材料學(xué)名詞解釋.doc

一、名詞解釋 1） 共混改性所謂共混改性,是指將不同種類的聚合物加以混合,或把種類相同而分子量不同(或分子量分布不同)的聚合物加以混合,或是把聚合物與其它物料加以混合,從而形成新的共混聚合物。這種借助于外力場、溫度場和分散介質(zhì)實現(xiàn)聚合物組分均勻分布的過程叫共混改性，是材料改性的重要方法。2）高分子的取向在外力作用下，聚合物內(nèi)部的分子鏈或其它結(jié)構(gòu)單元沿著外力方向形成優(yōu)勢排列叫做取向，可分為單軸取向和雙軸取向。取向結(jié)構(gòu)對材料的力學(xué)、光學(xué)、熱性能影響顯著。3） 構(gòu)型與構(gòu)象構(gòu)形是指分子中由化學(xué)鍵所固定的原子在空間的排列，這種排列是穩(wěn)定的。要改變構(gòu)型，必須經(jīng)過化學(xué)鍵的斷裂和重組，構(gòu)形不同的異構(gòu)體有：旋光異構(gòu)體、幾何異構(gòu)體和結(jié)構(gòu)異構(gòu)體。構(gòu)象是指由于分子內(nèi)單鍵的內(nèi)旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)異構(gòu)體，或者由于分子中膽堿的內(nèi)旋轉(zhuǎn)而導(dǎo)致的原子或原子團在空間不同的排列順序所產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)異構(gòu)體。由于單件的內(nèi)旋轉(zhuǎn)活化能低，故各種構(gòu)象的轉(zhuǎn)化比較容易。4）高斯鏈：假如高分子鏈足夠長，而且具有一定的柔性，則都可以把它們當(dāng)作自由聯(lián)結(jié)鏈進行統(tǒng)計處理，稱為等效自由聯(lián)結(jié)鏈，這種鏈的統(tǒng)計單元稱為鏈段。等效自由聯(lián)結(jié)鏈又稱為高斯鏈，其均方末端距正比于分子量的一次方，這是大量柔性高分子鏈的共性。5）熵彈性橡膠在室溫下就處于高彈態(tài)。橡膠分子鏈由卷曲到伸展，分子成為更有序的排列甚至結(jié)晶，熵值（混亂度）由大變小，這一變化的終態(tài)是不穩(wěn)定的，一旦放松外力橡膠分子受到彈性回縮力，有自發(fā)恢復(fù)到初態(tài)的傾向。所以高彈形變是可以回復(fù)的，橡膠被拉伸和回復(fù)的整個過程都是熵變起作用，內(nèi)能幾乎不變。6）時溫等效原理從分子運動的松弛性質(zhì)可知，同一個力學(xué)松弛現(xiàn)象，既可以在較高溫度下、較短的時間內(nèi)觀察到，也可以在較低的溫度下、較長時間內(nèi)觀察到。因此，升高溫度與延長時間對分子運動是等效的，對聚合物的粘彈性行為也是等效的。這就是時溫等效原理。7）凝膠點多官能團單體聚合到某一程度，開始交聯(lián)，粘度突增，氣泡也難以上升，出現(xiàn)所謂的凝膠，這時的反應(yīng)程度稱作凝膠點。凝膠不溶于任何溶劑，相當(dāng)于許多線型大分子聯(lián)成一體，分子量可看作無窮大。8）增塑為了改進某些聚合物的柔軟性能，或者為了加工成型的需要，常常在聚合物中加入高沸點、低揮發(fā)性并能與聚合物混溶的小分子液體。這種作用稱之為增塑，所用的小分子物質(zhì)稱為增塑劑。添加低分子組分使聚合物Tg下降，所加的低分子物質(zhì)稱為增塑劑。增塑劑應(yīng)具有相容性好，揮發(fā)性低和無毒等性質(zhì)。9）玻璃化轉(zhuǎn)變溫度由玻璃態(tài)向高彈態(tài)發(fā)生突變的區(qū)域叫玻璃化轉(zhuǎn)變區(qū)，玻璃態(tài)開始向高彈態(tài)轉(zhuǎn)變的溫度稱為玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。聚合物在玻璃化轉(zhuǎn)變時，除了力學(xué)性能外，許多物理性質(zhì)如比體積、膨脹系數(shù)、比熱、導(dǎo)熱系數(shù)、密度、折光率、介電常數(shù)等，也都有很大變化。它是塑料使用的上限溫度，橡膠使用的下限溫度。10）高分子的柔順性 高分子鏈能夠通過內(nèi)旋轉(zhuǎn)作用改變其構(gòu)象的性能稱為高分子鏈的柔順性。 高分子鏈能形成的構(gòu)象數(shù)越多，柔順性越大。11）內(nèi)聚能密度(CED)定義為單位體積凝聚體汽化時所需要的能量。對于小分子化合物，其內(nèi)聚能近似等于恒容蒸發(fā)熱或升華熱，可以直接由熱力學(xué)數(shù)據(jù)估算其內(nèi)聚能密度。然而，聚合物不能汽化，故無法直接測定它的內(nèi)聚能和內(nèi)聚能密度，只能用它在不同溶劑中的溶解能力來問接估計。主要方法是最大溶脹比法和最大特性粘數(shù)法。12）Keller“折疊鏈模型”。聚合物單晶橫向尺寸可以從幾微米到幾十微米，但其厚度一般都在10nm左右，最大不超過50nm。而高分子鏈通常長達數(shù)百納米。單晶中分子鏈垂直于晶面的，高分子鏈規(guī)則地近鄰折疊，進而形成片狀晶體片晶。13）球晶球晶是聚合物結(jié)晶的一種最常見的特征形式。當(dāng)結(jié)晶性聚合物從濃溶液中析出或從熔體冷卻結(jié)晶時，在不存在應(yīng)力或流動的情況下，都傾向于生成這種更為復(fù)雜的結(jié)晶形態(tài)。球晶生長過程為先形成一個多層片晶，然后逐漸向外張開生長，不斷分叉形成捆束狀形態(tài)，最后形成填滿空間的球狀晶體。球晶的大小和數(shù)量對高分子材料的性能有較大影響。在偏光顯微鏡兩正交偏振器之間，球晶呈現(xiàn)特有的黑十字消光圖像。14）無規(guī)線團模型 Flory用統(tǒng)計熱力學(xué)推導(dǎo)得出如下結(jié)論：在非晶態(tài)聚合物中，高分子鏈無論在溶劑中或者在本體中，均具有相同的旋轉(zhuǎn)半徑，呈現(xiàn)無擾的高斯線團狀態(tài)。15）鏈段 把若干個鍵組成的一段鏈作為一個獨立運動的單元，稱為“鏈段”。高分子鏈越柔順，可能實現(xiàn)的構(gòu)象越多，鏈段越短；反之，鏈段越長。16）自由連接鏈鍵長z固定，鍵角不固定，內(nèi)旋轉(zhuǎn)自由的理想化的模型。 由n個鍵組成的“自由連接鏈”的末端距應(yīng)該是各個鍵長的矢量和。17）等效自由連接鏈實際高分子鏈不是自由連接鏈，而且內(nèi)旋轉(zhuǎn)也不是完全自由的。為此，將一個原來含有n個鍵長為l、鍵角固定、旋轉(zhuǎn)不自由的鍵組成的鏈視為一個含有Z個長度為b的鏈段組成的“等效自由連接鏈”。18）互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)(簡稱IPN)用化學(xué)方法將兩種或兩種以上的聚合物互穿成交織網(wǎng)絡(luò)。兩種網(wǎng)絡(luò)可以同時形成，也可以分步形成。有一種是未交聯(lián)的線形分子，穿插在已交聯(lián)的另一種聚合物中，稱為半互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)。19）高分子合金高分子合金又稱多組分聚合物。該體系中存在兩種或兩種以上不同的聚合物組分，不論組分之間是否以化學(xué)鍵相互連接。高分子合金的制備方法可分為兩類：一類稱為化學(xué)共混，包括接枝共聚、嵌段共聚及相穿共聚等；另一類稱為物理共混，包括機械共混和溶液澆鑄共混等。高分子合金的兩相結(jié)構(gòu)對其性能起著決定性的作用，例如實現(xiàn)了高模量與韌性、韌性與耐熱性的結(jié)合。均相高分子合金也有許多優(yōu)點：不存在多相體系中兩相間粘結(jié)力差導(dǎo)致力學(xué)性能明顯下降等問題；均相體系的某些性能，特別是力學(xué)性能，常常隨體系的組成而有規(guī)律地變化。在某些情況下，還會出現(xiàn)所謂“協(xié)同效應(yīng)”，即共混物的某些性能比之兩個組成聚合物都好；通過改變兩組分的相對組成，可以獲得性能不同的系列產(chǎn)品。20）哈金斯參數(shù) 哈金斯參數(shù)為高分子-溶劑相互作用參數(shù)，可作為溶劑優(yōu)劣的一個半定量判據(jù)。1反映高分子與溶劑混合時相互作用能的變化。1小于12，聚合物能溶解在所給定的溶劑中，比12小得越多，溶劑的溶解能力越好；大于12，聚合物一般不能溶解。21）狀態(tài) 高分子溶液中，高分子鏈間作用與高分子鏈與溶劑間作用達到平衡的狀態(tài)，稱為狀態(tài)。此時，高分子溶液與理想溶液間的偏差消除，哈金斯參數(shù)為12，第二維利系數(shù)（A2）為0。該溶液稱為溶液，此時溫度稱為溫度（或Flory溫度）。22）聚合物溶液紡絲將聚合物熔融成流體，或是將聚合物溶解在適宜的溶劑中配成紡絲溶液。然后，由噴絲頭噴成細(xì)流，再經(jīng)冷凝或凝固并拉伸成為纖維。前者稱為熔融紡絲，后者稱為溶液紡絲。溶液紡絲時必須將聚合物溶解于溶劑中，配制成濃溶液；或者用單體均相溶液聚合直接制成液料，再進行紡絲。選擇紡絲溶液的溶劑非常重要。溶劑對聚合物應(yīng)具有較高的溶解度。此外，要控制溶液的濃度以及粘度。分子量、分子量分布、流變性能等對紡絲工藝及制品性能都有影響。23）凝膠和凍膠聚合物溶液失去流動性，即成為所謂凝膠和凍膠。通常，凝膠是交聯(lián)聚合物的溶脹體，不能溶解，也不熔融，它既是聚合物的濃溶液，又是高彈性的固體。而凍膠是由范德華力交聯(lián)形成的，加熱或攪拌可以拆散范德華交聯(lián)，使凍膠溶解。24）相對分子量分布 聚合物試樣中各個級分的含量和相對分子質(zhì)量的關(guān)系。聚合物相對分子量分布有兩種表示方法，即分布曲線和分布函數(shù)。相對分子量分布對聚合物的性質(zhì)有重要影響。25）凝膠色譜法（GPC）凝膠滲透色譜是利用聚合物溶液通過由特種多孔性填料組成的柱子，在柱子上按照分子大小進行分離的方法，是液相色譜的一個分支。它可以用來快速、自動測定聚合物的平均分子量和分子量分布，并可用作制備窄分布聚合物試樣的工具。凝膠滲透色譜的分離機理比較復(fù)雜，目前有體積排除理論、擴散理論和構(gòu)象熵理論等幾種理論解釋。26）自由體積理論液體或固體，它的整個體積包括兩個部分：一部分是為分子本身占據(jù)的，稱為占有體積；另一部分是分子間的空隙，稱為自由體積，它以大小不等的空穴(單體分子數(shù)量級)無規(guī)分布在聚合物中，提供了分子的活動空間，使分子鏈可能通過轉(zhuǎn)動和位移而調(diào)整構(gòu)象。在玻璃化溫度以下，鏈段運動被凍結(jié)，自由體積也處于凍結(jié)狀態(tài)，其“空穴”尺寸和分布基本上保持固定。聚合物的玻璃化溫度為自由體積降至最低值的臨界溫度，在此溫度以下，自由體積提供的空間已不足以使聚合物分子鏈發(fā)生構(gòu)象調(diào)整，隨著溫度升高，聚合物的體積膨脹只是由于分子振幅、鍵長等的變化，即分子“占有體積”的膨脹。而在玻璃化溫度以上，自由體積開始膨脹，為鏈段運動提供了空間保證，鏈段由凍結(jié)狀態(tài)進入運動狀態(tài)，隨著溫度升高，聚合物的體積膨脹除了分子占有體積的膨脹之外，還有自由體積的膨脹，體積隨溫度的變化率比玻璃化溫度以下為大。為此，聚合物的比體積-溫度曲線在Tg時發(fā)生轉(zhuǎn)折，熱膨脹系數(shù)在Tg時發(fā)生突變。 27）高彈態(tài) 高分子的鏈段運動但整個分子鏈不產(chǎn)生運動。此時受較小的力就可發(fā)生很大形變（1001000），外力除去后形變可以完全恢復(fù)，稱為高彈形變。高彈態(tài)是高分子所特有的力學(xué)狀態(tài)。28）非牛頓流體許多液體包括聚合物的熔體和濃溶液，聚合物分散體系(如膠乳)以及填充體系等并不符合牛頓流動定律，這類液體統(tǒng)稱為非牛頓流體，它們的流動是非牛頓流動。在非牛頓流體中切粘度的數(shù)值不再是一個常數(shù)，而是隨切變速率或切應(yīng)力變化而變化。29）熔融指數(shù)將聚合物加熱到一定溫度，使之完全熔融。然后加上一定負(fù)荷，使其從標(biāo)準(zhǔn)毛細(xì)管中流出。單位時間流出的聚合物質(zhì)量(克數(shù))即為該聚合物的熔融指數(shù)MI。對于同一種聚合物，在相同的條件下，流出的量越大，MI越大，說明其流動性越好。但對于不同的聚合物，由于測定時所規(guī)定的條件不同，因此，不能用熔融指數(shù)的大小來比較它們的流動性。30）彈性體彈性體是呈現(xiàn)橡膠彈性的聚合物。當(dāng)施加外力時發(fā)生大的形變，外力除去后形變可以恢復(fù)的彈性材料。31）熱塑性彈性體熱塑性彈性體(thermoplastic elastomer，TPE)是一種兼有塑料和橡膠特性、在常溫下顯示橡膠高彈性、高溫下又能塑化成型的高分子材料，又稱為第三代橡膠。由于TPE既具有傳統(tǒng)橡膠的性質(zhì)，又不需要硫化，其制品在加工過程中，邊角余料和廢品可重復(fù)利用，故具有節(jié)省資源、能源、勞力和生產(chǎn)效率高的特點。按照生產(chǎn)方法的不同，TPE大致可以分為兩大類：一類是通過聚合方法得到的嵌段共聚物；第二類是由彈性體與塑料在一定條件下通過機械共混方法制備的共混物。盡管化學(xué)合成的嵌段共聚型TPE有許多優(yōu)點，但與傳統(tǒng)的硫化膠相比，存在著彈性較差、壓縮永久形變較大、熱穩(wěn)定性較差以及密度較高、價格昂貴等缺點，使其應(yīng)用受到了一定的限制。共混型TPE除了具有嵌段共聚型TPE的基本特征之外，還具有設(shè)備投資少、制備工藝簡單、性能可調(diào)度大以及成本低等優(yōu)點，因此，對其的研究和開發(fā)應(yīng)用受到人們的重視。32）粘彈性材料在外力作用下將產(chǎn)生應(yīng)變。理想彈性固體(虎克彈性體)的行為服從虎克定律，應(yīng)力與應(yīng)變呈線性關(guān)系。受外力時平衡應(yīng)變瞬時達到，除去外力應(yīng)變立即恢復(fù)。理想粘性液體(牛頓流體)的行為服從牛頓流動定律，應(yīng)力與應(yīng)變速率呈線性關(guān)系。受外力時應(yīng)變隨時間線性發(fā)展，除去外力應(yīng)變不能回復(fù)。實際材料同時顯示彈性和粘性，即所謂粘彈性。33）蠕變?nèi)渥兪侵冈谝欢ǖ臏囟群洼^小的恒定應(yīng)力作用下，材料的應(yīng)變隨時間的增加而增大的現(xiàn)象。蠕變與溫度高低和外力大小有關(guān)。聚合物蠕變性能反映了材料的尺寸穩(wěn)定性和長期負(fù)載能力，有重要的實用性。34）應(yīng)力松弛在恒定溫度和形變保持不變的情況下，聚合物內(nèi)部的應(yīng)力隨時間增加而逐漸衰減的現(xiàn)象。線型聚合物產(chǎn)生應(yīng)力松弛的原因，可理解為試樣所承受的應(yīng)力逐漸消耗于克服鏈段及分子鏈運動的內(nèi)摩擦阻力上。具體說，在外力作用下，高分子鏈段沿外力方向被迫舒展，因而產(chǎn)生內(nèi)部應(yīng)力，以與外力相抗衡。但是，通過鏈段熱運動調(diào)整分子構(gòu)象，以致纏結(jié)點散開，分子鏈產(chǎn)生相對滑移，逐漸恢復(fù)其蜷曲的原狀，內(nèi)應(yīng)力逐漸消除，與之相平衡的外力當(dāng)然也逐漸衰減，以維持恒定的形變。交聯(lián)聚合物整個分子不能產(chǎn)生質(zhì)心位移的運動，故應(yīng)力只能松弛到平衡值。35）滯后在一定溫度和循環(huán)(交變)應(yīng)力作用下，試樣應(yīng)變滯后于應(yīng)力變化的滯后現(xiàn)象。由于發(fā)生滯后現(xiàn)象，在每一循環(huán)變化中，都要以熱的形式損耗掉的能量。36）Boltzmann疊加原理Boltzmann疊加原理指出，高聚物的力學(xué)松弛行為是整個歷史上諸松弛過程的線性加和的結(jié)果。對于蠕變過程，每個負(fù)荷對高聚物的變形的貢獻是獨立的，總的蠕變是各個負(fù)荷引起的蠕變的線性加和。對于應(yīng)力松弛，每個應(yīng)變對高聚物的應(yīng)力松弛的貢獻也是獨立的，高聚物的總應(yīng)力等于歷史上諸應(yīng)變引起的應(yīng)力松弛過程的線性加和。37）銀紋(Crating)銀紋(Crating)現(xiàn)象是聚合物在張應(yīng)力作用下，于材料某些薄弱地方出現(xiàn)應(yīng)力集中而產(chǎn)生局部的塑性形變和取向，以至在材料表面或內(nèi)部垂直于應(yīng)力方向上出現(xiàn)長度為l00、寬度為10左右(視實驗條件而異)、厚度約為1的微細(xì)凹槽的現(xiàn)象。銀紋為聚合物所特有，通常出現(xiàn)在非晶態(tài)聚合物中，38）復(fù)合材料由連續(xù)相的基體（如聚合物樹脂等）與分散相的增強體（如各種纖維、織物、粉末填料等）組成的多相體系稱為復(fù)合材料。39）材料疲勞材料或構(gòu)件在周期應(yīng)力作用下斷裂或失效的現(xiàn)象，是材料在實際使用中常見的破壞形式。在低于屈服應(yīng)力或斷裂應(yīng)力的周期應(yīng)力作用下，材料內(nèi)部或其表面應(yīng)力集中處引發(fā)裂紋并促使裂紋傳播，從而導(dǎo)致最終的破壞。40）法向應(yīng)力效應(yīng)法向應(yīng)力效應(yīng)(包軸效應(yīng))是韋森堡首先觀察到的。故又稱為韋森堡效應(yīng)。其現(xiàn)象是：如果用一轉(zhuǎn)軸在液體中快速旋轉(zhuǎn)，聚合物熔體或溶液與低分子液體的液面變化明顯不同。低分子液體受到離心力的作用，中間部位液面下降，器壁處液面上升；高分子熔體或溶液受到向心力作用，液面在轉(zhuǎn)軸處是上升的，在轉(zhuǎn)軸上形成相當(dāng)厚的包軸層。包軸現(xiàn)象是高分子熔體的彈性所引起的。由于靠近轉(zhuǎn)軸表面熔體的線速度較高，分子鏈被拉伸取向纏繞在軸上。距轉(zhuǎn)軸越近的高分子拉伸取向的程度越大。取向分子有自發(fā)恢復(fù)到蜷曲構(gòu)象的傾向，但此彈性回復(fù)受到轉(zhuǎn)軸的限制，使這部分彈性能表現(xiàn)為一種包軸的內(nèi)裹力，把熔體分子沿軸向上擠41）擠出脹大擠出脹大現(xiàn)象又稱巴拉斯效應(yīng)，是指熔體出?？缀?，擠出物的截面積比?？捉孛娣e大的現(xiàn)象。擠出物脹大現(xiàn)象也是聚合物熔體彈性的表現(xiàn)。至少有兩方面因素引起。其一是聚合物熔體在外力作用下進入?？?，入口處流線收斂，在流動方向上產(chǎn)生速度梯度，因而分子受到拉伸力產(chǎn)生拉伸彈性形變，這部分形變一般在經(jīng)過模孔的時間內(nèi)還來不及完全松弛，出?？字?，外力對分子鏈的作用解除，高分子鏈就會由伸展?fàn)顟B(tài)重新回縮為蜷曲狀態(tài)，形變回復(fù)，發(fā)生出口膨脹。另一個原因是聚合物在?？變?nèi)流動時由于切應(yīng)力的作用，表現(xiàn)出法向應(yīng)力效應(yīng)，法向應(yīng)力差所產(chǎn)生的彈性形變在出?？缀蠡貜?fù)，因而擠出物直徑脹大。42）共軛聚合物摻雜與飽和聚合物比較，共軛聚合物能隙小，電離位小，電子親和力大。這類聚合物極易與某些電子受體或給體發(fā)生電荷轉(zhuǎn)移。共軛聚合物化學(xué)摻雜的實質(zhì)就是電荷轉(zhuǎn)移。摻雜率大幅提高。摻雜過程的電荷轉(zhuǎn)移是個可逆過程。因此，控制其摻雜和脫摻雜作用，為導(dǎo)電聚合物開辟了新的應(yīng)用前景。43）特性粘度濃度為c的情況下，單位濃度增加對溶液相對粘度自然對數(shù)值的貢獻，其值也是濃度的函數(shù)，單位與比濃粘度相同。特性粘度表示為。其物理意義為高分子溶液c 0時，單位濃度的增加對溶液增比粘度或相對粘度對數(shù)的貢獻。其數(shù)值不隨溶液濃度大小而變化，但隨濃度的表示方法而異。的單位是濃度單位的倒數(shù)，即d1g或mlg。44）高分子的凝聚態(tài)高分子的凝聚態(tài)是指高分子鏈之間的幾何排列和堆砌狀態(tài)，包括固體和液體。固體又有晶態(tài)和非晶態(tài)之分，非晶態(tài)聚合物屬液相結(jié)構(gòu)(即非晶固體)，晶態(tài)聚合物屬晶相結(jié)構(gòu)。聚合物熔體或濃溶液是液相結(jié)構(gòu)的非晶液體。液晶聚合物是一種處于中介狀態(tài)的物質(zhì)。聚合物不存在氣態(tài)，這是因為高分子的分子量很大，分子鏈很長，分子間作用力很大，超過了組成它的化學(xué)鍵的鍵能。45）液晶態(tài)結(jié)構(gòu) 一些物質(zhì)的結(jié)晶結(jié)構(gòu)受熱熔融或被溶劑溶解之后，表觀上雖然失去了固體物質(zhì)的剛性，變成了具有流動性的液體物質(zhì)，但結(jié)構(gòu)上仍然保持著一維或二維有序排列，從而在物理性質(zhì)上呈現(xiàn)出各向異性，形成一種兼有部分晶體和液體性質(zhì)的過渡狀態(tài)，這種中介狀態(tài)稱為液晶態(tài)，處在這種狀態(tài)下的物質(zhì)稱為液晶46）雙軸取向材料沿兩個互相垂直的方向(x、y方向)拉伸，面積增加，厚度減小，高分子鏈或鏈段傾向于與拉伸平面(x、y平面)平行排列，但在xy平面內(nèi)分子的排列是無序的。47）聚合物熔體不穩(wěn)定流動聚合物熔體在擠出時，如果切應(yīng)力超過一極限值時，熔體往往會出現(xiàn)不穩(wěn)定流動，擠出物外表不再是光滑。有多種原因造成熔體的不穩(wěn)定流動，其中熔體彈性是一個重要原因。對于高分子熔體，粘度高，粘滯阻力大，在較高的切變速率下，彈性形變增大，當(dāng)彈性形變的儲能達到或超過克服粘滯阻力的流動能量時，導(dǎo)致不穩(wěn)定流動的發(fā)生。因此，把聚合物這種彈性形變儲能引起的湍流稱為高彈湍流。48）幾何異構(gòu)當(dāng)主鏈上存在雙鍵時，形成雙鍵的碳原子上的取代基不能圍繞雙鍵旋轉(zhuǎn)，否則將破壞雙鍵中的鍵。當(dāng)組成雙鍵的兩個碳原子同時被不同的原子或基團取代時，由于內(nèi)雙鍵上的基團在雙鍵兩側(cè)的排列方式不同而有順式構(gòu)型和反式構(gòu)型之分，稱為幾何異構(gòu)體。49）應(yīng)力集中聚合物材料的破壞是高分子主鏈的化學(xué)鍵斷裂或是高分子鏈間相互作用力的破壞。通常，由主鏈化學(xué)鍵強度或鏈間相互作用力強度估算的理論強度比聚合物實際強度大1001000倍，這是由于材料內(nèi)部的應(yīng)力集中所致。引起應(yīng)力集中的缺陷有幾何的不連續(xù)，如孔、空洞、缺口、溝槽、裂紋；材質(zhì)的不連續(xù)，如雜質(zhì)的顆粒、共混物相容性差造成的過大第二組分顆粒；載荷的不連續(xù)；不連續(xù)的溫度分布產(chǎn)生的熱應(yīng)力等許多缺陷可以是材料中固有的，也可能是產(chǎn)品設(shè)計或加工時造成的。當(dāng)材料中存在上述缺陷時，其局部區(qū)域中的應(yīng)力要比平均應(yīng)力大得多，該處的應(yīng)力首先達到材料的斷裂強度值，材料的破壞便在那里開始。為此，注意克服不適當(dāng)?shù)漠a(chǎn)品設(shè)計和加工條件，對提高材料的強度是非常必要的。二、選擇題1高分子鏈的結(jié)構(gòu)是決定聚合物 （2 ） 的主要因素。 （1）形態(tài) ；（2）基本性質(zhì)；（3）序列結(jié)構(gòu)；（4）構(gòu)型2交聯(lián)高分子是高分子鏈之間通過 （3） 連接成一個三維空間網(wǎng)狀大分子。（1）官能團；（2）結(jié)構(gòu)單元；（3）化學(xué)鍵或鏈段；（4）重復(fù)單元3高分子鏈柔順性是分子鏈能夠改變其 （1） 的性質(zhì)。（1）構(gòu)象；（2）鏈段；（3）結(jié)構(gòu)；（4）規(guī)整性4當(dāng)物質(zhì)內(nèi)部的質(zhì)點在三維空間呈周期性地 （4） 時，該物質(zhì)稱為晶體。（1）重復(fù)；（2）分布；（3）排列；（4）重復(fù)排列5聚乙烯的穩(wěn)定晶型是 （1） 系。（1）正交晶系；（2）三斜晶系；（3）單斜晶系；（4）六方晶系6聚合物在結(jié)晶時，由于 （2） 不能充分地自由運動，妨礙了分子鏈的規(guī)整堆砌排列，因而，高分子晶體內(nèi)部往往含有比低分子晶體更多的晶格缺陷。（1）化學(xué)鍵；（2）鏈段；（3）鍵角；（4）鍵長7溶致型液晶高分子溶液在濃度很小時，由于剛性高分子在溶液中形成了 （1） 溶液，造成了該溶液的粘度-濃度關(guān)系與一般體系相同。（1）各向同性；（2）各向異性 ；（3）各向異性相比例大于各向同性；（4）各向同性比例大于各向異性8結(jié)晶聚合物的溶解要經(jīng)過結(jié)晶聚合物的 （4） 和溶解兩個過程。（1）溶脹；（2）溶劑吸附；（3）溶劑滲透；（4）熔融9聚合物溶解在良溶劑中，“鏈段”與溶劑分子的相互作用能 （3） “鏈段”之間的相互作用能，使高分子鏈在溶液中舒展。（1）遠遠小于；（2）等于；（3）遠遠大于；（4）無法判斷10第二維利系數(shù)A2與一樣，表征了高分子“鏈段”與溶劑分子之間的相互作用。在良溶劑中，由于溶劑化作用，“鏈段”間的相互作用 （1） 。（1）以斥力為主 ；（2）吸力增加；（3）斥力等于吸力；（4）說不清11高分子溶液作為聚合物和溶劑組成的二元體系，在一定條件下會發(fā)生相分離現(xiàn)象。相分離發(fā)生與否同溫度有關(guān)，此時的相分離溫度是 （4） 。（1）高臨界溶解溫度；（2）低臨界溶解溫度；（3）高臨界溶解溫度和地臨界溶解溫度同時存在；（4）A、B、C三種情況都有可能出現(xiàn)12通?？梢杂谩袄碚摶驒C理分布函數(shù)”表示聚合物的分子量分布。對于陰離子聚合反應(yīng)，其聚合物的分子量分布符合 （2） 。（1）SchulzFlory最可幾分布；（2）Poisson分布；（3）Schulz分布；（4）三種分布函數(shù)都可以13端基分析法只適用于測定分子量 （1） 在以下聚合物的數(shù)均分子量。（1）3104以下；（2）3104 3106；（3）3106 以上；（4）任何分子量14利用聚合物在溶液中的分子運動性質(zhì)，可以得到分子量分布。這種方法是 （3） 。（1）沉淀分級、溶解分級；（2）凝膠滲透色譜法、電子顯微鏡法；（3）超速離心沉降速度法；（4）其他方法15利用差示掃描量熱法(DSC)測試聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度是根據(jù) （4） 方法進行測定。（1）電磁效應(yīng)；（2）力學(xué)性質(zhì)的變化、電子顯微鏡法；（3）體積的變化；（4）熱力學(xué)性質(zhì)16對聚合物玻璃化轉(zhuǎn)變溫度影響最大的化學(xué)鍵是 （2） 。（1）共價鍵；（2）離子鍵；（3）氫鍵；（4）配位鍵17在一定溫度下觀察球晶半徑隨時間變化的方法是 （4） 。（1）膨脹計法；（2）光學(xué)解偏振法；（3）DSC法 ；（4）熱臺偏光顯微鏡法18熱塑性彈性體具有 （3） 特性。（1）塑料；（2）橡膠；（3）塑料和橡膠；（4）粘彈19交聯(lián)橡膠的溶脹是 （3） 的結(jié)果。（1）溶劑力圖滲入聚合物內(nèi)部； （2）網(wǎng)狀分子鏈向三度空間伸展；（3）A、B都存在；（4）A、B都不存在20聚合物的力學(xué)松弛是 （4） 現(xiàn)象。（1）在一定溫度和恒定應(yīng)力作用下，觀察試樣應(yīng)變隨時間增加而逐漸增大的蠕變（2）在一定溫度和恒定應(yīng)變條件下，觀察試樣內(nèi)部的應(yīng)力隨時間增加而逐漸衰減的應(yīng)力松弛（3）在一定溫度和循環(huán)(交變)應(yīng)力作用下，觀察試樣應(yīng)變滯后于應(yīng)力（4）A、B、C三種21應(yīng)力松弛，就是在恒定溫度和形變保持不變的情況下，聚合物內(nèi)部的應(yīng)力隨時間 而逐漸 （1） 的現(xiàn)象。（1）增加，衰減；（2）增加，增強；（3）減少，衰減；（4）減少，增強22研究聚合物靜態(tài)粘彈性的實驗方法是（2） 。（1）自由振動法；（2）應(yīng)力松弛儀；（3）共振法；（4）強迫振動非共振法23 下列聚合物中介電系數(shù)最小的是（）24.下列聚合物中介電損耗最大的是（）25下列說法中不正確的是（）（）摻雜是化學(xué)過程；（）摻雜是物理過程；（）摻雜過程有電荷轉(zhuǎn)移；（）摻雜是可逆過程26下列聚合物Tg最高的是（）（）聚乙烯；（）聚丙烯；（）聚氯乙烯；（）聚丙烯腈27關(guān)于聚合物結(jié)晶的下列說法中正確的是（）（1）溫度越高，越易結(jié)晶；（2）溫度越高，越易結(jié)晶；（3）分子鏈對稱性好，易于結(jié)晶；（4）只有結(jié)構(gòu)規(guī)整性聚合物才能結(jié)晶。28下列材料中耐熱性最好的是（4）（1）尼龍；（）聚乙烯；（）聚苯乙烯；（）芳綸29下列現(xiàn)象中（3）屬于動態(tài)粘彈性現(xiàn)象（1）蠕變；（）應(yīng)力松弛；（）滯后；（）應(yīng)力集中30下列說法正確的是（）（1）聚合物熔體沒有彈性；（2）玻璃化溫度以下，聚合物沒有粘流性；（3）粘彈性行為具有溫度和時間依賴性；（4）粘彈性行為之與高分子本身結(jié)構(gòu)有關(guān)。31關(guān)于玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的說法正確的是（）（1）塑料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度高于室溫；（2）塑料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度低于室溫；（3）玻璃化轉(zhuǎn)變溫度與高分子的鏈段的運動相對應(yīng)；（4）玻璃化轉(zhuǎn)變溫度是橡膠使用的上限溫度。32球晶應(yīng)在（）條件下制備（） 稀溶液；（）熔體；（）高溫高壓；（）低于玻璃化轉(zhuǎn)變溫度33一般來講，（）需要較高的取向度（） 橡膠；（）塑料；（）纖維；（）粘合劑34在下面的天然高分子中，單分散的是（）（） 纖維素；（）天然橡膠；（）淀粉；（）牛奶酪蛋白35聚合物的多重轉(zhuǎn)變是由于（）（） 相對分子量的多分散性；（）分子鏈的不同構(gòu)型；（）高分子運動單元具有多重性；（）雜質(zhì)的影響36高聚物處于橡膠態(tài)時，其彈性模量（）（） 隨形變增大而增大；（）隨形變增大而減??；（）與形變無關(guān)；（）變化不定。37相對分子量增加時，以下那種性能下降（）（） 抗張強度；（）可加工性；（）熔點；（）玻璃化溫度。38分子極性越大，極化程度越大，則聚合物介電常數(shù)（1）（1）越大；（2）越??；（3）不確定39高分子內(nèi)旋轉(zhuǎn)受阻程度越大，其均方末端距（1） （1）越大；（2）越??；（3）趨于恒定值；（4）可能變大或變小40WLF方程是根據(jù)自由體積理論推導(dǎo)出來的，它適合于（2）（1）晶態(tài)聚合物松弛過程；（2）非晶態(tài)聚合物松弛過程；（3）高分子稀溶液；（4）所有聚合物松弛過程41由兩種聚合物組成的共聚體系，如果完全相容，則體系的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度將（2）（1）只有一個玻璃化轉(zhuǎn)變溫度且小于任何一種聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度；（2）只有一個玻璃化轉(zhuǎn)變溫度且介于兩者之間；（3）具有兩個不同的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度；（4）不能夠確定42在濃度相同的條件下，聚合物在（2）中的黏度最大（1）溶液中；（2）良溶劑；（3）不良溶劑；（4）極性溶劑43下列那些聚合物不可作為工程塑料是（4）（1）聚酰亞胺；（2）低壓聚乙烯；（3）聚碳酸酯；（4）聚丁二烯44高聚物為假塑性流體，其黏度隨剪切速率的增加而（3）（1）增加；（2）不變；（3）減??；（4）變化不定45以下過程中，（3）與鏈段運動無關(guān)（1）屈服；（2）粘流；（3）流動曲線中的拉伸流動區(qū)；（4）降解46某一聚合物薄膜，當(dāng)溫度升至一定溫度時發(fā)生收縮，這是由于（2）（1）大分子取向；（2）大分子解取向；（3）內(nèi)應(yīng)力釋放；（4）受熱不勻47同一聚合物樣品，以下計算值那個較大（2）（1）自由連接鏈均方末端距；（2）自由旋轉(zhuǎn)鏈均方末端距；（3）均方旋轉(zhuǎn)半徑；4)鏈段長度48聚合物擠出成型時，產(chǎn)生熔體破裂的原因是（2）（1）剪切變??；（2）熔體彈性形變回復(fù)不均勻；（3）熔體黏度過??；（4）大分子鏈取向程度低49聚氯乙烯中加入（3）時，Tg和Tf均向低溫變化。（1）填充劑；（2）穩(wěn)定劑；（3）增塑劑；（4）著色劑50高聚物滯后現(xiàn)象發(fā)生的原因是（1）（1）運動時受到內(nèi)摩擦力的影響；（2）高聚物的惰性很大；（3）高聚物彈性很大；（4）高聚物有結(jié)晶51粘彈性表現(xiàn)最為明顯的溫度是（2）（1）Tg；（2）TgTf；（3）TgTd；（4）Td52.聚合物的導(dǎo)電性隨溫度的升高而（1）（1）升高；（2）降低；（3）保持不變；（4）變化不定53下列那個過程熵變增加的是（1）（1）結(jié)晶熔化；（2）橡膠拉伸；（3）交聯(lián)；（4）取向54聚碳酸酯的應(yīng)力-應(yīng)變曲線屬于以下那一類（3）（1）硬而脆；（2）軟而韌；（3）硬而韌；（4）軟而脆55聚合物結(jié)晶度增加，（2）增加（1）透明性；（2）抗張強度；（3）沖擊強度；（4）等規(guī)度56提高高分子材料的拉伸強度有效途徑為（3）（1）提高拉伸速度；（2）取向；（3）增塑；（4）降低溫度57聚合物的介電損耗因子一般與其（1）無關(guān)（1）分子量；（2）極性大?。唬?）溫度；（4）電場頻率簡答題：1高分子鏈結(jié)構(gòu)是什么？包括那些內(nèi)容？答案要點:高分子鏈結(jié)構(gòu)指單個高分子的結(jié)構(gòu)和形態(tài)，包括（1）化學(xué)組成、構(gòu)型、構(gòu)造和共聚物的序列結(jié)構(gòu)。構(gòu)型是指分子中原子的在空間的幾何排列，包括旋光異構(gòu)（或立體異構(gòu)）和幾何異構(gòu)（或順反異構(gòu)）。構(gòu)造是只聚合物分子的形狀，如線型、支化、交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)等。（2）分子的大小和形狀。2高分子構(gòu)型的異構(gòu)有幾種？各有什么特點？答案要點: 高分子構(gòu)型的異構(gòu)有旋光異構(gòu)和幾何異構(gòu)(1)旋光異構(gòu)：高分子全同立構(gòu)(或等規(guī)立構(gòu))：當(dāng)取代基全部處于主鏈平面的一側(cè)或者說高分子全部由一種旋光異構(gòu)單元鍵接而成。間同立構(gòu)(或間規(guī)立構(gòu))：取代基相間的分布于主鏈平面的二側(cè)或者說兩種旋光異構(gòu)單元交替鍵接。 無規(guī)立構(gòu)：當(dāng)取代基在平面兩側(cè)作不規(guī)則分布或者說兩種旋光異構(gòu)體單元完全無規(guī)鍵接時。全同立構(gòu)和間同立構(gòu)高分子鏈易于結(jié)晶，而無規(guī)立構(gòu)高分子鏈不易結(jié)晶。(2)幾何異構(gòu)：1,4加聚的雙烯類聚合物中，由于主鏈雙鍵的碳原子上的取代基不能繞雙鍵旋轉(zhuǎn)，當(dāng)組成雙鍵的兩個碳原子同時被兩個不同的原子或基團取代時，即可形成順反兩種構(gòu)型，它們稱作幾何異構(gòu)體。順式結(jié)構(gòu)分子鏈與分子鏈之間的距離較大，不易結(jié)晶。反式結(jié)構(gòu)分子鏈的結(jié)構(gòu)比較規(guī)整，容易結(jié)晶。3分子構(gòu)造如何影響聚合物的性能？答案要點:分子構(gòu)造對聚合物的性能有很大影響。線型分子間沒有化學(xué)鍵合，一般可溶、熔，易于加工成型。支化聚合物的化學(xué)性質(zhì)與線形聚合物相似，但物理性能受支化程度影響顯著。短支鏈降低結(jié)晶度，長支鏈嚴(yán)重影響聚合物的熔融流動性能。梯形聚合物具有高強度、高模量和耐熱性能。一般交聯(lián)聚合物不溶不熔，只有當(dāng)支化度低時，才可溶脹。4影響高分子鏈柔性的因素有那些？如何影響？答案要點:分子結(jié)構(gòu)的影響：（1）主鏈結(jié)構(gòu) 主鏈全為單鍵或含孤立雙鍵時，分子鏈柔順性較大，而含有芳雜環(huán)結(jié)構(gòu)時，由于無法內(nèi)旋轉(zhuǎn)，柔順性差。（2）取代基 極性取代基使柔順性變差，非極性取代基體積大，位阻大，柔順性變差。（3）支化、交聯(lián) 若支鏈很長，阻礙鏈的內(nèi)旋轉(zhuǎn)時，柔順性變差。對于交聯(lián)結(jié)構(gòu)，交聯(lián)程度不大時，對柔順性影響不大，當(dāng)交聯(lián)程度達到一定程度時，大大影響鏈的柔順性。（4）分子鏈的長短 一般分子鏈越長，構(gòu)象數(shù)目越多，柔順性越好。（5）分子間作用力 作用力大則柔性差。（6）分子鏈的規(guī)整性 越規(guī)整，結(jié)晶能力越強，柔性變差。外界因素的影響：（1）溫度 溫度升高，柔性增加，反之降低。（2）外力 外力作用速度緩慢時，柔性容易顯示；外力作用速度快時，分子鏈顯得僵硬。（3）溶劑 與高分子鏈間的作用對高分子形態(tài)有重要影響，進而影響柔性。5在聚合物晶體中，內(nèi)部排列質(zhì)點是什么？晶胞共有哪幾種類型？它們之間的區(qū)別由什么決定？答案要點: 聚合物晶體中，呈周期性排列的質(zhì)點是大分子鏈中的結(jié)構(gòu)單元鏈節(jié)。晶胞的類型：立方、四方、斜方、單斜、三斜、六方、三方七種。它們間的區(qū)別由不同的晶胞參數(shù)決定。6高分子的晶格缺陷是由什么原因造成的？為什么高分子具有更多的晶格缺陷？答案要點:高分子晶格缺陷是由端基、鏈扭結(jié)、鏈扭結(jié)引起的局部構(gòu)象錯誤所致。由于聚合物具有長鏈結(jié)構(gòu)的特點，結(jié)晶時鏈段并不能充分自由運動，就妨礙了分子鏈的規(guī)整的堆砌排列，因而高分子晶體內(nèi)部往往含有比小分子更多的缺陷。7聚合物的晶體有幾種形式？影響晶體形態(tài)的因素有哪些？答案要點:晶體形態(tài)：單晶、球晶和其他結(jié)晶，包括樹枝狀晶、纖維狀晶、串晶、柱晶和伸直鏈晶體。影響晶體形態(tài)的因素是晶體生長的外部條件和晶體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。外部條件包括溶液的成分、晶體生長溫度、粘度、所受作用力的方式及大小等。8常用測定高分子結(jié)晶度的方法有幾種？每種方法的基本原理是什么？答案要點: (1)密度法 依據(jù)為晶區(qū)規(guī)整，密度大于非晶區(qū)。(2)X射線衍射峰依據(jù)：總的相干散射強度等于晶區(qū)和非晶區(qū)相干散射強度之和。(3)量熱法 依據(jù)：聚合物熔融過程中的熱效應(yīng)來測定結(jié)晶度。9從分子結(jié)構(gòu)角度分析非晶態(tài)聚合物產(chǎn)生的原因？答案要點:(1)鏈規(guī)整性差，以致不能生成可觀的結(jié)晶；（2）鏈結(jié)構(gòu)雖有規(guī)整性,可以結(jié)晶，但因結(jié)晶速度十分緩慢，以致于熔體在通常冷卻速度下得不到可觀的結(jié)晶；(3)鏈結(jié)構(gòu)雖有規(guī)整性，但因分子鏈扭曲不易結(jié)晶。10液晶高分子的基本特點是什么？答案要點:液晶高分子與液晶小分子相比，具有高分子量和高分子化合物的特性；與其它高分子相比，又由液晶相所特有的分子取向序和位置序。高分子量和液晶相序的有機結(jié)合，賦予高分子獨特的性能。如液晶高分子具有高強度、高模量等。11液晶的晶型有幾種？各有什么特點？答案要點: （1）向列型液晶：棒狀分子鏈在長軸方向上，傾向于平行于一個共同的主軸，呈現(xiàn)一維有序性。但棒狀分子鏈的重心位置是無序的，相鄰分子鏈重心之間的關(guān)系和小分子液晶相似。向列型液晶在正交偏光顯微鏡下，可以觀察到細(xì)絲狀和紋影狀的織態(tài)結(jié)構(gòu)。（2）近晶型液晶：棒狀分子鏈之間以層片狀排列著，這些層片不是嚴(yán)格剛性的，而是形成柔性的分子二維有序的薄片，各層中的分子只能在本層的平面上活動而不能來往于相鄰兩層之間。近晶型液晶在正交偏光顯微鏡下可以觀察到典型的扇狀織態(tài)結(jié)構(gòu)特征。（3）膽甾型液晶：中介相是由許多分子鏈排列的方向依次規(guī)則地扭轉(zhuǎn)一定角度，因此多層分子鏈排列后，形成了螺旋結(jié)構(gòu)。膽甾型液晶在偏光鏡下可觀察到特殊的油狀紋理織構(gòu)。另外，當(dāng)白色光射到這些扭轉(zhuǎn)的分子層上時，會呈現(xiàn)彩虹般的顏色，同時還可以使透射光發(fā)生極高的偏振旋轉(zhuǎn)，這些均可用以表征膽甾型液晶獨特的光學(xué)性質(zhì)。(4)盤狀液晶 盤狀分子傾向于沿某一空間方向排列,但分子質(zhì)心卻沒有任何位置有序。12如何提高高分子合金的相容性？答案要點: 提高合金相容性的方法：（1）在物理共混中，加入第三組分作增溶劑。增容劑可以是與兩種共混高分子化學(xué)組成相同的嵌段或接枝共聚物，也可以是化學(xué)組成不同但能與之相容的嵌段或接枝共聚物。（2）在不同聚合物的分子間引入各種特殊的相互作用，可使不相容的體系變?yōu)榉肿铀缴喜糠只蛲耆嗳莸木囿w系。13如何檢測高分子合金的相容性？簡述其原理。聚合物之間相容性判別方法：（1）觀察共混體系的透光率，相容的均相體系是透明的，非均相體系，呈現(xiàn)混濁。但對于折光指數(shù)相同或微尺寸小于可見光波長的體系不適用。（2）共混體系的Tg是判斷相容性的最通用和最有效的方法。完全相容的體系僅有一個Tg，非均相體系會有兩個Tg。（3）采用光學(xué)顯微鏡或電子顯微鏡直接觀察分散相的尺寸分布。近年來一些新的方法如：核磁共振、傅里葉紅外等方法成功用于共混體系的相容性觀察。 14判斷溶劑對聚合物溶解能力的三個原則是什么？答案要點:（1）極性相近原則；（2）內(nèi)聚能密度或溶度參數(shù)相近原則；（3）高分子溶液相互作用參數(shù)1小于12 原則。15Flory-Krigbaum稀溶液的基本理論是什么？它與晶格理論相比，如何進行修正？答案要點: 該理論基本點：高分子稀溶液中鏈段的分布是不均勻的，而以鏈段云形式分布在溶劑中，每一鏈段云近似成球體；在鏈段云內(nèi)，以質(zhì)心為中心，鏈段的徑向分布符合高斯分布；鏈段云彼此接近引起自由能的變化鏈段云有排斥體積。該理論認(rèn)為高分子稀溶液性質(zhì)的非理想部分應(yīng)該由兩部分構(gòu)成，一部分是由高分子鏈段間、溶劑分子間以及鏈段與溶劑分子間相互作用不同引起的，主要體現(xiàn)在混合熱上；另一部分是由于高分子溶解在良溶劑中，高分子鏈段與溶劑分子的相互作用遠遠大于鏈段之間的相互作用，使高分子在溶液中擴張，這樣，高分子的許多構(gòu)象不能實現(xiàn)，主要體現(xiàn)在混合熵上。16聚合物分子量分布的測定方法有幾種？簡述GPC測定原理。答案要點:有端基分析法、氣相滲透法、滲透壓法、光散射法、粘度法凝膠滲透色譜法（GPC）。聚合物的凝膠滲透色譜法(GPC)是一種柱子分級分離法, 在柱中溶解的聚合物分子按其大小被分離. 當(dāng)溶質(zhì)分子在一個流動液體中通過多孔粒子固定床時, 將被分級分離. 一定大小的溶質(zhì)分子被柱形填料上的細(xì)孔所截留, 這些填料本身有填料的小孔, 較大的溶質(zhì)分子透過細(xì)孔的比例較小, 從而它比小的分子更容易以柱上洗提出. 聚合物的凝膠滲透色譜法能給出分子大小的分布, 根據(jù)此分布并利用公式就能夠計算出平均分子量. 凝膠透色譜法不是一種基本的方法, 這種方法需要標(biāo)定,以便把原始實驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計和轉(zhuǎn)換成分子量分布. 因此, 它是一種好的分析手段。17簡述聚合物分子的運動及其特點。答案要點: (1)運動單元的多重性，包括：高分子鏈的整體運動，鏈段運動，鏈節(jié)、支鏈、側(cè)基的運動，晶區(qū)內(nèi)分子運動。(2)分子運動的時間依賴性。原因在于不同的運動單元的運動均需要克服摩擦力，不可能瞬時完成。(3)分子運動的溫度依賴性。不同溫度下表現(xiàn)出不同的運動特征。玻璃態(tài)：分子運動限于振動和短程的旋轉(zhuǎn)運動；玻璃橡膠轉(zhuǎn)變區(qū)：模量下降很多，鏈段為運動；橡膠流動區(qū)：既呈現(xiàn)橡膠彈性又呈現(xiàn)流動性；液體流動區(qū)，整個分子鏈成為運動單元。18簡述高分子聚合物玻璃化轉(zhuǎn)變的自由體積理論。答案要點: 玻璃化轉(zhuǎn)變是高分子鏈段運動的松馳過程。自由體積理論認(rèn)為，液體或固體，它的整個體積包括兩部分：一部分是分子本身占據(jù)的，稱為占有體積；另一部分是分子間的空隙，稱為自由體積，它以大小不等的空穴無規(guī)分布在聚合物中，提供了分子運動的空間，是分子鏈可能通過轉(zhuǎn)動而調(diào)節(jié)構(gòu)象。在玻璃化溫度以下，鏈段運動被凍結(jié)，自由體積也處于凍結(jié)狀態(tài)，其空穴尺寸和分布基本上固定。聚合物在玻璃化溫度下，自由體積提供的空間不足以使聚合物鏈發(fā)生構(gòu)象調(diào)整，隨溫度升高，聚合物體積膨脹只是由于分子振動、鍵長的變化，即分子占有體積的膨脹。而在玻璃化溫度以上，自由體積開始膨脹，為鏈段運動提供保證，鏈段由凍結(jié)進入運動狀態(tài)。19影響Tg的因素是什么？通過什么手段可以調(diào)節(jié)聚合物的Tg？ 影響Tg的因素：（1）主鏈的柔順性；（2）取代基；（3）構(gòu)型；（4）分子量；（5）鏈間相互作用；（6）作用力；（7）實驗速度。調(diào)節(jié)手段：（1）增塑 降低Tg。（2）共聚 取決于共聚方法，共聚組成及共聚單體的化學(xué)結(jié)構(gòu)。（3）交聯(lián) 提高Tg。（4）共混 由共混物的相容性決定。如果熱力學(xué)互容，則共混物的Tg與相同組分無規(guī)共聚物的Tg相同，即介于相應(yīng)聚合物的Tg之間。20聚合物結(jié)晶的必要條件是什么？如何影響聚合物的結(jié)晶 ？答案要點:聚合物結(jié)晶的必要條件是分子結(jié)構(gòu)的對稱性和規(guī)整性，這也是影響其結(jié)晶能力、結(jié)晶速度主要結(jié)構(gòu)因素。此外，結(jié)晶還需要溫度和時間。影響因素：（1）鏈的對稱性和規(guī)整性：分子鏈的對稱性和規(guī)整性越高，越易于結(jié)晶。（2）分子量：分子量大，熔體粘度增大，鏈運動能力降低，限制了鏈段向晶核的擴散排列，聚合物結(jié)晶速度變慢。（3）共聚物：與共聚單體的結(jié)構(gòu)、共聚物組成、共聚物分子鏈對稱性和規(guī)整性均有關(guān)。無規(guī)共聚物結(jié)晶能力降低。如果兩種共聚物的均聚物結(jié)晶結(jié)構(gòu)相同，這種共聚物也可以結(jié)晶。嵌段聚合物的各個嵌段基本保持基本保持相對獨立性，其中能結(jié)晶的嵌段將形成自己的晶區(qū)。21聚合物發(fā)生相轉(zhuǎn)變時，各種影響因素如何發(fā)揮作用？答案要點:影響聚合物熔融的因素有：（1）鏈結(jié)構(gòu) 分子鏈段間作用力大、剛性大、對稱性和規(guī)整性好則熔點高。（2）稀釋效應(yīng) 增塑劑和可溶性添加劑等助劑降低熔點。（3）共聚 無規(guī)共聚和交替共聚大幅降低熔點。（4）片晶厚度 與熔點成正比關(guān)系。（5）結(jié)晶溫度 結(jié)晶溫度高熔點高。（6）應(yīng)力和壓力 對于結(jié)晶聚合物，拉伸有利于結(jié)晶，結(jié)果提高了結(jié)晶度，也提高了熔點。在壓力下結(jié)晶，可增加片晶厚度，可提高熔點。22橡膠和彈性體物理學(xué)及力學(xué)特性是什么？答案要點:橡膠和彈性體的物理力學(xué)性能極其特殊。有穩(wěn)定的尺寸，在小形變時，其彈性響應(yīng)符合虎克定律，象固體；但其熱膨脹系數(shù)和等溫壓縮系數(shù)又與液體有相同的數(shù)量級，意味著其分子間作用力與液體相似；此外，導(dǎo)致形變的應(yīng)力隨溫度升高而增加，又與氣體的壓強隨溫度升高相似。 就力學(xué)性能而言，橡膠彈性具有如下特點：（1）彈性形變大，而當(dāng)除去外力時可以恢復(fù)。但通統(tǒng)固體材料的彈性形變一般不超過1。（2）聚合物發(fā)生高彈形變時，彈性模量與溫度成正比，即溫度升高，彈性回力增高，而金屬的普通固體材料彈性模量隨著溫度升高而下降。（3）快速拉伸時，橡膠自身溫度上升(放熱)；反之，回縮時，橡膠自身溫度降低(吸熱)。但普通材料與之相反，而且熱效應(yīng)極小。（4）高彈形變有松馳特性，即高彈形變與外力作用時間有關(guān)，特別對于線性聚合物。在高彈形變中常常伴隨不可逆流動變形，作用力持續(xù)時間愈長，不可逆形變顯著。23.簡述聚合物粘彈性現(xiàn)象。答案要點: 高分子材料的力學(xué)行為在通常情況下總是或多或少表現(xiàn)為彈性與粘性相結(jié)合的特性，而且彈性與粘性的貢獻隨外力作用的時間而異，這種特性稱之為粘彈性。粘彈性的本質(zhì)是由于聚合物分子運動具有松弛特性。包括：（1）蠕變 指在一定溫度、一定應(yīng)力的作用下，聚合物的形變隨時間的變化稱為蠕變。（2）應(yīng)力松弛 在一定溫度、恒定應(yīng)變的條件下，試樣內(nèi)的應(yīng)力隨時間的延長而逐漸減小的現(xiàn)象稱為應(yīng)力松弛。（3）滯后現(xiàn)象 在一定溫度和交變應(yīng)力的作用下，試樣應(yīng)變滯后于應(yīng)力變化的現(xiàn)象。其中，蠕變、應(yīng)力松弛屬于靜態(tài)粘彈性，滯后屬于動態(tài)粘彈性。24簡述描述聚合物粘彈性的Maxwell模型。答案要點: 將彈性模量為G的彈簧與粘度為的粘壺串聯(lián)，即為麥克斯韋爾模型。當(dāng)施加應(yīng)力時，形變等于彈簧與粘壺形變之和.e,所以當(dāng)形變恒定時， , 所以積分，并令t0，o，得定義為松弛時間，則 oe-t/.當(dāng)t時，o/e，因此松弛時間等于應(yīng)力松弛至起始應(yīng)力的1/e時所經(jīng)的時間。松弛時間越長，該模型越接近理想彈性體。麥克斯韋爾模型可以描述應(yīng)力松弛過程，但不能描述蠕變過程。25. 簡述時溫等效原理答案要點:從分子運動的松弛性質(zhì)可以知道，同一個力學(xué)松弛現(xiàn)象，即可在較高溫度下、較短的時間內(nèi)觀察到，也可以在較低溫度