最新高分子考试题教学文案.doc

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1、__________________________________________________1.用自由体积理论解释聚合物的玻璃化转变过程，写出四种测定聚合物玻璃化温度的方法，描述其原理及过程。答：对高弹态聚合物试样进行冷却，随温度降低，分子链占有体积要减少，自由体积也要减少；导致聚合物比体积随温度下降不断减少。当自由体积减少到一定值后，没有足够空间容纳链段运动了，链段运动将被冻结。链段运动的冻结也意味着自由体积的冻结，因为自由体积无法通过链段的运动而排出。所以自由体积在温度降低到链段运动被冻结的温度时就达到了其最低值，而且由此固定下来，不会再随温度下降而减

2、少。但是，分子链占有体积随着温度的下降还是继续减少，导致聚合物的比体积随温度下降还是减少的，但是减少幅度变小了。在聚合物比体积-温度曲线上形成了一个明显转折，这个转折所对应的温度就是玻璃化转变温度。①膨胀计法原理：Tg前后试样比容发生突变，膨胀计内的水银高度发生偏折；②量热法（DSC法）原理：给基准物和样品相同的热量（仪器采用两侧等速升温或降温进行控制），基准物是热惰性的，而样品在温度改变时会出现各种转变，会吸热或放热，与基准物的温度有一差值（通过热电偶测出），将温度差值—温度作一图线，就可以得到差热曲线。曲线上的转折对应于Tg；③温度－形变法（热机械法）原理：动

3、态模量和力学损耗一温度的变化制成样品，在仪器上进测试得到内耗－温度曲线最高损耗峰的峰位对应的温度就是Tg；④核磁共振法(NMR)原理：在Tg变化前后，核磁共振谱线的宽度有很大变化，根据线宽的变化就可以得到Tg。不同的测试方法所得结果不同，因为实验速率不同2.高聚物的玻璃化温度有什么物理意义和实际使用价值，讨论分子链的柔顺性和分子量对玻璃化温度的影响。答：高聚物由高弹态转变为玻璃态的温度，指无定型聚合物（包括结晶型聚合物中的非结晶部分）由玻璃态向高弹态或者由后者向前者的转变温度，是无定型聚合物大分子链段自由运动的最低温度，通常用Tg表示，随测定的方法和条件有一定的不

4、同。高聚物的一种重要的工艺指标。在此温度以上，高聚物表现出弹性；在此温度以下，高聚物表现出脆性，在用作塑料、橡胶、合成纤维等时必须加以考虑。如聚氯乙烯的玻璃化温度是80℃。但是，他不是制品工作温度的上限。比如，橡胶的工作温度必须在玻璃化温度以上，否则就失去高弹性。Tg是材料的一个重要特性参数，材料的许多特性都在玻璃化转变温度附近发生急剧的变化。以玻璃为例，在玻璃化转变温度，由于玻璃的结构发生变化，玻璃的许多物理性能如热容、密度、热膨胀系数、电导率等都在该温度范围发生急剧变化。根据玻璃化转变温度可以准确制定玻璃的热处理温度制度。对高聚物而言，它是高聚物从玻璃态转变为

5、高弹态的温度，在玻璃化转变温度时，高聚物的比热容、热膨胀系数、粘度、折光率、自由体积以及弹性模量等都要发生一个突变。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，而不像相转变那样有相变热，所以它是一种二级相变(高分子动态力学中称主转变)。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。收集于网络，如有侵权请联系管理员删除_____________

6、_____________________________________1.橡胶性能有何特点？结合分子结构说明橡胶材料的性能特点。答：线型结构：未硫化橡胶的普遍结构。由于分子量很大，无外力作用下，大分子链呈无规卷曲线团状。当外力作用，撤除外力，线团的纠缠度发生变化，分子链发生反弹，产生强烈的复原倾向，这便是橡胶高弹性的由来。收集于网络，如有侵权请联系管理员删除__________________________________________________支链结构：橡胶大分子链的支链的聚集，形成凝胶。凝胶对橡胶的性能和加工都不利。在炼胶时，各种配合剂往往进不了

7、凝胶区，形成局部空白，形成不了补强和交联，成为产品的薄弱部位。交联结构：线型分子通过一些原子或原子团的架桥而彼此连接起来，形成三维网状结构。随着硫化历程的进行，这种结构不断加强。这样，链段的自由活动能力下降，可塑性和伸长率下降，强度，弹性和硬度上升，压缩永久变形和溶胀度下降1.聚合物的力学状态有哪几种？增塑、交联、分子量的增大对力学状态分别有什么影响。答：收集于网络，如有侵权请联系管理员删除__________________________________________________1.外力的作用频率以及温度对聚合物内耗的影响。答：固定试验温度条件下：2.高

8、分子链的柔