【复习笔记】23华工《804高分子物理》考研知识之物理预测...

华工引路人

一、名词解释

1.构型：

是指分子中由化学键所固定的原子在空间的排列。

2.支化：

在缩聚过程中有官能度＞=3的单体存在，或在加聚过程中，有自由基的链转移反应发生，或双烯类单体中第二双键的活化等生成支化的或交联的高分子。

3.自由连接链：

假定分子是由足够多的不占体积的化学键自由结合而成，内旋转时没有键角限制和位垒障碍，其中每个键在任何方向取向的几率都相同。

4.聚集态结构：

是指高分子链之间的几何排列和堆砌状态，也称为超分子结构。聚集态可分为晶态、非晶态、取向态、液晶态等，晶态与非晶态是高分子最重要的两种聚集态。

5.亚浓溶液：

当稀溶液的浓度增大到某种程度后，高分子线团相互穿插交叠，整个溶液中的链段分布趋于均一，称为亚浓溶液。

6.溶胀平衡：

交联聚合物在溶胀过程中，一方面溶剂力图渗入聚合物内部使其体积膨胀，另一方面，由于交联聚合物体积膨胀导致网状分子链向三位空间伸展，而产生弹性收缩力，力图使分子网收缩，当着两部分相反的作用相互抵消时，达到溶胀平衡。

7.特性粘度：

浓度趋于0时，单位浓度的增加对溶液的增比浓度或相对粘度对数的贡献。其数值不随溶液浓度的大小而变化，但随浓度的表示方法而异。

8.高弹态：

高弹态是聚合物在Tg ～Tf之间的一种力学状态，此状态下聚合物的形变与时间有关，具有松驰特性，表现为可逆的高弹形变，形变量很大，为高弹形变，模量进一步降低，聚合物表现为橡胶行为

9.动态粘弹性：

是应力或应变是交变的条件下得到的粘弹性，滞后现象和力学损耗（内耗）就属于动态粘弹性。

10.冷拉：

玻璃态聚合物的拉伸与结晶聚合物的拉伸有相似之处，两种拉伸过程均经历弹性形变、屈服、发生大形变以及应变硬化等阶段，其中大形变在室温都不能自发回复，而加热后则产生回复，故本质上两种拉伸过程造成的大型变都是高弹形变。该现象通常称为“冷拉”。

二、选择题

1-5 （BCABB）

6-10（ACCCB）

11-12 （BB）

注意：真题卷的选择项是三个或是四个

三、判断题

1-5×√××√，6-10√××√×，11-12×√

四、简答题

1.构象是由于单键内旋转而引起，而构型是由于化学键所固定的原子在空间的排列。改变构象通过单键的内旋转即可达到，而改变构型需通过化学建的断裂与重组。

不能。首先指出从全同到间同的变化是构型的变化，必须通过化学建的断裂与重组才能改变构型。而单键内旋转只能改变构象，不能改变构型。

2.首先尼龙和聚乙烯都是结晶性的聚合物,其溶解首先要使晶区熔融才能溶解。而尼龙是极性的聚合物，如果置于极性溶剂之中，和极性的溶剂作用会放出热量从而使晶区熔融，继而溶解。聚乙烯是非极性的聚合物，要使其晶区熔融只能升温至其熔点附近，然后溶于适当的溶剂中才能溶解。所以聚乙烯在常温下不能溶解在溶剂之中。

3. 聚乙烯分子链结构简单、对称、柔性好，其结晶能力很强，聚集态为晶态结构。

结晶聚合物为部分结晶，含有晶态和非晶态两相，晶态密度大于非晶态密度，结晶度越高，密度越大。假定聚合物晶态密度（或比容〉与非晶态密度（或比容）有线性加和，可推得聚合物结晶与聚合物密度ρ，完全结晶聚合物密度ρc，完全非结晶聚合物密度ρa之间的关系。若ρc、ρa已知，通过测定聚合物样晶密度ρ，即可算得聚合物样晶的结晶度。

结晶度提高，聚合物的屈服应力、模量、拉伸强度等均提高，而断裂伸长率降低。非晶态处于玻璃态，结晶度提高，一般冲击强度下降。

非晶态处于高弹态，结晶度适当提高，一般可提高冲击强度。

4.

1.一条大分子穿过数个晶胞；

2.晶体中分子链取稳定构象，并构象固定；

3.晶胞的各向异性；

4.具有同质多晶现象；

5.结晶的不完善性。

(2）链的对称性:高分子链的结构对称性越高，越容易结晶;

链的规整性:规整性越高，越易结晶，键接顺序应规整，构型应是全同或间同立构;对于二烯类聚合物，反式的结晶能力大于顺式;链的柔顺性应适中:一定的柔顺性是结晶时链段向结晶表面扩散和排列所必需的。高度结晶材料应同时具备以上三个要求，缺一不可。

5.(1）脆性断裂发生在材料屈服之前，材料只有普弹形变，应力－应变关系是线性或接近线性，形变量小，断裂伸长率小于5%，而且在拉伸应力的作用下，微裂纹会迅速发展，最终导致脆性断裂。而在韧性断裂时，材料先发生屈服，随后可以发生大形变，应力应变关系是非线性的，断裂伸长率大于10%，然后由于屈服剪切带的发展导致韧性断裂;

(2）两者断口形貌很不相同，脆性断裂口与外力相垂直，表面平整光滑，截面积几乎没有改变，而韧性断裂的断口不规则，表面粗糙，截面积缩小。脆性断裂和韧性断裂并没有严格的界限。聚合物材料的韧性随温度的

升高而增大，随应变速率的提高而减小，当降低温度，提高应变速率时，材料从韧性断裂变为脆性断裂。

五、分析与计算题

原因:因为是轻度交联，仍有明显的玻璃化转变，由于交联作用，没有熔融和粘流。低密度PE由于结晶含量较少，有明显的玻璃化转变和熔融转变，对于低分子量的PE，其Tf低于Tm，所以熔融后直接进入粘流态，对于高分子量PE，其Tf高于Tm，有明显的粘流转变。

（2）原因:轻度交联橡胶因交联键的限制，无明显的塑性形变，但有普弹形变和高弹形变;低密度PE中的结晶部分类似于交联点，但由于结晶含量较低，所以在外力的作用下，除发生普弹和高弹形变外，非晶部分仍能发生塑性形变。

（3）原因:轻度交联橡胶室温拉伸时应力－应变属高弹形变，无屈服和冷拉，一般来说，拉伸强度等于断裂强度;低密度PE属低结晶度高聚物，拉伸时有屈服，有时有冷拉（与低密度PE的分子量大小有关)，但应力应变曲线与高结晶度PE明显不同，即低密度PE冷拉不完全，屈服之前有明显的非线性区。

根据WLF方程：

带入数据易得，

，解得Tg＝218k，