判斷題、填空題及選擇題： 1. 碳鍊高分子主鍊全部由碳原子以共價鍵形式連接而成，不溶于水，可塑性好，但耐熱性差。 2. 雜鍊高分子具有極性，易水解、醇解，耐熱性比較好，強度高。 3. 端基對聚合物的力學性能沒有影響，但對熱穩定性影響較大。 4. 元素有機高分子主鍊中不含碳，具有無機物的熱穩定性，又具有有機物的彈性和塑性。 5. 旋光異構高分子不一定有旋光性。 6. 旋光異構包括全同立構、間同立構和無規立構。 7. 支化高分子可以溶解在某些固定溶劑中。 8. 輕度交聯高分子不能溶解，但可以某溶劑中溶脹。 9. 低密度聚乙烯LDPE（高壓聚乙烯），由于支化破壞了分子的規整性，使其結晶度大大降低。 10. 高密度聚乙烯HDPE （低壓聚乙烯）是線型分子，易于結晶，故在密度、熔點、結晶度和硬度方面都高于低密度聚乙烯。 11. 橡膠一定要經過硫化變成交聯結構後才能使用。 12. 高度交聯的橡膠，機械強度和硬度都比較大，但會失去彈性而變脆。 13. ABS樹脂是三元接枝共聚物。 14. SBS樹脂是嵌段共聚物，具有兩相結構，PB為連續相，PS為分散相，起物理交聯作用。 15. 單鍵的内旋轉是導緻高分子鍊呈蜷曲構象的原因。 16. 單鍵的内旋轉是高分子鍊能夠改變構象的原因。 17. 單鍵的内旋轉也是高分子鍊的柔順性的原因。 18. 鍊段是高分子鍊中能夠獨立運動的最小單位。 19. 自由連接鍊不考慮鍵角的限制和位壘的障礙，是完全自由的理想模型。 20. 主鍊全部由單鍵組成的高分子，一般柔性較好。 21. 主鍊中含有芳雜環結構的高分子鍊柔順性較差。 22. 高分子主鍊含有孤立雙鍵，柔順性較好。 23. 高分子側基體積越大，極性越強，則柔順性越差。

24.

25. 聚合物晶體中最常見的結晶形式是球晶。

26. 實際的晶态聚合物，晶區和非晶區是同時存在的。

27. 結晶度提高，拉伸強度增加，而伸長率及沖擊強度趨于降低；相對密度、熔點、硬度等物理性能也有提高。

28. 球晶尺寸越小，材料的沖擊強度越高。

29. 無規線團模型與兩相球粒模型争論的焦點是鍊段堆砌是否存在有序結構。

30. 取向結構對材料的力學、光學、熱性能影響顯著。

31. 取向結構材料的拉伸強度在取向方向增加，在垂直方向降低。

32. 取向結構具有雙折射光學現象。

33. 取向使材料的玻璃化溫度提高，對晶态聚合物，其密度和結晶度提高，材料的使用溫度提高。

34. 非極性的結晶聚合物室溫下隻能輕度溶脹，溫度接近熔點時才能溶解。

35. 極性的結晶聚合物在室溫下用強的極性溶劑可以溶解。

36. 聚合物分子量太低，材料的機械強度和韌性都很差，沒有應用價值。

37. 聚合物分子量太高，熔體粘度增加，給加工成型造成困難。

38. 聚合物分子量關系：多分散體系

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39. 端基分析法測得的是數均分子量。

40. 使用溶液依數性測定數均分子量：溶質分子有締合作用，所測分子量>真實分子量；溶質有電離作用，所測分子量<真實分子量；如果高分子試樣中混有小分子雜質，所測分子量<真實分子量。

41. 玻璃化轉變溫度是非晶熱塑性塑料使用溫度的上限，是橡膠使用溫度的下限。

42. 分子量分布對材料的物理機械性能影響很大。

43. 聚合物在加工前的分子量取決于聚合反應機理，它在老化過程中分子量分布取決于降解機理。

44. 測定分子量分布是研究和驗證聚合和解聚動力學的有力工具。

45. 玻璃化溫度不是高聚物特有的性質。

46. 非晶聚合物的軟化點接近于Tg。

47. 晶态聚合物的軟化點接近Tm。

48. 凡是使鍊的柔性增加，使分子間作用力降低的結構因素（如加入增塑劑或溶劑、引進柔性基團）均導緻Tg下降。

49. 凡是減弱高分子鍊柔性或增加分子間作用力導緻鍊段的活動能力下降的因素，（如引入剛性基團或極性基團、交聯和結晶）均使Tg升高。

50. 玻璃化轉變不是熱力學的平衡過程。

51. 快速冷卻，觀察時間短，松馳時間也短，故在高溫發生玻璃化轉變

52. 慢速冷卻，觀察時間長，松馳時間也長，故在低溫發生玻璃化轉變

53. 交聯作用使Tg升高。

54. 一般結晶聚合物的Tg要高于非晶态同種聚合物的Tg。

55. 高度交聯的聚合物，交聯點之間分子比鍊段還小，沒有玻璃化轉變。

56. 聚合物宏觀單晶體，100％結晶，沒有玻璃化轉變。

57. 超薄膜，厚度很小時，越薄Tg 越低。

58. 玻璃化轉變具有多重性（壓力，頻率，分子量等）。

59. 結晶性聚合物在Tm冷卻到Tg的任何溫度都可以結晶。

60. 聚合物結構簡單規整，鍊的對稱性好，取代基空間位阻小，則結晶度高，結晶速率快。

61. 分子鍊的柔性：聚對苯二甲酸乙二酯的結晶能力要比脂肪族聚酯低。

62. 支化：高壓聚乙烯由于支化，其結晶能力要低于低壓法制得的線性聚乙烯。

63. 交聯：輕度交聯聚合物尚能結晶，高度交聯則完全失去結晶能力。

64. 分子間力：分子間的作用力大，會使分子鍊柔性下降，從而影響結晶能力。但分子間形成氫鍵時，則有利于晶體結構的穩定。

65. 分子量：分子量大，結晶速率變慢。

66. 對于聚合物結晶性能來說，低溫有利晶核的形成和穩定。

67. 對于聚合物結晶性能來說，高溫有利晶體的生長。

68. 結晶溫度Tc低（<< Tm），分子鍊活動能力低，結晶所得晶體不完善，從而熔限寬，熔點低；

69. 結晶溫度Tc高（~ Tm），分子鍊活動力強，結晶所得晶體更加完善，從而熔限窄，熔點高。

70. 橡膠彈性與氣體彈性的本質都是熵彈性。

71. 适度交聯的橡膠具有高彈性。

72. 适度的交聯可以防止蠕變的發生。

73. 高分子鍊的構象重排和分子鍊滑移是導緻材料蠕變和應力松弛的根本原因。

74.

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75. 非結晶聚合物形變經曆了普彈形變、應變軟化、塑性形變（強迫高彈形變）、應變硬化四個階段。

76. 材料在屈服點之前發生的斷裂稱為脆性斷裂。

77. 材料在屈服點之後發生的斷裂稱為韌性斷裂。

78. 溫度升高，材料逐步變軟變韌，斷裂強度下降，斷裂伸長率增加。

79. 溫度下降，材料逐步變硬變脆，斷裂強度增加，斷裂伸長率減小。

80. 強迫高彈形變本質上是一種高彈形變，而不是粘流形變，其分子機理主要是高分子的鍊段運動，它隻是在大外力的作用下的一種鍊段運動。

81. 對于聚合物的拉伸曲線，降低溫度或提高外力作用速率具有同樣的效果。

82. 相比于脆性斷裂，韌性斷裂的斷裂面較為粗糙，斷裂伸長率較大。

名詞解釋：

1. 構型（configuration）：是指分子中由化學鍵所固定的原子在空間的排列。這種排列是穩定的， 要改變構型必須經過化學鍵的斷裂和重組。

2. 海島結構：兩種高聚物相容性差，共混後形成非均相體系，分散相分散在連續相中，像小島分散在海洋中一樣，稱為海島結構。

3. 構象（conformation）：由于單鍵的内旋轉而産生的分子中原子在空間位置上的變化叫構象。

4. 鍊段：把由若幹個鍵組成的一段鍊作為一個獨立動動的單元，稱為鍊段。

5. 柔順性：是高分子鍊能夠改變其構象的性質

6. 自由連接鍊（freely jointed chain ）： 鍵長l固定，鍵角θ不固定，内旋轉自由的理想模型。

7. 自由旋轉鍊（freely rotating chain ）： 鍵長l固定，鍵角θ固定（109.5o ），單鍵内旋轉自由的理想模型。

8. 等效自由連接鍊：實際高分子鍊不是自由連接鍊，也不是自由旋轉鍊。将一個原來含有n個鍵長為l、鍵角θ固定、旋轉不自由的鍵組成的鍊，視為一個含有Z個長度b的鍊段組成的等效自由連接鍊。

9. 單晶：在宏觀尺度範圍内不包含晶界的晶體，其内部各處的晶體學取向保持基本一緻。 特點是一定外形、長程有序。

10. 多晶：是由無數微小的單晶體無規則地聚集而成的晶體結構。

11. 取向：在外力作用下，分子鍊或者其他結構單元沿外力作用方向擇優排列。包括分子鍊、鍊段及片晶（微晶）的取向。

12. θ溶液：在某一溫度下聚合物溶于某一溶劑中，高分子“鍊段”間與高分子鍊段與溶劑分子間的相互作用相等，高分子處于無擾狀态，排斥體積為零。該溶液的行為符合理想溶液行為，此時溶劑的超額化學位為0，此時的溶液稱為θ溶液。

13. 分子量分布寬度指數：是實驗中各個分子量與平均分子量之間差值的平方平均值，可簡明地描述聚合物試樣分子量的多分散性。

14. 高分子稀溶液的依數性：稀溶液中溶劑的蒸汽壓下降、沸點升高、冰點降低和滲透壓的數值，隻與溶液中溶質的量有關，與溶質的本性無關，這些性質為稀溶液的依數性。

15. 特性粘度：高分子在c→0時，單位濃度的增加對溶液的增比粘度或相對粘度對數的貢獻。其數值不随溶液濃度的大小而變化，但随濃度的表示方法而異。

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16. 體積排除機理：不考慮溶質和載體之間的吸附效應以及溶質在流動相和固定相之間的分配效應，淋出體積僅僅由溶質分子大小和載體孔尺寸決定，分離完全是由于體積排除效應所緻，故稱為體積排除機理。

17. 松弛時間（relaxation time t）：在一定的溫度或外場（力場、電場、磁場）的作用下，聚合物從一種平衡狀态通過分子運動到達另外一種與外界條件相适應的新平衡态所需要的時間。

18. 玻璃化轉變溫度：高聚物自玻璃态向高彈态轉變時所對應溫度（高分子鍊段開始運動或凍結時溫度）。

19. 蠕變：在恒溫下施加一定的恒定外力時，材料的形變随時間而逐漸增大的力學現象。

20. 應力松弛：在恒溫下保持一定的恒定應變時，材料的應力随時間而逐漸減小的力學現象。

21. 内耗：聚合物在拉伸-回縮的每一循環中，由于滞後現象而導緻部分機械功轉化為熱能的現象。

22. 銀紋：銀紋現象為聚合物所特有，是聚合物在張應力作用下，于材料的某些薄弱部分出現應力集中而産生局部的塑性形變和取向，以至在材料表面或内部垂直于應力方向上出現長度為100μm，寬度為10μm左右，厚度為1μm的微細凹槽現象。

簡答題

1. 高斯鍊與自由連接鍊的區别。（1）它們的分布函數是一樣的，但有很大差别，自由連接鍊的統計單元是化學鍵，而高斯鍊的統計單元是一個鍊段。（2）任何化學鍵都不可能自由旋轉和任意取向，而分子中的鍊段卻可以做到。（3）自由連接鍊是不存在的，是理想模型；高斯鍊卻體現了大量的柔性高分子的共性具有普遍的代表性，是真實存在的。

2. 單晶和球晶的形成條件。（1）單晶的形成條件：線形高分子從極稀溶液（濃度0.01～0.1%）溶液中緩慢冷卻結晶形成。（2）球晶的形成條件：從濃溶液析出，或從熔體冷結晶時，在不存在應力或流動的情況下形成。

3. 如何獲得較小的球晶。（1）控制形成速度：将熔體急速冷卻（在較低的溫度範圍），生成較小的球晶；緩慢冷卻，則生成較大的球晶。（2）采用共聚的方法：破壞鍊的均一性和規整性，生成較小球晶。（3）外加成核劑：可獲得小甚至微小的球晶。

4. 從分子運動機理說明無定形聚合物的三種力學狀态。玻璃态：（1）溫度較低，分子運動的能量很低，不能克服單鍵内旋轉的位壘，鍊段被凍結，隻有小運動單元（側基，鍊節，支鍊）能運動，因此不能實現構象轉變。（2）即鍊段運動的松弛時間為無窮大，大大超過實驗測量的時間範圍。因此此時受外力時，鍊段運動被凍結，隻能使鍊的鍵長鍵角發生微小的改變。

5. 從分子運動機理說明無定形聚合物的玻璃化轉變。玻璃化轉變：（1）随溫度增加，雖然整個分子的移動不可能，但是當T＝Tg 時，分子熱運動的能量足以克服内旋轉的位壘，鍊段開始運動，可以通過單鍵的内旋轉改變構象，甚至可以使部分鍊段産生滑移。（2）即鍊段運動的t 減少到與實驗測量時間同一個數量級，觀察到鍊段運動的宏觀表現－玻璃化轉變，溫度持續升高，聚合物則進入高彈态。

6. 從分子運動機理說明無定形聚合物的三種力學狀态。粘流态：（1）溫度繼續升高，不僅鍊段運動的松弛時間變短了，而且整個分子鍊的移動的松弛時間縮短到與我們實驗觀察的時間同一個數量級。（2）高聚物在外力作用下會發生粘性流動，它是整個分子鍊發生滑移的宏觀表現。是不可逆的變形（外力去掉後形變不能恢複）。

7. 試讨論聚合物力學損耗對溫度與外力作用頻率的依賴關系。溫度：①Tg以下，聚合物應變僅為鍵長的改變，應變量很小，幾乎同應力變化同步進行，tgδ很小。②溫度升高，玻璃态自橡膠态轉變，鍊段開始運動，體系粘度大，運動摩擦阻力大，tgδ較大，（玻璃化轉變區，出現内耗峰）。③溫度進一步升高，雖應變值較大，但鍊段運動阻力減小，tgδ減小。④在末端流動區，分子間質心的位移運動，内摩擦阻力再次升高，内耗急劇增加。外力作用頻率：①頻率很低時，高分子鍊段運動完全跟得上外力變化，内耗很小，高聚物表現出橡膠高彈性；②在頻率很高時，鍊段運動完全跟不上外力變化，内耗也很小，高聚物顯剛性，表現出玻璃态力學性質。③隻有在中間區域，鍊段運動跟不上外力的變化，内耗在一定的頻率範圍内出現一個極大值，在這個區域中材料的粘彈性表現的很明顯。

8. 繪制适當的拉伸速率及溫度下，非晶和結晶聚合物的應力-應變曲線，并指出所能獲得的信息。聚合物的屈服強度（Y點強度）；聚合物的楊氏模量（OA段斜率）；聚合物的斷裂強度（B點強度）；聚合物的斷裂伸長率（B點伸長率）；聚合物的斷裂韌性（曲線下面積）

9. 繪制适當的拉伸速率及溫度下，結晶聚合物的應力-應變曲線，并從分子運動角度解釋其三種形變。普彈形變：小尺寸運動單元的運動引起鍵長鍵角變化。形變小可回複。強迫高彈形變：在大外力作用下凍結的鍊段沿外力方向取向。粘流形變：在分子鍊伸展後繼續拉伸整鍊取向排列，使材料的強度進一步提高，形變不可回複。

10. 讨論非晶玻璃态聚合物的拉伸與結晶聚合物的拉伸異同點。相似之處：（1）兩種拉伸過程均經曆彈性變形、屈服、發展大形變以及應變硬化等階段。（2）其中大形變在室溫時都不能自發回複，而加熱後則産生回複，故本質上兩種拉伸過程造成的大形變都是高彈形變。區别：（1）産生冷拉的溫度範圍不同，非晶玻璃态聚合物的冷拉溫度區間是Tb到Tg，而結晶聚合物則為Tg至Tm。（2）另一差别在于非晶玻璃态聚合物在冷拉過程中隻發生分子鍊的取向，并不發生相變；晶态聚合物在拉伸伴随着凝聚态結構的變化，包含晶面滑移、晶粒的取向及再結晶等相态的變化。

11. 聚合物的實際強度遠低于理論強度的原因。（1）由于材料内部存在各種缺陷，缺陷造成的應力集中使局部區域的應力遠高于平均應力。（2）因為破壞總是先發生在某些薄弱環節，不可能是那麼多的化學鍵或分子間作用力同時破壞。（3）高分子材料的凝聚态結構不可能像理論計算時那麼規整。

12. 輕度交聯橡膠及低密度PE的蠕變-回複曲線，并解釋其原因。

13. 如何采用物理改性的方法制備抗沖擊的聚丙烯塑料？簡述其改性機理。答：（1）三元乙丙橡膠與聚丙烯極性相似，具有較好相容性，因此，用三元乙丙橡膠與聚丙烯共混來提高聚丙烯沖擊強度，增強其韌性。（2）其改性機理是銀紋-剪切帶增韌機理：橡膠粒子作為應力集中物，在外力作用下誘發大量銀紋和剪切帶，吸收能量，橡膠粒子和剪切帶控制和終止銀紋。

14. 如何采用物理改性的方法制備高強度丁苯橡膠？簡述其改性機理。答：（1）丁苯橡膠強度低，在丁苯橡膠中加入炭黑能夠提高強度。（2）其增強機理是：炭黑作為活性填料粒子吸附大分子，形成鍊間物理交聯，活性粒子起物理交聯點的作用。吸附了分子鍊的這種粒子能起到均勻分布負荷的作用，降低橡膠發生斷裂的可能性，從而起到增強作用。

計算題：

1. 假定PP溶于30℃的甲苯溶液中，測得無擾尺寸：

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求：（1）此PP的等效自由連接鍊的鍊段長；（2）當聚合度為1000時的鍊段數。

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其它：

1. 自由連接鍊，自由旋轉鍊，等效自由連接鍊的計算公式。（第1章）

2. 超額化學位計算公式。高分子-溶劑相互作用參數，超額化學位，溫度的關系。（第3章PPt65）

3. 維利公式及應用（第3章PPt71）

4. 第二維修系數A2與Huggins參數χ1 （第3章PPt75-76）

5. 非晶及晶态聚合物的三态兩轉變曲線。

6. 影響Tg的因素(5.3.3)

7. 根據圖請指出第二維利系數A2的值、溶劑種類、相互作用常數χ1及排斥體積u。

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A. 良溶劑，T＞θ時，χ1＜1/2 ， A2 ＞ 0，△μ1E＜0，u＞ 0，溶劑分子與高分子鍊段相互作用，使高分子鍊舒展；；

B. θ溶劑，T＝θ時，χ1 =1/2 ， A2=0 ，△μ1E=0，u=0，此時高分子“鍊段”間與高分子鍊段與溶劑分子間的相互作用抵消，高分子處于無擾狀态；

C. 不良溶劑，T＜θ，χ1＞1/2 ， A2 ＜ 0 ，△μ1E＞0，u＜ 0，高分子鍊段彼此吸引，溫度越低，溶劑越劣，聚合物易折出。

8. 根據圖中所示非晶态聚合物的溫度形變曲線，批出圖中各溫度值所代表的意義。

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T1脆化溫度Tb；T2玻璃化溫度Tg；T3粘流溫度Tf；T4分解溫度Td

9. 剪切屈服與銀紋屈服的區别。

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10. 脆性斷裂與韌性斷裂的區别。

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11. 脆性斷裂與韌性斷裂的區别。

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12. 拉伸強度的影響因素。

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13. 拉伸強度的影響因素。

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14. 韌性好壞順序判斷。

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15. 韌性影響因素。

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16. 韌性影響因素。

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