高分子物理考试重点.doc

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1、高分子物理考试重点一、名词解释：等效自由连接链：若干个键组成的一链段算作一个独立的单元，称之为“链段”，链段间自由结合，无规取向，这种链的均方末端距与自由连接链的计算方式等效。高分子θ溶液：Avrami方程：用数学方程描述聚合物等温结晶过程。测定结晶度随时间的变化，这种方法测定的是结晶总速率（包括成核速率和生长速率）。通常用膨胀计法，由于结晶时有序排列而体积收缩，若比容在时间为0，t和∞时分别为V0，Vt和V∞，则结晶过程可用Avrami方程描述：（Vt-V∞）/（V0-V∞）=通过双对数作图，从斜率求n，从截距求k，n称Avrami指数

2、，n=生长的空间维数+时间维数，异相成核的时间为0，均相成核为1,。k用来表征结晶速率，k越大，结晶速率越快。平衡熔点：熵弹性：理想高弹性等温形变过程，只引起熵变，对内部保持不变，即只有熵的变化对理想高弹性的弹性有贡献，这种弹性称为熵弹性。粘弹性：是材料对外界作用力的不同响应情况。对于聚合物，其力学性质可同时兼有不可回复的永久形变和可回复的弹性形变，介于理想弹性体和理想粘性体之间，形变与时间有关，但不是线性关系。此性质就是粘弹性。力学损耗：聚合物在应力作用下，形变的变化落后于应力的变化，发生滞后现象，每一个循环变化中就要消耗功，这个功就是

3、力学损耗。滞后现象：一定温度与循环（交变）应力作用下，试样应变滞后于应力变化的现象。Boltzmann叠加原理：对于聚合物材料的蠕变过程，形变是整个负荷历史的函数，每一次阶跃式加负荷对以后应变的贡献是独立的，最终形变等于各个所加负荷所贡献的形变的加和。时温等效原理：升高温度和延长观察时间对分子运动是等效的，对于聚合物的粘弹性行为也是等效的。这种等效性即被称为时温等效原理。构型：是指分子中由化学键所固定的原子在空间的排列。构象：由于σ单键内旋转而产生的分子在空间的不同形态。Huggins相互作用参数&：第二维利系数：表示高分子链段与链段之间

4、以及高分子链段与溶剂分子之间相互作用的一种度量。脆性断裂：在Tg以下，由于聚合物处在玻璃态，即使外力除去，已发生的大形变也不能自发回复，在材料出现屈服之前发生的断裂称为脆性断裂。韧性断裂：在拉伸过程中，聚合物材料在屈服后发生断裂。强迫高弹性与普通高弹性的区别答：高弹性——高聚物特有，显示高弹性的温度范围(Tg~Tf)分子量温度范围(Tg~Tf)增宽(Tg~Tf)的范围决定了橡胶的使用温度范围强迫高弹性：在玻璃态（Tb到Tg之间）若在试样断裂前停止拉伸，除去外力，则试样已发生的大形变无法完全恢复；只有让试样的温度升到Tg附近，形变方可回复，

5、因此，这种大形变在本质上是一种高弹性，而不是粘流形变，其分子机理主要是高分子的链段运动，它只是在大外力的作用下的一种链段运动。为区别于普通的高弹性变，可称之为强迫高弹性。模量：在形变范围内，单位应变所需应力的大小。抗弯强度：材料在弯曲负荷作用下破裂或达到规定挠度时能承受的最大应力应力松弛：一定温度与应变恒定条件下，试样内部应力随时间增加而逐渐衰减的现象。蠕变：一定温度与恒定应力作用下，试样应变随时间增加而逐渐增大的现象。储能模量&损耗模量：二、简答题1、第二维利系数A2、θ温度与高分子在溶液中的构象及溶液性质有何关系？Huggins参数反

6、映高分子与溶剂混合时作用能的变化。KT1c表示将一个溶剂分子放到高聚物中去时所引起的能量变化。 Huggins参数与溶剂性质和温度的关系是： 当：T>θ时，x小于0.5，溶剂为聚合物的良溶剂；     T=θ时，x等于0.5，溶剂为聚合物的θ溶剂；     T<θ时，x大于0.5，溶剂为聚合物的劣溶剂。2、Maxwell模拟应力松驰过程1、答：有总应变恒定，所以dε/dt=0，因此：当时，，有：得到应力随时间的变化为：式中：τ称为松弛时间。有应力松弛模量的表达式：2、简述化学结构对高分子链柔顺性的影响。答：由于分子内旋转是导致分子链柔顺性

7、的根本原因，而高分子链的内旋转又受其分子结构的制约，因而分子链的柔顺性与其分子结构密切相关。分子结构对柔顺性的影响有：（1）主链结构：1、主链完全由C-C键组成的碳链高分子都具有较大的柔性。如PE、PP和乙丙橡胶等。2、当主链中含C-O，C-N，Si-O键时，柔顺性好。（这是因为O、N原子周围的原子比C原子少，内旋转的位阻小；而Si-O-Si的键角也大于C-C-C键，因而其内旋转位阻更小，即使在低温下也具有良好的柔顺性。如：：－Si－O－>－C－O－>－C－C－。）3、当主链中含非共轭双键时，虽然双键本身不会内旋转，但却使相邻单键的非键合

8、原子（带*原子）间距增大使内旋转较容易，柔顺性好。4、当主链中由共轭双键组成时，由于共轭双键因p电子云重叠不能内旋转，因而柔顺性差，是刚性链。如聚乙炔、聚苯。5、在主链中引入不能内旋转的芳环、