时也会发生溶胀，但因有交联的化学键束缚，不能再进一步使交联的分子拆散，只能停留在溶胀阶段，不会溶解。

（2）溶解度与聚合物分子量有关，分子量越大，溶解度越大。对交联聚合物来说，交联度大

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