文檔高分子物理2013

2013名詞解釋、概念高分子的柔順性：高分子能夠呈現(xiàn)不同程度卷曲構(gòu)象狀態(tài)的性質(zhì)。高分子的構(gòu)型：高分子中由化學(xué)鍵固定了的原子或/和原子團(tuán)的空間排列順序。時(shí)-溫等效原理：對(duì)于某種模式的分子運(yùn)動(dòng)，可以在較高的溫度下較短的時(shí)間內(nèi)觀察到，也可以在較低的溫度下較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)觀察到，升高溫度與延長(zhǎng)觀察時(shí)間是等效的。對(duì)高聚物的粘彈行為也是等效的。高分子凝膠：高分子間以共價(jià)鍵交聯(lián)的聚合物溶脹體。聚合物的轉(zhuǎn)變：在一定條件下，本體聚合物有一種模式的分子運(yùn)動(dòng)向另一種模式的分子運(yùn)動(dòng)變化，此時(shí)，聚合物的力學(xué)性能，熱力學(xué)性能，電學(xué)性能乃至化學(xué)性能等發(fā)生急劇改變，熱力學(xué)上稱為轉(zhuǎn)變，動(dòng)力學(xué)上成為松弛。應(yīng)力集中效應(yīng)：聚合物試樣受到外力作用時(shí)，在應(yīng)力集中物周圍的材料承受的實(shí)際應(yīng)力大于平均應(yīng)力的現(xiàn)象。強(qiáng)迫高彈性：能產(chǎn)生強(qiáng)迫高彈性形變的性質(zhì)。強(qiáng)迫高彈性形變：在相當(dāng)大的外力作用下，玻璃態(tài)、結(jié)晶態(tài)聚合物發(fā)生的大的彈性形變。取向態(tài)聚合物：具有取向的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)的聚合物。蠕變：在一定溫度、濕度和不太大的恒定外力作用下，形變隨時(shí)間延長(zhǎng)而增大的現(xiàn)象。聚合物的介電損耗：電解質(zhì)在交變電場(chǎng)作用下，載流子的運(yùn)動(dòng)，高分子的極化，克服內(nèi)摩擦，將電場(chǎng)功的一部分以熱的形式損耗的現(xiàn)象。判斷下面的說法是否正確，簡(jiǎn)述原因球晶較大的聚合物，其透光性均較高。（×）答：球晶一般不透明，呈半透明或乳白色。因?yàn)榍蚓С叽纾?gt;入射光波長(zhǎng)的1/2）較大，晶區(qū)和非晶區(qū)折光指數(shù)不同，出現(xiàn)光的折射、散射。通常使用的聚苯乙烯塑料總是呈脆性的。（×）答：聚苯乙烯透明塑料在外力作用下會(huì)出現(xiàn)微裂紋，使光學(xué)透明度下降，影響塑料的使用性能，在較大的外力作用下微裂紋會(huì)進(jìn)一步發(fā)展，以微裂紋的微纖斷裂產(chǎn)生附加的空洞開始，逐漸發(fā)展到臨界大小，此后裂紋便快速地增大為裂縫，而微裂紋則繼續(xù)在裂縫的頂端形成，最后使材料發(fā)生斷裂而破壞。塑料的最高使用溫度是玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（×）答：塑料的最高使用溫度是玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和熔點(diǎn)。HDPE在室溫下可溶于與其溶度參數(shù)相近的溶劑中制成溶液（×）答：HDPE是非極性結(jié)晶聚合物，常溫下聚合物不溶于與之溶度參數(shù)相近的溶劑中，要加熱到T≥0.9Tm才可溶?？梢酝ㄟ^改變高分子構(gòu)象改變高分子的立構(gòu)規(guī)整性。（×）答：立構(gòu)規(guī)整性是高分子的近程結(jié)構(gòu)。屬于化學(xué)性質(zhì)，要改變立構(gòu)規(guī)整性必須使化學(xué)鍵斷裂，而構(gòu)象是高分子鏈在空間的不同形態(tài)，屬于遠(yuǎn)程結(jié)構(gòu)，通過單鍵內(nèi)旋轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)。線性非結(jié)晶聚合物的在高彈態(tài)時(shí)只有鏈段能夠重排。（√？答：鏈段及比鏈段小的運(yùn)動(dòng)單元可以運(yùn)動(dòng)，以鏈段發(fā)生重排運(yùn)動(dòng)為特征。相同的聚丙烯的標(biāo)準(zhǔn)試片，用電子拉力機(jī)在拉伸速度20mm/min下測(cè)得的模量比拉伸速度50mm/min下測(cè)得的模量低。（√）答：隨T降低：E、σy、σB提高，ε減小。增大拉伸速度對(duì)拉伸應(yīng)力－應(yīng)變行為的影響與降低溫度是等效的。尼龍1010的熔點(diǎn)比尼龍66的高。（√）答：尼龍1010，尼龍66，尼龍610中，尼龍66的氫鍵密度最大，而氫鍵的形成主要是增加了熔融熱，因而氫鍵的密度越大，熔點(diǎn)越高。填空題問答題為什么說柔順性是高分子材料獨(dú)具的特性？答：柔順性是高分子能夠呈現(xiàn)不同程度卷曲構(gòu)象狀態(tài)的性質(zhì)。高分子分子量大，可內(nèi)旋轉(zhuǎn)單鍵數(shù)多，呈現(xiàn)的構(gòu)象數(shù)多，可以在相當(dāng)大的范圍內(nèi)改變答：試樣尺寸越大，存在應(yīng)力集中物的機(jī)會(huì)越多；形狀不同，可能會(huì)產(chǎn)生不同的應(yīng)力集中效應(yīng)。所以，測(cè)試力學(xué)性能時(shí)要規(guī)定試樣的形狀和尺寸；某種聚合物呈什么方式斷裂，不是固定的。既取決于聚合物本身的結(jié)構(gòu)，又與外場(chǎng)條件密切相關(guān)，如外力作用速度、作用力類型、溫度、濕度等，所以，測(cè)試力學(xué)性能時(shí)要規(guī)定試樣的溫度和濕度。5.試分析分子量及其分子量分布對(duì)聚合物熔體零切粘度的影響？答：（1）分子量的影響：當(dāng)分子量小于臨界分子量MC時(shí)，高聚物的零切粘度與重均分子量成正比，

η0=K1MW當(dāng)分子量大于臨界分子量MC時(shí)，零切粘度隨分子量增加而急劇增加，

η0=K2MW

（2）分子量分布的影響：分子量分布較窄或單分散的高聚物，熔體的剪切粘度主要由重均分子量決定。而分子量分布較寬的高聚物，其粘度可能與重均分子量沒有嚴(yán)格的關(guān)系，分子量分布曲線上的大分子量尾端對(duì)零切粘度及流變行為有特別重要的影響。

在臨界分子量以上，零切粘度與重均分子量的3.4次方成比例，因此對(duì)于分子量分布較寬的高聚物，其高分子量部分對(duì)零切粘度的貢獻(xiàn)要比低分子量部分大得多。這樣，兩個(gè)重均分子量相同的同種高聚物試樣，分子量分布較寬的有可能比窄的有較高的零切粘度。6.凝膠滲透色譜法測(cè)定聚合物分子量分布和平均分子量的方法原理是什么？答：將待研究的聚合物配成稀溶液,引入到裝有多孔性填料的色譜柱中,用溶解聚合物的溶劑淋洗,按照高分子在溶液中尺寸大小不同,由大到小依次被淋洗出來,通過對(duì)淋洗液濃度、體積檢測(cè)和數(shù)據(jù)處理,可以得到分子量的分布和各種平均分子量.7.簡(jiǎn)述聚合物的溶解過程，并解釋為什么大多聚合物的溶解速度都很慢？答：因?yàn)榫酆衔锓肿优c溶劑分子的大小相差懸殊，兩者的分子運(yùn)動(dòng)速度差別很大，溶劑分子能比較快地滲透進(jìn)入高聚物，而高分子向溶劑地?cái)U(kuò)散卻非常慢。這樣，高聚物地溶解過程要經(jīng)過兩個(gè)階段，先是溶劑分子滲入高聚物內(nèi)部，使高聚物體積膨脹，稱為“溶脹”，然后才是高分子均勻分散在溶劑中，形成完全溶解地分子分散的均相體系。整個(gè)過程往往需要較長(zhǎng)的時(shí)間。

高聚物的聚集態(tài)又有非晶態(tài)和晶態(tài)之分。非晶態(tài)高聚物的分子堆砌比較松散，分子間的相互作用較弱，因而溶劑分子比較容易滲入高聚物內(nèi)部使之溶脹和溶解。晶態(tài)高聚物由于分子排列規(guī)整，堆砌緊密，分子間相互作用力很強(qiáng)，以致溶劑分子滲入高聚物內(nèi)部非常困難，因此晶態(tài)高聚物的溶解要困難得多。非極性的晶態(tài)高聚物（如PE）在室溫很難溶解，往往要升溫至其熔點(diǎn)附近，待晶態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榉蔷B(tài)后才可溶；而極性的晶態(tài)高聚物在室溫就能溶解在極性溶劑中。8.試用高分子物理的原理解釋我們?nèi)粘Ｉ钪信龅降囊恍┈F(xiàn)象（最少兩個(gè)）？答：（1）人的皮膚就是由高分子組成的，是一種彈性體，高分子容易老化，常蒸桑拿會(huì)加速皮膚老化。（2）雞湯最有營(yíng)養(yǎng)誤區(qū)：有營(yíng)養(yǎng)的是蛋白質(zhì)，但是高溫烹煮蛋白質(zhì)變性不溶于水，水里面溶解的是小分子如谷氨酸鈉（味精主要成分）之類的，所以喝起來鮮。（3）聚醋酸乙烯酯常被用作口香糖膠基，因?yàn)樗牟ＡЩ瘻囟仍?8度左右，一般情況下低于其玻璃化溫度，其幾乎沒有流動(dòng)性保持很好的形態(tài)，而嚼在嘴里高于其玻璃化溫度就呈現(xiàn)出高彈態(tài)。（4）礦泉水瓶大部分是PET的，加熱后特別是灌入熱水后，變成白色。這是因?yàn)镻ET成型時(shí)不結(jié)晶，制品為透明外觀。加熱后發(fā)生冷結(jié)晶，結(jié)晶度增加，由于結(jié)晶的關(guān)系，HYPERLINK"/cpro/ui/uijs.php?rs=1&u=http%3A%2F%2Femuch%2Enet%2Fhtml%2F201110%2F3710349%2Ehtml&p=baidu&c=news&n=10&t=tpclicked3_hc&q=emuch_cpr&k=%BF%F3%C8%AA%CB%AE%C6%BF&k0=%BF%F3%C8%AA%CB%AE%C6%BF&k1=%B4%D7%CB%E1%D2%D2%CF%