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(chǎng)、溫度場(chǎng)和分散介質(zhì)實(shí)現(xiàn)聚合物組分均勻分布的過(guò)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(shì)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(duì)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(guò)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(tuán)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(zhǎng)，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(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理，稱為等效自由聯(lián)結(jié)鏈，這種鏈的統(tǒng)計(jì)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(gè)過(guò)程都是熵變起作用，內(nèi)能幾乎不變。6）時(shí)溫等效原理從分子運(yùn)動(dòng)的松弛性質(zhì)可知，同一個(gè)力學(xué)松弛現(xiàn)象，既可以在較高溫度下、較短的時(shí)間內(nèi)觀察到，也可以在較低的溫度下、較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)觀察到。因此，升高溫度與延長(zhǎng)時(shí)間對(duì)分子運(yùn)動(dòng)是等效的，對(duì)聚合物的粘彈性行為也是等效的。這就是時(shí)溫等效原理。7）凝膠點(diǎn)多官能團(tuán)單體聚合到某一程度，開(kāi)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(shí)的反應(yīng)程度稱作凝膠點(diǎn)。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(wú)窮大。8）增塑為了改進(jìn)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(diǎn)、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(wú)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(kāi)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(shí)，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(guò)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(shí)所需要的能量。對(duì)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(wú)法直接測(cè)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(lái)問(wèn)接估計(jì)。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(guò)50nm。而高分子鏈通常長(zhǎng)達(dá)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(jìn)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(jiàn)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(shí)，在不存在應(yīng)力或流動(dòng)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(zhǎng)過(guò)程為先形成一個(gè)多層片晶，然后逐漸向外張開(kāi)生長(zhǎng)，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(duì)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(wú)規(guī)線團(tuán)模型 Flory用統(tǒng)計(jì)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(wú)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(wú)擾的高斯線團(tuán)狀態(tài)。15）鏈段 把若干個(gè)鍵組成的一段鏈作為一個(gè)獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的單元，稱為“鏈段”。高分子鏈越柔順，可能實(shí)現(xiàn)的構(gòu)象越多，鏈段越短；反之，鏈段越長(zhǎng)。16）自由連接鏈鍵長(zhǎng)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(gè)鍵組成的“自由連接鏈”的末端距應(yīng)該是各個(gè)鍵長(zhǎng)的矢量和。17）等效自由連接鏈實(shí)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(gè)原來(lái)含有n個(gè)鍵長(zhǎng)為l、鍵角固定、旋轉(zhuǎn)不自由的鍵組成的鏈視為一個(gè)含有Z個(gè)長(zhǎng)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(jiǎn)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(shí)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(jī)械共混和溶液澆鑄共混等。高分子合金的兩相結(jié)構(gòu)對(duì)其性能起著決定性的作用，例如實(shí)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(diǎn)：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(wèn)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(huì)出現(xiàn)所謂“協(xié)同效應(yīng)”，即共混物的某些性能比之兩個(gè)組成聚合物都好；通過(guò)改變兩組分的相對(duì)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(gè)半定量判據(jù)。1反映高分子與溶劑混合時(shí)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(dá)到平衡的狀態(tài)，稱為狀態(tài)。此時(shí)，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(shí)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(shí)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(jìn)行紡絲。選擇紡絲溶液的溶劑非常重要。溶劑對(duì)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(duì)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(dòng)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(duì)分子量分布 聚合物試樣中各個(gè)級(jí)分的含量和相對(duì)分子質(zhì)量的關(guān)系。聚合物相對(duì)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(duì)分子量分布對(duì)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(guò)由特種多孔性填料組成的柱子，在柱子上按照分子大小進(jìn)行分離的方法，是液相色譜的一個(gè)分支。它可以用來(lái)快速、自動(dòng)測(cè)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(jī)理比較復(fù)雜，目前有體積排除理論、擴(kuò)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(gè)體積包括兩個(gè)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(jí))無(wú)規(guī)分布在聚合物中，提供了分子的活動(dòng)空間，使分子鏈可能通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)和位移而調(diào)整構(gòu)象。在玻璃化溫度以下，鏈段運(yùn)動(dòng)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(zhǎng)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(kāi)始膨脹，為鏈段運(yùn)動(dòng)提供了空間保證，鏈段由凍結(jié)狀態(tài)進(jìn)入運(yùn)動(dòng)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(shí)發(fā)生轉(zhuǎn)折，熱膨脹系數(shù)在Tg時(shí)發(fā)生突變。 27）高彈態(tài) 高分子的鏈段運(yùn)動(dòng)但整個(gè)分子鏈不產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)。此時(shí)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(dòng)定律，這類液體統(tǒng)稱為非牛頓流體，它們的流動(dòng)是非牛頓流動(dòng)。在非牛頓流體中切粘度的數(shù)值不再是一個(gè)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(shí)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(duì)于同一種聚合物，在相同的條件下，流出的量越大，MI越大，說(shuō)明其流動(dòng)性越好。但對(duì)于不同的聚合物，由于測(cè)定時(shí)所規(guī)定的條件不同，因此，不能用熔融指數(shù)的大小來(lái)比較它們的流動(dòng)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(shí)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(guò)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(diǎn)。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(guò)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(guò)機(jī)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(diǎn)，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(jià)格昂貴等缺點(diǎn)，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(jiǎn)單、性能可調(diào)度大以及成本低等優(yōu)點(diǎn)，因此，對(duì)其的研究和開(kāi)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(shí)平衡應(yīng)變瞬時(shí)達(dá)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(dòng)定律，應(yīng)力與應(yīng)變速率呈線性關(guān)系。受外力時(shí)應(yīng)變隨時(shí)間線性發(fā)展，除去外力應(yīng)變不能回復(fù)。實(shí)際材料同時(shí)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(shí)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(zhǎng)期負(fù)載能力，有重要的實(shí)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(shí)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(yùn)動(dòng)的內(nèi)摩擦阻力上。具體說(shuō)，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(guò)鏈段熱運(yùn)動(dòng)調(diào)整分子構(gòu)象，以致纏結(jié)點(diǎn)散開(kāi)，分子鏈產(chǎn)生相對(duì)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(gè)分子不能產(chǎn)生質(zhì)心位移的運(yùn)動(dòng)，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(gè)歷史上諸松弛過(guò)程的線性加和的結(jié)果。對(duì)于蠕變過(guò)程，每個(gè)負(fù)荷對(duì)高聚物的變形的貢獻(xiàn)是獨(dú)立的，總的蠕變是各個(gè)負(fù)荷引起的蠕變的線性加和。對(duì)于應(yīng)力松弛，每個(gè)應(yīng)變對(duì)高聚物的應(yīng)力松弛的貢獻(xiàn)也是獨(dú)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(guò)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(zhǎng)度為l00、寬度為10左右(視實(shí)驗(yàn)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(shù)脂等）與分散相的增強(qiáng)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(shí)際使用中常見(jiàn)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)，是指熔體出模孔后，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(jìn)入?？?，入口處流線收斂，在流動(dòng)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(guò)?？椎臅r(shí)間內(nèi)還來(lái)不及完全松弛，出?？字?，外力對(duì)分子鏈的作用解除，高分子鏈就會(huì)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(gè)原因是聚合物在?？變?nèi)流動(dòng)時(shí)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?cè)诔瞿？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(shí)質(zhì)就是電荷轉(zhuǎn)移。摻雜率大幅提高。摻雜過(guò)程的電荷轉(zhuǎn)移是個(gè)可逆過(guò)程。因此，控制其摻雜和脫摻雜作用，為導(dǎo)電聚合物開(kāi)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(duì)溶液相對(duì)粘度自然對(duì)數(shù)值的貢獻(xiàn)，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(shí)，單位濃度的增加對(duì)溶液增比粘度或相對(duì)粘度對(duì)數(shù)的貢獻(xiàn)。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?yàn)楦叻肿拥姆肿恿亢艽?，分子鏈很長(zhǎng)，分子間作用力很大，超過(guò)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(dòng)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(guò)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(gè)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(wú)序的。47）聚合物熔體不穩(wěn)定流動(dòng)聚合物熔體在擠出時(shí)，如果切應(yīng)力超過(guò)一極限值時(shí)，熔體往往會(huì)出現(xiàn)不穩(wěn)定流動(dòng)，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(dòng)，其中熔體彈性是一個(gè)重要原因。對(duì)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?cè)龃?，?dāng)彈性形變的儲(chǔ)能達(dá)到或超過(guò)克服粘滯阻力的流動(dòng)能量時(shí)，導(dǎo)致不穩(wěn)定流動(dòng)的發(fā)生。因此，把聚合物這種彈性形變儲(chǔ)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(shí)，形成雙鍵的碳原子上的取代基不能?chē)@雙鍵旋轉(zhuǎn)，否則將破壞雙鍵中的鍵。當(dāng)組成雙鍵的兩個(gè)碳原子同時(shí)被不同的原子或基團(tuán)取代時(shí)，由于內(nèi)雙鍵上的基團(tuán)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(qiáng)度或鏈間相互作用力強(qiáng)度估算的理論強(qiáng)度比聚合物實(shí)際強(qiáng)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(guò)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(jì)或加工時(shí)造成的。當(dāng)材料中存在上述缺陷時(shí)，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(dá)到材料的斷裂強(qiáng)度值，材料的破壞便在那里開(kāi)始。為此，注意克服不適當(dāng)?shù)漠a(chǎn)品設(shè)計(jì)和加工條件，對(duì)提高材料的強(qiáng)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(guò) （3） 連接成一個(gè)三維空間網(wǎng)狀大分子。（1）官能團(tuán)；（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(diǎn)在三維空間呈周期性地 （4） 時(shí)，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(shí)，由于 （2） 不能充分地自由運(yùn)動(dòng)，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(zhǎng)7溶致型液晶高分子溶液在濃度很小時(shí)，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(guò)結(jié)晶聚合物的 （4） 和溶解兩個(gè)過(guò)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(yuǎn)遠(yuǎn)小于；（2）等于；（3）遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于；（4）無(wú)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(shuō)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(huì)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(shí)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(shí)存在；（4）A、B、C三種情況都有可能出現(xiàn)12通常可以用“理論或機(jī)理分布函數(shù)”表示聚合物的分子量分布。對(duì)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(cè)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(yùn)動(dòng)性質(zhì)，可以得到分子量分布。這種方法是 （3） 。（1）沉淀分級(jí)、溶解分級(jí)；（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(cè)試聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度是根據(jù) （4） 方法進(jìn)行測(cè)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(duì)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(jià)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(shí)間變化的方法是 （4） 。（1）膨脹計(jì)法；（2）光學(xué)解偏振法；（3）DSC法 ；（4）熱臺(tái)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(shí)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(shí)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(shí)間 而逐漸 （1） 的現(xiàn)象。（1）增加，衰減；（2）增加，增強(qiáng)；（3）減少，衰減；（4）減少，增強(qiáng)22研究聚合物靜態(tài)粘彈性的實(shí)驗(yàn)方法是（2） 。（1）自由振動(dòng)法；（2）應(yīng)力松弛儀；（3）共振法；（4）強(qiáng)迫振動(dòng)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(shuō)法中不正確的是（）（）摻雜是化學(xué)過(guò)程；（）摻雜是物理過(guò)程；（）摻雜過(guò)程有電荷轉(zhuǎn)移；（）摻雜是可逆過(guò)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(shuō)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(duì)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(dòng)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(shuō)法正確的是（）（1）聚合物熔體沒(méi)有彈性；（2）玻璃化溫度以下，聚合物沒(méi)有粘流性；（3）粘彈性行為具有溫度和時(shí)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(shuō)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(yùn)動(dòng)相對(duì)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(lái)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(duì)分子量的多分散性；（）分子鏈的不同構(gòu)型；（）高分子運(yùn)動(dòng)單元具有多重性；（）雜質(zhì)的影響36高聚物處于橡膠態(tài)時(shí)，其彈性模量（）（） 隨形變?cè)龃蠖龃?；（）隨形變?cè)龃蠖鴾p??；（）與形變無(wú)關(guān)；（）變化不定。37相對(duì)分子量增加時(shí)，以下那種性能下降（）（） 抗張強(qiáng)度；（）可加工性；（）熔點(diǎn)；（）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(lái)的，它適合于（2）（1）晶態(tài)聚合物松弛過(guò)程；（2）非晶態(tài)聚合物松弛過(guò)程；（3）高分子稀溶液；（4）所有聚合物松弛過(guò)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(gè)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(gè)玻璃化轉(zhuǎn)變溫度且介于兩者之間；（3）具有兩個(gè)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?。唬?）變化不定45以下過(guò)程中，（3）與鏈段運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)（1）屈服；（2）粘流；（3）流動(dòng)曲線中的拉伸流動(dòng)區(qū)；（4）降解46某一聚合物薄膜，當(dāng)溫度升至一定溫度時(shí)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(jì)算值那個(gè)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(zhǎng)度48聚合物擠出成型時(shí)，產(chǎn)生熔體破裂的原因是（2）（1）剪切變?。唬?）熔體彈性形變回復(fù)不均勻；（3）熔體黏度過(guò)小；（4）大分子鏈取向程度低49聚氯乙烯中加入（3）時(shí)，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(yùn)動(dòng)時(shí)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(gè)過(guò)程熵變?cè)黾拥氖牵?）（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(qiáng)度；（3）沖擊強(qiáng)度；（4）等規(guī)度56提高高分子材料的拉伸強(qiáng)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(wú)關(guān)（1）分子量；（2）極性大小；（3）溫度；（4）電場(chǎng)頻率簡(jiǎn)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(diǎn):高分子鏈結(jié)構(gòu)指單個(gè)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?lè)串悩?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(diǎn)？答案要點(diǎn): 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(shuō)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(shuō)兩種旋光異構(gòu)單元交替鍵接。 無(wú)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(shuō)兩種旋光異構(gòu)體單元完全無(wú)規(guī)鍵接時(shí)。全同立構(gòu)和間同立構(gòu)高分子鏈易于結(jié)晶，而無(wú)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(gè)碳原子同時(shí)被兩個(gè)不同的原子或基團(tuán)取代時(shí)，即可形成順?lè)磧煞N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(diǎn):分子構(gòu)造對(duì)聚合物的性能有很大影響。線型分子間沒(méi)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(zhǎng)支鏈嚴(yán)重影響聚合物的熔融流動(dòng)性能。梯形聚合物具有高強(qiáng)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(shí)，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(diǎn):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(shí)，分子鏈柔順性較大，而含有芳雜環(huán)結(jié)構(gòu)時(shí)，由于無(wú)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(zhǎng)，阻礙鏈的內(nèi)旋轉(zhuǎn)時(shí)，柔順性變差。對(duì)于交聯(lián)結(jié)構(gòu)，交聯(lián)程度不大時(shí)，對(duì)柔順性影響不大，當(dāng)交聯(lián)程度達(dá)到一定程度時(shí)，大大影響鏈的柔順性。（4）分子鏈的長(zhǎng)短 一般分子鏈越長(zhǎng)，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(qiáng)，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(shí)，柔性容易顯示；外力作用速度快時(shí)，分子鏈顯得僵硬。（3）溶劑 與高分子鏈間的作用對(duì)高分子形態(tài)有重要影響，進(jìn)而影響柔性。5在聚合物晶體中，內(nèi)部排列質(zhì)點(diǎn)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(diǎn): 聚合物晶體中，呈周期性排列的質(zhì)點(diǎn)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(diǎn):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(cuò)誤所致。由于聚合物具有長(zhǎng)鏈結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，結(jié)晶時(shí)鏈段并不能充分自由運(yùn)動(dòng)，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(diǎn):晶體形態(tài)：?jiǎn)尉А⑶蚓Ш推渌Y(jié)晶，包括樹(shù)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(zhǎng)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(zhǎng)溫度、粘度、所受作用力的方式及大小等。8常用測(cè)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(diǎn): (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(qiáng)度等于晶區(qū)和非晶區(qū)相干散射強(qiáng)度之和。(3)量熱法 依據(jù)：聚合物熔融過(guò)程中的熱效應(yīng)來(lái)測(cè)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(diǎn):(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(diǎn)是什么？答案要點(diǎn):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(jī)結(jié)合，賦予高分子獨(dú)特的性能。如液晶高分子具有高強(qiáng)度、高模量等。11液晶的晶型有幾種？各有什么特點(diǎn)？答案要點(diǎn): （1）向列型液晶：棒狀分子鏈在長(zhǎng)軸方向上，傾向于平行于一個(gè)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(wú)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(dòng)而不能來(lái)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(shí)，會(huì)呈現(xiàn)彩虹般的顏色，同時(shí)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(dú)特的光學(xué)性質(zhì)。(4)盤(pán)狀液晶 盤(pán)狀分子傾向于沿某一空間方向排列,但分子質(zhì)心卻沒(méi)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(diǎn): 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(cè)高分子合金的相容性？簡(jiǎn)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(duì)于折光指數(shù)相同或微尺寸小于可見(jiàn)光波長(zhǎng)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(gè)Tg，非均相體系會(huì)有兩個(gè)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(lái)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(duì)聚合物溶解能力的三個(gè)原則是什么？答案要點(diǎn):（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(jìn)行修正？答案要點(diǎn): 該理論基本點(diǎn)：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(yuǎn)遠(yuǎn)大于鏈段之間的相互作用，使高分子在溶液中擴(kuò)張，這樣，高分子的許多構(gòu)象不能實(shí)現(xiàn)，主要體現(xiàn)在混合熵上。16聚合物分子量分布的測(cè)定方法有幾種？簡(jiǎn)述GPC測(cè)定原理。答案要點(diǎn):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(jí)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(gè)流動(dòng)液體中通過(guò)多孔粒子固定床時(shí), 將被分級(jí)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(guò)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(jì)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(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和轉(zhuǎn)換成分子量分布. 因此, 它是一種好的分析手段。17簡(jiǎn)述聚合物分子的運(yùn)動(dòng)及其特點(diǎn)。答案要點(diǎn): (1)運(yùn)動(dòng)單元的多重性，包括：高分子鏈的整體運(yùn)動(dòng)，鏈段運(yùn)動(dòng)，鏈節(jié)、支鏈、側(cè)基的運(yùn)動(dòng)，晶區(qū)內(nèi)分子運(yùn)動(dòng)。(2)分子運(yùn)動(dòng)的時(shí)間依賴性。原因在于不同的運(yùn)動(dòng)單元的運(yùn)動(dòng)均需要克服摩擦力，不可能瞬時(shí)完成。(3)分子運(yùn)動(dòng)的溫度依賴性。不同溫度下表現(xiàn)出不同的運(yùn)動(dòng)特征。玻璃態(tài)：分子運(yùn)動(dòng)限于振動(dòng)和短程的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；玻璃橡膠轉(zhuǎn)變區(qū)：模量下降很多，鏈段為運(yùn)動(dòng)；橡膠流動(dòng)區(qū)：既呈現(xiàn)橡膠彈性又呈現(xiàn)流動(dòng)性；液體流動(dòng)區(qū)，整個(gè)分子鏈成為運(yùn)動(dòng)單元。18簡(jiǎn)述高分子聚合物玻璃化轉(zhuǎn)變的自由體積理論。答案要點(diǎn): 玻璃化轉(zhuǎn)變是高分子鏈段運(yùn)動(dòng)的松馳過(guò)程。自由體積理論認(rèn)為，液體或固體，它的整個(gè)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(wú)規(guī)分布在聚合物中，提供了分子運(yùn)動(dòng)的空間，是分子鏈可能通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)而調(diào)節(jié)構(gòu)象。在玻璃化溫度以下，鏈段運(yùn)動(dòng)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(dòng)、鍵長(zhǎng)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(kāi)始膨脹，為鏈段運(yùn)動(dòng)提供保證，鏈段由凍結(jié)進(jìn)入運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。19影響Tg的因素是什么？通過(guò)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(shí)驗(yàn)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(wú)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(diǎn):聚合物結(jié)晶的必要條件是分子結(jié)構(gòu)的對(duì)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(shí)間。影響因素：（1）鏈的對(duì)稱性和規(guī)整性：分子鏈的對(duì)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(yùn)動(dòng)能力降低，限制了鏈段向晶核的擴(kuò)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(duì)稱性和規(guī)整性均有關(guān)。無(wú)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(gè)嵌段基本保持基本保持相對(duì)獨(dú)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(shí)，各種影響因素如何發(fā)揮作用？答案要點(diǎn):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(duì)稱性和規(guī)整性好則熔點(diǎn)高。（2）稀釋效應(yīng) 增塑劑和可溶性添加劑等助劑降低熔點(diǎn)。（3）共聚 無(wú)規(guī)共聚和交替共聚大幅降低熔點(diǎn)。（4）片晶厚度 與熔點(diǎn)成正比關(guān)系。（5）結(jié)晶溫度 結(jié)晶溫度高熔點(diǎn)高。（6）應(yīng)力和壓力 對(duì)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(diǎn)。在壓力下結(jié)晶，可增加片晶厚度，可提高熔點(diǎn)。22橡膠和彈性體物理學(xué)及力學(xué)特性是什么？答案要點(diǎn):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(shí)，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(jí)，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(qiáng)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(diǎn)：（1）彈性形變大，而當(dāng)除去外力時(shí)可以恢復(fù)。但通統(tǒng)固體材料的彈性形變一般不超過(guò)1。（2）聚合物發(fā)生高彈形變時(shí)，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(shí)，橡膠自身溫度上升(放熱)；反之，回縮時(shí)，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(shí)間有關(guān)，特別對(duì)于線性聚合物。在高彈形變中常常伴隨不可逆流動(dòng)變形，作用力持續(xù)時(shí)間愈長(zhǎng)，不可逆形變顯著。23.簡(jiǎn)述聚合物粘彈性現(xiàn)象。答案要點(diǎn): 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(xiàn)隨外力作用的時(shí)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(yùn)動(dòng)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(shí)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(shí)間的延長(zhǎng)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(dòng)態(tài)粘彈性。24簡(jiǎn)述描述聚合物粘彈性的Maxwell模型。答案要點(diǎn): 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(shí)，形變等于彈簧與粘壺形變之和.e,所以當(dāng)形變恒定時(shí)， , 所以積分，并令t0，o，得定義為松弛時(shí)間，則 oe-t/.當(dāng)t時(shí)，o/e，因此松弛時(shí)間等于應(yīng)力松弛至起始應(yīng)力的1/e時(shí)所經(jīng)的時(shí)間。松弛時(shí)間越長(zhǎng)，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(guò)程，但不能描述蠕變過(guò)程。25. 簡(jiǎn)述時(shí)溫等效原理答案要點(diǎn):從分子運(yùn)動(dòng)的松弛性質(zhì)可以知道，同一個(gè)力學(xué)松弛現(xiàn)象，即可在較高溫度下、較短的時(shí)間內(nèi)觀察到，也可以在較低溫度