北京航空材料研究院 802 高分子物理与高分子化学考研真题参考书目大纲复习资料
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【初试】2023 年北京航空材料研究院
802 高分子物理与高分子化学考研精品资料
考研精品资料
第 2 页 共 679 页
【初试】2023 年北京航空材料研究院 802 高分子物理与高分子化学考研精品资料
说明:本套资料由高分研究生潜心整理编写,高清 PDF 电子版支持打印,考研首选资料。
一、重点名校考研真题汇编及考研大纲
1.重点名校:高分子化学与物理 2014-2021 年考研真题汇编(暂无答案)
说明:本科目没有收集到历年考研真题,赠送重点名校考研真题汇编,因不同院校真题相似性极高,甚至
部分考题完全相同,建议考生备考过程中认真研究其他院校的考研真题。
2.北京航空材料研究院 802 高分子物理与高分子化学考研大纲
①2022 年北京航空材料研究院 802 高分子物理与高分子化学考研大纲。
说明:考研大纲给出了考试范围及考试内容,是考研出题的重要依据,同时也是分清重难点进行针对性复
习的首选资料,本项为免费提供。
二、2023 年北京航空材料研究院 802 高分子物理与高分子化学考研资料
3.《高分子物理》考研相关资料
(
1)《高分子物理》[笔记+课件+提纲]
①北京航空材料研究院 802 高分子物理与高分子化学之《高分子物理》考研复习笔记。
说明:本书重点复习笔记,条理清晰,重难点突出,提高复习效率,基础强化阶段首选资料。
②北京航空材料研究院 802 高分子物理与高分子化学之《高分子物理》本科生课件。
说明:参考书配套授课 PPT 课件,条理清晰,内容详尽,版权归属制作教师,本项免费赠送。
③北京航空材料研究院 802 高分子物理与高分子化学之《高分子物理》复习提纲。
说明:该科目复习重难点提纲,提炼出重难点,有的放矢,提高复习针对性。
(
2)《高分子物理》考研核心题库(含答案)
②北京航空材料研究院 802 高分子物理与高分子化学考研核心题库之《高分子物理》问答题精编。
③北京航空材料研究院 802 高分子物理与高分子化学考研核心题库之《高分子物理》计算题精编。
说明:本题库涵盖了该考研科目常考题型及重点题型,根据历年考研大纲要求,结合考研真题进行的分类
汇编并给出了详细答案,针对性强,是考研复习首选资料。
(
3)《高分子物理》考研模拟题[仿真+强化+冲刺]
①2023 年北京航空材料研究院 802 高分子物理与高分子化学之高分子物理考研专业课五套仿真模拟题。
说明:严格按照本科目最新专业课真题题型和难度出题,共五套全仿真模拟试题含答案解析。
②2023 年北京航空材料研究院 802 高分子物理与高分子化学之高分子物理考研强化五套模拟题及详细答
案解析。
说明:专业课强化检测使用。共五套强化模拟题,均含有详细答案解析,考研强化复习首选。
③2023 年北京航空材料研究院 802 高分子物理与高分子化学之高分子物理考研冲刺五套模拟题及详细答
案解析。
说明:专业课冲刺检测使用。共五套冲刺预测试题,均有详细答案解析,最后冲刺首选资料。
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第 3 页 共 679 页
4.《高分子化学》考研相关资料
(
1)《高分子化学》[笔记+课件+提纲]
①北京航空材料研究院 802 高分子物理与高分子化学《高分子化学》考研复习笔记。
说明:本书重点复习笔记,条理清晰,重难点突出,提高复习效率,基础强化阶段首选资料。
②北京航空材料研究院 802 高分子物理与高分子化学《高分子化学》本科生课件。
说明:参考书配套授课 PPT 课件,条理清晰,内容详尽,版权归属制作教师,本项免费赠送。
③北京航空材料研究院 802 高分子物理与高分子化学《高分子化学》复习提纲。
说明:该科目复习重难点提纲,提炼出重难点,有的放矢,提高复习针对性。
(
2)《高分子化学》考研核心题库(含答案)
②北京航空材料研究院 802 高分子物理与高分子化学考研核心题库之《高分子化学》问答题精编。
③北京航空材料研究院 802 高分子物理与高分子化学考研核心题库之《高分子化学》计算题精编。
说明:本题库涵盖了该考研科目常考题型及重点题型,根据历年考研大纲要求,结合考研真题进行的分类
汇编并给出了详细答案,针对性强,是考研复习首选资料。
(
3)《高分子化学》考研模拟题[仿真+强化+冲刺]
①2023 年北京航空材料研究院 802 高分子物理与高分子化学之高分子化学考研专业课五套仿真模拟题。
说明:严格按照本科目最新专业课真题题型和难度出题,共五套全仿真模拟试题含答案解析。
②2023 年北京航空材料研究院 802 高分子物理与高分子化学之高分子化学考研强化五套模拟题及详细答
案解析。
说明:专业课强化检测使用。共五套强化模拟题,均含有详细答案解析,考研强化复习首选。
③2023 年北京航空材料研究院 802 高分子物理与高分子化学之高分子化学考研冲刺五套模拟题及详细答
案解析。
说明:专业课冲刺检测使用。共五套冲刺预测试题,均有详细答案解析,最后冲刺首选资料。
三、电子版资料全国统一零售价
5.本套考研资料包含以上一、二部分(高清 PDF 电子版,不含教材),全国统一零售价:[¥]
特别说明:
①本套资料由本机构编写组按照考试大纲、真题、指定参考书等公开信息整理收集编写,仅供考研复习参
考,与目标学校及研究生院官方无关,如有侵权、请联系我们将立即处理。
②资料中若有真题及课件为免费赠送,仅供参考,版权归属学校及制作老师,在此对版权所有者表示感谢,
如有异议及不妥,请联系我们,我们将无条件立即处理!
四、2023 年研究生入学考试指定/推荐参考书目(资料不包括教材)
6.北京航空材料研究院 802 高分子物理与高分子化学考研初试参考书
《高分子物理》复旦大学出版社
《高分子化学》化学工业出版社
五、本套考研资料适用院系/专业
材料科学与工程
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第 4 页 共 679 页
版权声明
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因编撰此电子书属于首次,加之作者水平和时间所限,书中错漏之处在所难免,恳切希望广大考生读
者批评指正。
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目录
封面............................................................................................................................................................. 1
目录............................................................................................................................................................. 5
2023 年北京航空材料研究院 802 高分子物理与高分子化学备考信息........................................................10
北京航空材料研究院 802 高分子物理与高分子化学考研初试参考书目
...................................................... 10
北京航空材料研究院 802 高分子物理与高分子化学考研招生适用院系...................................................... 10
重点名校:高分子化学与物理 2014-2020 年考研真题汇编(暂无答案) .................................................11
第一篇、2021 年高分子化学与物理考研真题汇编 ........................................................................................ 11
2021 年常州大学 810 高分子化学与物理考研专业课真题.........................................................................11
2021 年广东工业大学 865 高分子化学与物理考研专业课真题.................................................................13
2021 年暨南大学 816 高分子化学与物理考研专业课真题.........................................................................16
2021 年扬州大学 664 高分子化学与物理考研专业课真题.........................................................................21
2021 年浙江工业大学 807 高分子化学与物理考研专业课真题.................................................................22
第二篇、2020 年高分子化学与物理考研真题汇编......................................................................................... 24
2020 年扬州大学 664 高分子化学与物理考研专业课真题.........................................................................24
2020 年浙江工业大学 807 高分子化学与物理考研专业课真题.................................................................26
2020 年常州大学 810 高分子化学与物理考研专业课真题........................................................................28
2020 年暨南大学 816 高分子化学与物理考研专业课真题.........................................................................30
2020 年广东工业大学 865 高分子化学与物理考研专业课真题.................................................................34
第三篇、2019 年高分子化学与物理考研真题汇编 ........................................................................................ 37
2019 年常州大学 810 高分子化学与物理考研专业课真题........................................................................37
2019 年暨南大学 816 高分子化学与物理考研专业课真题.........................................................................39
2019 年扬州大学 633 高分子化学与物理考研专业课真题.........................................................................42
2019 年浙江工业大学 807 高分子化学与物理考研专业课真题.................................................................44
2019 年浙江工业大学 903 高分子化学与物理考研专业课真题.................................................................46
2019 年浙江农林大学 822 高分子化学与物理考研专业课真题.................................................................48
第四篇、2018 年高分子化学与物理考研真题汇编 ........................................................................................ 51
2018 年浙江农林大学 822 高分子化学与物理考研专业课真题.................................................................51
2018 年湖南师范大学 729 高分子化学与物理考研专业课真题.................................................................54
2018 年华南理工大学 820 高分子化学与物理考研专业课真题.................................................................57
2018 年暨南大学 816 高分子化学与物理考研专业课真题.........................................................................66
2018 年天津城建大学 808 高分子化学与物理考研专业课真题.................................................................69
2018 年扬州大学 633 高分子化学与物理考研专业课真题.........................................................................74
2018 年长沙理工大学 817 高分子化学与物理考研专业课真题.................................................................76
第五篇、2017 年高分子化学与物理考研真题汇编 ........................................................................................ 78
2017 年暨南大学 816 高分子化学与物理考研专业课真题.........................................................................78
2017 年武汉纺织大学 803 高分子化学与物理考研专业课真题.................................................................81
考研精品资料
第 6 页 共 679 页
2017 年扬州大学 633 高分子化学与物理考研专业课真题.........................................................................83
2017 年浙江农林大学 822 高分子化学与物理考研专业课真题.................................................................85
2017 年中山大学 854 高分子材料考研专业课真题......................................................................................88
第六篇、2016 年高分子化学与物理考研真题汇编 ........................................................................................ 89
2016 年暨南大学 816 高分子化学与物理考研专业课真题.........................................................................89
2016 年武汉纺织大学 803 高分子化学与物理考研专业课真题.................................................................92
2016 年扬州大学 633 高分子化学与物理考研专业课真题.........................................................................94
2016 年浙江工业大学 807 高分子化学与物理考研专业课真题.................................................................98
2016 年浙江工业大学 903 高分子化学与物理(
II)考研专业课真题....................................................100
2016 年中国科学技术大学高分子化学与物理考研专业课真题................................................................103
第七篇、2015 年高分子化学与物理考研真题汇编 ...................................................................................... 108
2015 年常州大学 810 高分子化学与物理考研专业课真题.......................................................................108
2015 年暨南大学 816 高分子化学与物理考研专业课真题.......................................................................111
2015 年山东科技大学 833 高分子化学与物理考研专业课真题...............................................................115
2015 年沈阳航空航天大学 807 高分子物理与化学考研专业课真题 ......................................................117
2015 年武汉纺织大学 803 高分子化学与物理考研专业课真题...............................................................120
2015 年扬州大学 633 高分子化学与物理考研专业课真题.......................................................................122
2015 年浙江工业大学 807 高分子化学与物理考研专业课真题...............................................................124
2015 年中国科学技术大学高分子化学与物理考研专业课真题................................................................127
2015 年中国人民解放军后勤工程学院 811 高分子化学与物理考研专业课真题..................................130
第八篇、2014 年高分子化学与物理考研真题汇编 ...................................................................................... 132
2014 年常州大学 810 高分子化学与物理考研专业课真题.......................................................................132
2014 年湖南师范大学 729 高分子化学与物理考研专业课真题...............................................................135
2014 年暨南大学 816 高分子化学与物理考研专业课真题.......................................................................138
2014 年山东科技大学 850 高分子化学与物理考研专业课真题...............................................................141
2014 年四川大学 625 高分子化学与物理考研专业课真题.......................................................................144
2014 年扬州大学 633 高分子化学与物理考研专业课真题.......................................................................146
2014 年浙江工业大学 807 高分子化学与物理考研专业课真题...............................................................148
2014 年中国科学技术大学高分子化学与物理考研专业课真题................................................................152
北京航空材料研究院 802 高分子物理与高分子化学考研大纲..................................................................156
2022 年北京航空材料研究院 802 高分子物理与高分子化学考研大纲....................................................... 156
2023 年北京航空材料研究院 802 高分子物理与高分子化学考研核心笔记 ..............................................157
《高分子物理学》考研核心笔记..............................................................................................................157
第 1 章 绪论.................................................................................................................................................... 157
考研提纲及考试要求.........................................................................................................................................157
考研核心笔记......................................................................................................................................................157
第 2 章 高分子的链结构................................................................................................................................ 162
考研提纲及考试要求.........................................................................................................................................162
考研精品资料
第 7 页 共 679 页
考研核心笔记......................................................................................................................................................162
第 3 章 高分子的溶液性质............................................................................................................................ 167
考研提纲及考试要求.........................................................................................................................................167
考研核心笔记......................................................................................................................................................167
第 4 章 高分子的多组分体系........................................................................................................................ 177
考研提纲及考试要求.........................................................................................................................................177
考研核心笔记......................................................................................................................................................177
第 5 章 聚合物的非晶态................................................................................................................................ 179
考研提纲及考试要求.........................................................................................................................................179
考研核心笔记......................................................................................................................................................179
第 6 章 聚合物的结晶态................................................................................................................................ 188
考研提纲及考试要求.........................................................................................................................................188
考研核心笔记......................................................................................................................................................188
第 7 章 聚合物的屈服和断裂........................................................................................................................ 195
考研提纲及考试要求.........................................................................................................................................195
考研核心笔记......................................................................................................................................................195
第 8 章 聚合物的高弹性和黏弹性................................................................................................................ 200
考研提纲及考试要求.........................................................................................................................................200
考研核心笔记......................................................................................................................................................200
第 9 章 聚合物的其他性质............................................................................................................................ 224
考研提纲及考试要求.........................................................................................................................................224
考研核心笔记......................................................................................................................................................224
第 10 章 聚合物的分析与研究方法.............................................................................................................. 234
考研提纲及考试要求.........................................................................................................................................234
考研核心笔记......................................................................................................................................................234
《高分子化学》考研核心笔记 .................................................................................................................249
第 1 章 绪论.................................................................................................................................................... 249
考研提纲及考试要求.........................................................................................................................................249
考研核心笔记......................................................................................................................................................249
第 2 章 缩聚和逐步聚合................................................................................................................................ 261
考研提纲及考试要求.........................................................................................................................................261
考研核心笔记......................................................................................................................................................261
第 3 章 自由基聚合........................................................................................................................................ 281
考研提纲及考试要求.........................................................................................................................................281
考研核心笔记......................................................................................................................................................281
第 4 章 自由基共聚合.................................................................................................................................... 303
考研提纲及考试要求.........................................................................................................................................303
考研核心笔记......................................................................................................................................................303
第 5 章 聚合方法............................................................................................................................................ 310
考研精品资料
第 8 页 共 679 页
考研提纲及考试要求.........................................................................................................................................310
考研核心笔记......................................................................................................................................................310
第 6 章 离子聚合............................................................................................................................................ 314
考研提纲及考试要求.........................................................................................................................................314
考研核心笔记......................................................................................................................................................314
第 7 章 配位聚合............................................................................................................................................ 327
考研提纲及考试要求.........................................................................................................................................327
考研核心笔记......................................................................................................................................................327
第 8 章 开环聚合............................................................................................................................................ 335
考研提纲及考试要求.........................................................................................................................................335
考研核心笔记......................................................................................................................................................335
第 9 章 聚合物的化学反应............................................................................................................................ 339
考研提纲及考试要求.........................................................................................................................................339
考研核心笔记......................................................................................................................................................339
2023 年北京航空材料研究院 802 高分子物理与高分子化学考研辅导课件 ..............................................344
《高分子物理学》考研辅导课件 ................................................................................................................... 344
《高分子化学》考研辅导课件 ....................................................................................................................... 449
2023 年北京航空材料研究院 802 高分子物理与高分子化学考研复习提纲 ..............................................541
《高分子物理学》考研复习提纲 ................................................................................................................... 541
《高分子化学》考研复习提纲 ....................................................................................................................... 548
2023 年北京航空材料研究院 802 高分子物理与高分子化学考研核心题库 ..............................................551
《高分子物理》考研核心题库之问答题精编 ............................................................................................... 551
《高分子物理》考研核心题库之计算题精编 ............................................................................................... 560
《高分子化学》考研核心题库之问答题精编 ............................................................................................... 575
《高分子化学》考研核心题库之计算题精编 ............................................................................................... 587
2023 年北京航空材料研究院 802 高分子物理与高分子化学考研题库[仿真+强化+冲刺] ........................614
北京航空材料研究院 802 高分子物理与高分子化学之高分子物理考研仿真五套模拟题........................ 614
2023 年高分子物理考研五套仿真模拟题及详细答案解析(一).............................................................614
2023 年高分子物理考研五套仿真模拟题及详细答案解析(二).............................................................615
2023 年高分子物理考研五套仿真模拟题及详细答案解析(三).............................................................616
2023 年高分子物理考研五套仿真模拟题及详细答案解析(四).............................................................617
2023 年高分子物理考研五套仿真模拟题及详细答案解析(五).............................................................618
北京航空材料研究院 802 高分子物理与高分子化学之高分子物理考研强化五套模拟题........................ 619
2023 年高分子物理考研强化五套模拟题及详细答案解析(一).............................................................619
2023 年高分子物理考研强化五套模拟题及详细答案解析(二).............................................................620
2023 年高分子物理考研强化五套模拟题及详细答案解析(三).............................................................621
2023 年高分子物理考研强化五套模拟题及详细答案解析(四).............................................................622
考研精品资料
第 10 页 共 679 页
2023 年北京航空材料研究院 802 高分子物理与高分子化学备考信息
北京航空材料研究院 802 高分子物理与高分子化学考研初试参考书目
何曼君《高分子物理》复旦大学出版社
潘祖仁《高分子化学》化学工业出版社
北京航空材料研究院 802 高分子物理与高分子化学考研招生适用院系
材料科学与工程
考研精品资料
第 11 页 共 679 页
重点名校:高分子化学与物理 2014-2020 年考研真题汇编(暂无答案)
第一篇、2021 年高分子化学与物理考研真题汇编
2021 年常州大学 810 高分子化学与物理考研专业课真题
考研精品资料
第 12 页 共 679 页
考研精品资料
第 13 页 共 679 页
2021 年广东工业大学 865 高分子化学与物理考研专业课真题
考研精品资料
第 14 页 共 679 页
考研精品资料
第 156 页 共 679 页
北京航空材料研究院 802 高分子物理与高分子化学考研大纲
2022 年北京航空材料研究院 802 高分子物理与高分子化学考研大纲
高分子物理主要知识点:高分子链结构;高分子链聚集态结构;高分子溶液;分子量及分子量分布;聚合
物的分子运动;聚合物的力学性能与电性能。
高分子化学主要知识点:连锁聚合;逐步聚合;高分子的化学反应。
考研精品资料
第 157 页 共 679 页
2023 年北京航空材料研究院 802 高分子物理与高分子化学考研核心笔记
《高分子物理学》考研核心笔记
第 1 章 绪论
考研提纲及考试要求
考点:高分子及其应用
考点:高分子发展史
考点:高分子物理研究对象及其内容
考研核心笔记
【核心笔记】人类的文明史材料的发展史
1.高分子及其应用
(1)高分子(macromolecule、polymer)
由许多结构相同的单元通过共价键重复连接而成的相对分子量很大的化合物
天然高分子
①合成高分子:塑料、橡胶、纤维、胶粘剂、涂料、功能高分子等
高分子材料具有基本性质:比重小,比强度高,韧性、可塑性,高弹性、耐磨性,绝缘性,耐腐蚀性,
抗射线。
考研精品资料
第 158 页 共 679 页
a.应用
农业用塑料:薄膜(透光性、强度、耐老化性)②灌溉用管
建筑工业:给排水管 PVC、HDPE
塑料门窗:配方、制品设计、加工工艺(挤出温度,螺杆转速,剪切力)
涂料油漆:强度,溶解性。
复合地板:家具(人造木材),壁纸,地板革
PVC 天花板
包装工业:塑料薄膜:PE、PP、PS、PET、PA 等
中空容器:PET、PE、PP 等
泡沫塑料:PE、PU 等
汽车工业:塑料件、仪表盘、保险机、油箱内饰件、坐垫等
军工工业:固体燃料、低聚物、复合纤维等质轻(飞机和火箭)
电气工业:绝缘材料(导热性、电阻率)等、导电主分子
电子:通讯光纤、电缆、电线等,光盘、手机、电话
家用电器:外壳、内胆(电视、电脑、空调)等
医疗卫生中的应用:人工心脏、人工脏器、人工肾(PU)、人工肌肉、(智能型凝胶)输液管、血袋、
注射器、可溶缝合浅药物释放。
防腐工程:耐腐蚀性,防腐结构材料。
(水管阀门)PTFE:230~260℃长期工作,适合温度高腐蚀严重的产品。
高分子材料的消耗率
②功能高分子 Functional Polymer
液晶高分子:降解高分子聚二氧化碳树脂、Kevlar 纤维
导电高分子:电致发光高分子聚苯胺、塑料电池
医用高分子:人工心脏、脏器、人工肾(PU)、人工肌肉高吸水性树脂
智能高分子:汽车的抗磨损涂层等
考研精品资料
第 159 页 共 679 页
高分子在 IT 的应用:聚合物发光二极管(OLED)柔性显示器、塑料芯片等
高分子物理是高分子学科体系中最重要的专业基础课程之一。它以物理学、有机化学、物理化学和高
分子化学等课程为基础,又为后续课程聚合物合成工艺学、聚合物加工原理、高分子分子设计等打下理论
基础。
2.高分子的发展史
(1)蒙昧期
汉朝造纸术发明
15 世纪美洲玛雅人用天然橡胶做容器,雨具等生活用品
1839 年美国人古德伊尔(Charles Goodyear)发现天然橡胶与硫磺共热后明显地改变了性能,使它从硬度
较低、遇热发粘软化、遇冷发脆断裂的不实用的性质,变为富有弹性、可塑性的材料
1869 年美国的海厄特(JohnWesleyHyatt,1837-1920)把硝化纤维、樟脑和乙醇的混合物在高压下共热,
制造出了第一种人工合成塑料“赛璐珞”(cellulose)
萌芽期
1887 年 Count Hilairede Chardonnet 用硝化纤维素的溶液进行纺丝,制得了第一种人造丝。
1893 年 Fischer 将氨基酸逐个连接成多肽,制备了聚合度为 30 的单分散多肽
1909 年美国人贝克兰德(Leo Baekeland)用苯酚与甲醛反应制造出第一种完全人工合成的塑料--酚醛树
酯。
1920 年施陶丁格(Hermann Staudinger)发表了"关于聚合反应"(Uber Polymerization)的论文提出:高分子
物质是由具有相同化学结构的单体经过化学反应(聚合),通过化学键连接在一起的大分子化合物,高分子
或聚合物一词即源于此。
(
2)争鸣期
1926 年瑞典化学家斯维德贝格等人设计出一种超离心机,用它测量出蛋白质的分子量:证明高分子的
分子量的确是从几万到几百万。
926 年美国化学家 Waldo Semon 合成了聚氯乙烯,并于 1927 年实现了工业化生产
1930 年聚苯乙烯(PS)发明
1932 年施陶丁格(Hermann Staudinger)总结了自己的大分子理论,出版了划时代的巨著《高分子有机化
合物》,成为高分子化学作为一门新兴学科建立的标志
(
3)发展期
1935 年杜邦公司基础化学研究所有机化学部的卡罗瑟斯(WallaceH.Carothers,1896-1937)合成出聚酰胺
66,即尼龙。尼龙在 1938 年实现工业化生产
1936 年德国人用金属钠作为催化剂,用丁二烯合成出丁钠橡胶和丁苯橡胶
1940 年英国人温费尔德(T.R.Whinfield,1901-1966)合成出聚酯纤维(PET)
1940 年 PeterDebye 发明了通过光散射测定高分子物质分子量的方法
1948 年 PaulFlory 建立了高分子长链结构的数学理论
1950年德国人齐格勒(KarlZiegler)与意大利人纳塔(GiulioNatta)分别用金属络合催化剂合成了聚乙烯与
聚丙烯。
1955 年美国人利用齐格勒-纳塔催化剂聚合异戊二烯,首次用人工方法合成了结构与天然橡胶基本一
样的合成天然橡胶。
1971 年 S.LWolek 发明可耐 300oC 高温的 Kevlar 纤维。
20 世纪 20 年代 staudinger 首次提出高分子概念
40 年代形成高分子物理理论
50 年代出现高分子工程:聚合反应工程、成型加工
(
4)60 年代高分子工业大发展时期:
通用塑料:PE、PP、PVC、PS(80%)PFUF、PU、UP
工程塑料:ABS、PA、PC、PPO、POM、PBT
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第 160 页 共 679 页
合成纤维:PET、PAN、PP、PVA、nylon
合成橡胶:SBR、NR、顺丁橡胶、丁基橡胶、丁腈橡胶
(
5)70 年代
(-SN-)-超导性发现;
铁电液晶的合成
聚乙炔膜合成方法及高导电性发现
感光材料 PVK-TNF 用于复印技术
塑料光纤应用
(
6)80 年代
液晶显示器商品化
压电高分子用于传感器
分离膜技术进步
人工器官临床应用
铁电液晶空间光调制器
近十年高分子的发展方向:
高性能化、高功能化、精细化、智能化、复合化
在高分子科学的形成和发展的过程中,世界上许多科学家作出了巨大的贡献,我们不应忘记他们
1953Hermann Staudinger(1881-1965)
施陶丁格(Hermann Staudinger)是德国著名的化学家,1881 年 3 月 23 日生于德国的沃尔姆斯(Worms),
1965 年 8 月 8 日在弗赖堡(Freiburg)逝世,终年 84 岁。他是 1953 年诺贝尔化学奖的获得者。1947 年,他
编辑出版了《高分子化学》杂志,形象地描绘了高分子(Macromolecules)存在的形式。从此,他把“高分子”
这个概念引进科学领域,并确立了高分子溶液的粘度与分子量之间的关系,创立了确定分子量的粘度的理
论(后来被称为施陶丁格尔定律)。他的科研成就对当时的塑料、合成橡胶、合成纤维等工业的蓬勃发展起
了积极作用。由于他对高分子科学的杰出贡献,1953 年,他以 72 岁高龄,走上了诺贝尔奖金的领奖台
WallaceCarothers(1896–1937)
尼龙、氯丁橡胶的发明者
1930 发明氯丁橡胶
1934-1935 发明尼龙
1936mem berthe National Academy of Sciences,USA(the first indust rialscientist)
1940 年、1946 年尼龙丝袜革命(限购!一人一双!)
(
7)我国从 50 年代才开始研究高分子我们的先驱:
王葆仁(1907.1.20~1986.9.12):中国最早从事高分子科学研究的化学家之一。50 年代开始研究聚甲
基丙烯酸甲酯、聚已内酰胺和有机硅高分子
冯新德——自由基聚合
徐僖——塑料加工
钱保功——橡胶合成(顺丁橡胶)
唐敖庆——高分子统计理论
钱人元——高分子溶液理论及粘度的测定
(我国与高分子领域的中科院院士:钱保功、何炳林、王佛松,沈之荃、程镕时、黄葆同、白春礼、
周其凤、曹镛、吴奇、颜德岳、杨玉良、江明、张希、唐本忠等)
(
8)国内高分子强校
第一梯队:复旦大学、浙江大学、北京大学、四川大学、中科院长春应化所、中科院化学所
第二梯队:华南理工大学、上海交通大学、北京化工大学、吉林大学、清华大学、武汉大学、华东理
工大学、中山大学、天津大学、南开大学、南京大学、北京师范大学、苏州大学、东华大学、宁波材料所
等
第三梯队:其他学校
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《高分子化学》考研核心笔记
第 1 章 绪论
考研提纲及考试要求
考点:由一种结构单元组成的高分子
考点:由两种结构单元组成的高分子
考点:由无规排列的结构单元组成的高分子
考点:高分子化合物的命名和分类
考点:按单体和聚合物在组成和结构上发生的变化分类
考点:高分子化合物的基本特征
考点:高分子的结构复杂
考研核心笔记
【核心笔记】高分子材料的应用
(1)高分子具有许多优良性能,高分子材料是当今世界发展最迅速的产业之一,目前世界上合成
高分子材料的年产量已经超过 1.4 亿吨。
(
2)塑料、橡胶、纤维、涂料、粘合剂…几大类高分子材料己广泛应用到电子信息、生物医药、
航天航空、汽车工业、包装、建筑等各个领域。
(
3)功能高分子材料:导电高分子、高分子半导体、光导电高分子、压电及热电高分子、磁性高
分子、光功能高分子、液晶高分子和信息高分子材料等近年发展迅速,具有特殊功能。
(
4)举例:水性聚氨酯、PVC 树脂。
【核心笔记】高分子化学研究对象
高分子化学:研究高分子化合物的合成和反应,区别高分子物理,即高
分
子
物
理
:研究高分子的结构
与性能间的关系
【核心笔记】高分子的基本概念
1.什么是高分子?
(1)由许多结构和组成相同的单元相互键连而成的大分子称为高分子或聚合物,如聚氯乙烯。高分
子化合物、大分子化合物、高分子、大分子、高聚物、聚合物这些术语一般可以通用,其英文表述为:
Macromolecules,High Polymer,Polymer 等。常用的高分子的分子量一般高达几万、几十万,甚至上百万,
范围在 104~106。
(
2)齐聚物(oligomer):由几个或十几个单元相互键连而成;不能称为聚合物,一般就是低分子量的
聚合物。
(
3)均聚物:由一种单体聚合而成的聚合物,这里强调“一种单体”。
(
4)共聚物:由两种或两种以上单体共聚而成的聚合物。
(
5)不同结构的聚合物,其分子链的结构特点有所不同,
2.由一种结构单元组成的高分子
一个大分子往往是由许多相同的、简单的结构单元通过共价键重复连接而成。
例如:聚苯乙烯
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缩写成
(1)单体:合成聚合物的起始原料称为单体(Monomer)
(
2)结构单元:在大分子链中出现的以单体结构为基础的原子团称为结构单元(Structure unit);结构
单元有时也称为单体单元(Monomer unit),重复单元(Repeating unit),链节(Chain element)
(
3)重复单元(repeatingunit):聚合物中组成和结构相同的单元,又称为链节结构单元=单体单元=
重复单元=链节
n 表示重复单元数,也称为链节数,在此等于聚合度
(
4)聚合度(Degree ofpolymerization):聚合度是衡量高分子大小的一个指标。有两种表示法:
①以大分子链中的结构单元数目表示,记作
②以大分子链中的重复单元数目表示,记作
在这种情况下,两种聚合度相等,都等于 n,
③由聚合度可计算出高分子的分子量
式中 M 是高分子的分子量;Mo 是结构单元的分子量
④另一种情况:
结构单元=重复单元=链节≠单体单元
2.由两种结构单元组成的高分子
(1)如,合成尼龙-66,由己二胺和己二酸聚合而成的
结构单元
结构单元
重复结构单元
此时,两种结构单元构成一个重复结构单元
(
2)单体在形成高分子的过程中要失掉一些原子
结构单元≠重复单元≠单体单元;但,重复单元=链节
注意:M0 为两种结构单元的平均分子量。
(
3)下面来看刚讲过的两个这方面例子,
①以氯乙烯单体为原料,聚合得到的聚氯乙烯的分子量,根据其用途不同可在 5 万至 15 万之间,其
结构单元的分子量为 62.5,计算其聚合度。
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解:
=
=50000-150000/62.5=800-2400
通过计算可知,聚氯乙烯的平均聚合度应在 800-2400 聚氯乙烯分子约由 800-2400 个氯乙烯单元组成。
②以对苯二甲酸与乙二醇为原料,经缩聚制得聚对苯二甲酸乙二醇酯,其分子量一般在 2 万左右,计
算 DP 及
。
解:已知-O(CH2)2O-结构单元分子量为 60,-OC-C6H5-CO-结构单元分子量为 132。
由
=
·(M +M
)/2 得:
2000=
·(60+132)/2
则
=208
=
/2=104
3.由无规排列的结构单元组成的高分子
通常是由两种或两种以上的单体聚合而成的无规共聚物。
例如:丁苯橡胶
x,y 为任意值,故在分子链上结构单元的排列是任意的:
在这种情况下,无法确定它的重复单元,仅结构单元=单体单元
综上所述,对于结构不同的聚合物,其结构单元、重复单元、单体单元及链节不一定相同,应分情况
对待,予以区分
【核心笔记】高分子化合物的命名和分类
1.命名
(1)以单体名称为基础,在前面加“聚”字。
①乙烯聚乙烯
②丙烯聚丙烯
③氯乙烯聚氯乙烯
④甲基丙烯酸甲酯聚甲基丙烯酸甲酯
(
2)取单体简名,在后面加“树脂”、“橡胶”二字。
如:
①丁二烯+丙烯氰丁氰橡胶
②苯酚+甲醛酚醛树脂
③尿素+甲醛脲醛树脂
X
M 0
M
X n
M n X n
01
02
X n
X n
DP X n
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④甘油+邻苯二甲酸酐醇酸树脂
⑤丁二烯+苯乙烯丁苯橡胶
(
3)以高分子链的结构特征命名
聚酰胺
聚酯
聚氨酯(聚氨基甲酸酯)
聚醚
商品名:合成纤维最普遍,我国以“纶”作为合成纤维的后缀,如:
①涤纶:聚对苯二甲酸乙二醇酯(聚酯)
②丙纶:聚丙烯
③锦纶:聚酰胺(尼龙),后面加数字区别(数字含义:第一个数字表示二元胺的碳原子数,第二个数
字表示二元酸的碳原子数,只附一个数字表示内酰胺或氨基酸的碳原子数)
(
4)IUPAC 命名
命名原则和程序为:
①确定重复单元结构;
②排出次级单元(subunit)的次序,两个原则:对乙烯基聚合物,先写有取代基的部分;
③连接元素最少的次级单元写在前面;
④给重复单元命名,在前面加“聚”字。
例子:
聚(1-苯基乙烯)Poly(1-phenylethylene)
聚[1-(甲氧基羰基)-1-甲基乙烯]Poly[1-(methoxycarbonyl)-1-methyl ethylene]
聚(亚胺基六次甲基亚胺基己二酰)Poly(iminohexamethylene imino adipoyl)
2.分类(用途、热行为、主链结构)
可以从不同的角度对聚合物进行分类,如从单体来源、合成方法、最终用途、加热行为、聚合物结构
等。
(1)按分子主链的元素结构分
①碳链聚合物:大分子主链完全由碳原子组成。绝大部分烯类和二烯类聚合物属于这一类,如聚乙烯、
聚苯乙烯、聚氯乙烯等。
②杂链聚合物:大分子主链中除碳原子外,还有氧、氮、硫等杂原子。如聚醚、聚酯、聚酰胺、聚氨
酯、聚硫橡胶等。工程塑料、合成纤维、耐热聚合物大多是杂链聚合物。
③元素有机聚合物:大分子主链中没有碳原子,主要由硅、硼、铝和氧、氮、硫、磷等原子组成,但
侧基却由有机基团组成,如甲基、乙基、乙烯基等。有机硅橡胶就是典型的例子。元素有机又称杂链的半
有机高分子,如果主链和侧基均无碳原子,则成为无机高分子。
(
2)按材料的性质和用途分类
①橡胶通常是一类线型柔顺高分子聚合物,分子间次价力小,具有典型的高弹性,在很小的作用力下,
能产生很大的形变(500%~1000%),外力除去后,能恢复原状。因此,橡胶类用的聚合物要求完全无定型,
玻璃化温度低,便于大分子的运动。通常需要进行少量交联,可消除永久的残余形变。
②纤维通常是线性结晶聚合物,平均分子量较橡胶和塑料低,纤维不易形变,伸长率小(<10%~50%),
弹性模量(>35000N/cm2 )和抗张强度(>35000N/cm2 )都很高。纤维用聚合物带有某些极性基团,以增加次价
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2023 年北京航空材料研究院 802 高分子物理与高分子化学考研辅导课件
《高分子物理学》考研辅导课件
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第 345 页 共 679 页
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2023 年北京航空材料研究院 802 高分子物理与高分子化学考研复习提纲
《高分子物理学》考研复习提纲
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第 542 页 共 679 页
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2023 年北京航空材料研究院 802 高分子物理与高分子化学考研核心题库
《高分子物理》考研核心题库之问答题精编
1. 聚合物熔点的影响因素
【答案】三大影响因素:
(1)高分链结构对 Tm 的影响
(
2)稀释效应与晶片厚度对 Tm 的影响
(
3)结晶温度对 Tm 的影响
2. 粘流温度 Tf 的比较(影响因素)
【答案】(
1)链结构影响。
(
2)分子量的影响:分子量越大,Tf 越高。
(
3)分子间力的影响
3. 举例说明什么是蠕变、应力松弛现象?
【答案】蠕变是指材料一定的温度下和远低于该材料的断裂强度的恒定应力作用下,形变随时间增大
的现象。
应力松驰是在一定的温度下,试样维持恒定的应变所需的应力随时间逐渐衰减的现象。
4. 高分子溶液的性质
【答案】高分子溶液是真溶液,但热力学性质与到理想溶液相差很大。分子分散体系,热力学稳定,
溶解过程可逆
5. 高弹性的特点,为什么聚合物具有高弹性,在什么情况下要求聚合物充分体现高弹性,什么情况下应
设法避免高弹性
【答案】特点:(1)弹性形变大
(
2)弹性模量小
(
3)弹性模量随绝对温度的增高成正比增加。
(
4)形变时有明显的热效应
适度交联可以阻止分子链间质心发生位移的粘性流动,使其充分显示高弹性。
6.
理想的柔性高分子链可以用自由连接或高斯链模型来描述,但真实高分子链在通常情况下并不符合这
一模型,原因是什么?这一矛盾是如何解决的?
【答案】在采用自由连接链或高斯链模型描述理想的柔性高分子链时,我们假设单键在结合时无键角
的限制,内旋转时也无空间位阻,但真实高分子链不但有键角的限制,在内旋转时也存在空间位阻,因此
使真实高分子链在通常情况下并不符合这一模型。对于真实高分子链我们用等效自由结合链来描述,把由
若干个相关的键组成的一段链,算作一个独立的运动单元,键称作“链段”,令链段与链段自由结合,并
且无规取向,这种链称为等效自由结合链。
7. 要使脆性较大的聚合物增韧,又不至于过多地降低材料的模量和强度,采用什么方法,举例说明。
【答案】采用增加非晶相(橡胶相),使共混物或接枝共聚物形成两项结构,即刚性的聚合物成连续
相,橡胶为分散相。这样,当受到冲击时,橡胶相可以有效的冲击能量,使韧性增加,如:高抗冲聚苯乙
烯(HIPS)是橡胶粒子与聚苯乙烯接枝共聚,形成橡胶粒子包含在聚苯乙烯中的材料。
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8. 玻璃化温度 Tg 的比较(影响因素)
【答案】三方面影响 Tg 的因素:
(1)化学结构的影响。①a.主链柔性增大,Tg 下降;b.引入环状结构,主链刚性增大,Tg 也增大。
②a.极性取代基:极性越大,内旋转受阻程度及分子间相互作用越大,Tg 也随之升高。b.非极性基团对 Tg
的影响主要表现为空间位阻效应,侧基体积越大,位阻越明显,Tg 升高。c.对称性取代基由于对称性使极
性部分相互抵消,柔性增加,Tg 下降。d.取代基的柔性(内增塑作用)长而柔性的侧基反而使玻璃化转变
温度降低。③构型:全同 Tg<间同 Tg;顺式 Tg<反式 Tg。④改变分子量:M<Mc,Tg 随 M 增加而升高;
M>Mc,Tg 与 M 无关;Tg()–临界分子量 Mc 时聚合物的 Tg。⑤链间相互作用增大,柔性下降,Tg 增高侧
基的极性越强,Tg 越高。a.侧基的极性越强,Tg 越高。b.分子间氢键可使 Tg 显著升高。c.含离子聚合物
间的离子键对 Tg 很高。⑥作用力增大,Tg 升高。⑦实验条件:降温速度快,测定的 Tg 高。
(
2)其他结构因素的影响。①增塑②共聚③共混④改变分子量⑤交联
(
3)外界条件的影响。①升降温速度②外力作用的速度或频率③张力和压力
9. 链的结构对粘度的影响
【答案】(1)分子量的影响:高聚物的粘性流动是分子链重心沿流动方向位移和链间相互划移的结
果。分子量越大,分子链所包含的链段数就越多,为了实现重心的位移,需要完成的链段协同位移就越多,
因此高聚物熔体的剪切粘度随份子两的升高而增加,对于高聚物一般存在一个临界分子量 Mc,分子量小
于 Mc 时,高聚物熔体的零切粘度与重均分子量成正比;当分子量大于 Mc 时,零切粘度与重均分子量的
3.4 次方成正比,这是由于分子量的缠结作用引起的,Mc 值与分子结构有关,如果链的刚性增加,缠结倾
向会减少,Mc 值会偏大。
(
2)分子量分布的影响:分子量分布较窄的单分散高聚物,剪切粘度主要由重均分子量决定。在临
界分子量 Mc 以上,粘度与重均分子量的 3.4 次方成正比,因此对分子量分布较宽的多分散试验,高分子
量部分的影响远大于低分子量的部分,重均分子量相同的试样,宽分布的比单分散的试样有较高的零切粘
度。
(
3)其他结构因素的影响:凡能使 Tg 升高的因素,也使粘度升高,柔性链的粘度比刚性链的粘度低。
极性高聚物,分子间作用力强,熔融粘度大。聚乙烯与聚甲基丙烯酸甲酯想必,PMMA 的分子间力和空间
位阻均大于聚乙烯,所以粘度也大于他
10.θ温度与 1 的物理意义
【答案】θ条件:选择适当的溶剂与温度,满足=0 的条件,使高分子溶液的热力学性质与理想溶液的
偏差消失,此条件为θ条件,此状态为θ状态。θ状态下的溶剂为θ溶剂,θ状态下的温度为θ温度。
11.高分子具有柔顺性的本质是什么?简要说明影响高分子链柔顺性的因素主要有哪些?
【答案】高分子链具有柔顺性的原因在于它含有许多可以内旋转的 键,根具热力学熵增原理,自然
界中一切过程都自发地朝熵增增大的方向发展。高分子链在无外力的作用下总是自发地取卷曲的形态,这
就是高分子链柔性的实质。
影响因素主要有:
(1)主链的结构;(
2)取代基;(
3)氢键;(
4)交联。
12.假若聚丙烯的等规度不高,能不能用改变构想的办法提高等规度?说明理由。
【答案】构象:由于单键内旋转而产生的分子在空间的不同形态,称为构象。聚丙烯的等规度是由构
型不同的异构体所产生的旋光异构所引起的,由于头-头键接的聚丙烯,其有全同立构、间同立构和无规立
构等异构体。而且构型是由分子中由化学键所固定的原子在空间的几何排列,构象仅仅是由于单键内旋转
而产生的分子在空间的不同形态。所以当聚丙烯的等规度不高时,用改变构象的方法是无法提高其等规度
的,需要破坏化学键,改变构型,才能提高等规度。
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13.高聚物溶解过程的特点
【答案】(1)高分子溶液是真溶液,但热力学性质与到理想溶液相差很大。分子分散体系,热力学
稳定,溶解过程可逆
(
2)聚合物溶解过程复杂而缓慢,先溶胀,后溶解。原因:聚合物结构复杂:分子量大且具有多分散
性;分子的形状有线形、支化和交联之分;聚集态又分为晶态和非晶态
(
3)交联聚合物在交联键的束缚下,只能溶胀不能溶解。(溶胀:溶剂分子渗入聚合物内部,使之体
积膨胀的现象。)
(
4)溶解度与分子量有关:①线形分子:随分子量增大,溶解度下降; ②交联分子:随交联度增大,
溶胀度减小
(
5)溶解度与聚集态有关:①非晶态比晶态聚合物容易溶解;②晶态聚合物因满足两个条件:先吸
热,后溶解;先溶融,后溶解;③随结晶度增大,溶解度下降
(
6)极性结晶聚合物常温下不溶解,要溶解有两方式:①先溶融,后溶解;②选择强极性溶剂
14.什么叫高分子的构型,什么叫高分子的构象?假若聚丙烯的等规度不高,能不能改变构象的方法提高
其等规度?
【答案】不能。构象是由于单键内旋转而引起,而构型是由于化学键所固定的原子在空间的排列。提
高聚丙烯的等规度须改变构型,而改变构型与改变构象的方法根本不同。构象是围绕单键内旋转所引起的
排列变化,改变构象只需克服单键内旋转位垒即可实现;而改变构型必须经过化学键的断裂才能实现。
15.什么叫疲劳、疲劳极限,疲劳破坏的原因
【答案】疲劳定义:是材料在周期应力作用下断裂或失效的现象。材料在递增的应力作用下将发生屈
服或断裂,在低于屈服应力或断裂应力的周期应力作用下会产生疲劳。
疲劳极限:是一个应力值,当应力低于这个值时,材料可承受的周期数为无限大。
疲劳破坏的原因:是裂纹的形成和增长造成的损伤在周期应力作用下逐渐积累而发生的。
16.试用玻璃化转变理论的自由体积理论解释:冷却速度越快,测得的 Tg 越高。
【答案】对高聚物熔体进行冷却时,聚合物的体积收缩要通过分子的构象重排来实现,显然需要时间。
温度高于 Tg 时,高聚物中的自由体积足以使链段自由运动,构象重排瞬时即可完成,此时的体积为平衡
体积。
如连续冷却,链段运动松弛时间将按指数规律增大,构象重排速率降低,将跟不上冷却速率,此时的
体积总是大于该温度下的平衡体积。
17.提高橡胶耐热性的手段和耐寒性的手段
【答案】提高耐热性手段:(1)改变橡胶的主链结构;(
2)改变取代基的结构;(
3)改变交联链
的结构。
提高耐寒性的手段:降低 Tg,避免结晶
18.为什么高聚物会出现熔限(边熔融边升温的现象)
【答案】这是由于在结晶聚合物中存在着完善程度不同的晶体:
(1)晶粒的大小不同;
(
2)晶区内部大分子有序排列的程度不同。
结晶熔融过程是由分子链排列的有序化向无序化转变的过程。当聚合物受热后,结晶不完善的晶粒、
有序化排列不充分的结晶区域由于稳定性差,在较低的温度下就会发生熔融,而结晶比较完善的区域则要
在较高的温度下才会熔融。所以在通常的升温速率下高分子结晶不可能同时熔融,只会出现一个较宽的熔
限。
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19.如何理解高分子结晶态不是完全有序,非晶态不是完全无序
【答案】(1)由于高分子的结构特点,其分子链很长,体系的粘度很大,即使温度在结晶的熔点以
上,整个大分子仍不能很好地流动。
(
2)从一种平衡态向另一种平衡态过渡是一松弛过程,需要很长的时间,因而不能达到热力上的平
衡态。
(
3)由动力学过程决定高分子中存在大量亚稳态,必然不同程度地存在其分子链间的局部有序排列,
存在着一系列具有由聚合物单晶的三维有序到无规线团之间的不同规整度的非常丰富的结构形态。
20.力学损耗的定性比较
【答案】粘弹性材料的应变变化跟不上应力的变化,因而在循环变化过程中要消耗能量,这种消耗称
为力学损耗或内耗。滞后现象越严重,内耗越大。
如果δ=0,则ΔW=0,这意味着所有能量都以弹性能量的形式存储起来,没有热耗散。
如果δ=90°,则ΔW→max,这意味着所有能量都耗散掉了。
以应力-应变关系作图时,所得的曲线在施加几次交变应力后就封闭成环,称为滞后环或滞后圈,此圈
越大,力学损耗越大
21.形变时伴有热效应的原因
【答案】恒温可逆过程:dQ=TdS,
当拉伸时 dl>0,dS<0,dQ<0 拉伸放热,
回缩时 dl<0,dS>0,dQ>0 回缩吸热
这就解释了橡胶在拉伸中会放热的道理,也称为橡胶弹性的热效应(热弹效应)
22.结晶高聚物的熔融过程是不是热力学的一级相转变
【答案】实验证明,不同结晶条件下获得的同种聚合物的不同试样,可得到相同的转折温度 Tm,这
证明熔融过程是热力学一级相转变过程,与低分子晶体比较可有结晶程度的差别,没有本质的不同
23.溶解过程的热力学分析
【答案】(
1)溶解过程中体系熵的增加很多,但吸热量不大,是次要因素。
(
2)体系熵的增加量,如以溶解高分子的分子数目计算,则熵的增加要比相同数目的小分子大,而
如以高分子的链段为单位计算,则熵的增加又要比小分子小,其原因在于高分子具有的长链结构,链段之
间要受到化学键连接的限制。
24.与理想溶液相比较,高分子溶液的偏差
【答案】x1﹤0,溶剂对高分子的作用强,是良溶剂。
x1﹤1/2,一般高分子可溶解,作溶剂。
x1﹥1/2,一般高分子难溶解,作不良溶剂。
x1=1/2,为θ溶剂,此时溶液对理想溶液的偏差消失,服从理想溶液的热力学规律。
25.有两种乙烯和丙烯的共聚物,其组成相同,但其中一种室温时是橡胶状的,一直到温度降至-70°C
时才变硬,另一种室温时缺是硬而韧又不透明的材料,试解释它们内在结构上的差别?
【答案】前者是无规共聚物,丙烯上的甲基在分子链上是无规排列的,这样在晶格中分子链难以堆砌
整齐,所以得到一个无定形的橡胶状的透明聚合物,后者是乙烯和有规立构聚丙烯的嵌段共聚物,乙烯和
丙烯的嵌段分别形成自己的晶格,形成部分共晶,从而是硬而韧的塑料,且不透明。
26.高分子的θ溶液与理想溶液有哪些相似之处及不同之处?
【答案】θ溶液的自由能和热力学性质与理想溶液相似,但高分子θ溶液:是指高分子稀溶液在θ温
度下(Flory 温度),分子链段间的作用力,分子链段与溶剂分子间的作用力,溶剂分子间的作用力恰好
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2023 年北京航空材料研究院 802 高分子物理与高分子化学考研题库[仿真+强化+冲刺]
北京航空材料研究院 802 高分子物理与高分子化学之高分子物理考研仿真五套模拟题
2023 年高分子物理考研五套仿真模拟题及详细答案解析(一)
一、简答题
1. 举例说明什么是蠕变、应力松弛现象?
【答案】蠕变是指材料一定的温度下和远低于该材料的断裂强度的恒定应力作用下,形变随时间增大
的现象。
应力松驰是在一定的温度下,试样维持恒定的应变所需的应力随时间逐渐衰减的现象。
2. 高分子溶解过程与小分子相比,有什么不同?
【答案】因为聚合物分子与溶剂分子的大小相差悬殊,两者的分子运动速度差别很大,溶剂分子能比
较快的渗透进入高聚物,而高分子向溶剂的扩散却非常慢,这样,高聚物的溶解过程要经过两个阶段,现
实溶剂分子渗入高聚物内部,是高聚物体积膨胀,称为溶胀,然后才是高分子均匀分散在溶剂中,形成完
全溶解的分子分散的均相体系。整个过程往往需要较长的时间。
3. 要使脆性较大的聚合物增韧,又不至于过多地降低材料的模量和强度,采用什么方法,举例说明。
【答案】采用增加非晶相(橡胶相),使共混物或接枝共聚物形成两项结构,即刚性的聚合物成连续
相,橡胶为分散相。这样,当受到冲击时,橡胶相可以有效的冲击能量,使韧性增加,如:高抗冲聚苯乙
烯(HIPS)是橡胶粒子与聚苯乙烯接枝共聚,形成橡胶粒子包含在聚苯乙烯中的材料。
4. 高分子溶液的性质
【答案】高分子溶液是真溶液,但热力学性质与到理想溶液相差很大。分子分散体系,热力学稳定,
溶解过程可逆
5. 结晶聚合物为什么会存在容限?它与聚合物的结晶形成的温度存在什么关系?
【答案】结晶聚合物熔融时出现边熔融边升温的现象是由于结晶聚合物中含有完善程度的晶体,比较
不完善的晶体将在较低温度下熔融,而比较完善的晶体则需要较高的温度下才能熔融,因而出现较宽的温
度范围。
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2023 年高分子物理考研五套仿真模拟题及详细答案解析(二)
一、简答题
1. 高分子液晶的流变学特性(与高分子熔体的不同)
【答案】(1)高分子液晶:①各向异性②粘度随浓度或温度的提高将出现极大和极小值③低剪切粘
度下液晶内刚性流动单元更容易取向
(
2)普通高分子熔体或浓溶液:①各向同性②粘度随浓度增加而单调增加③粘度随温度升高按指数
规律减小
2. 假若聚丙烯的等规度不高,能不能用改变构想的办法提高等规度?说明理由。
【答案】构象:由于单键内旋转而产生的分子在空间的不同形态,称为构象。聚丙烯的等规度是由构
型不同的异构体所产生的旋光异构所引起的,由于头-头键接的聚丙烯,其有全同立构、间同立构和无规
立构等异构体。而且构型是由分子中由化学键所固定的原子在空间的几何排列,构象仅仅是由于单键内旋
转而产生的分子在空间的不同形态。所以当聚丙烯的等规度不高时,用改变构象的方法是无法提高其等规
度的,需要破坏化学键,改变构型,才能提高等规度。
3. 增塑剂为什么会使 Tg 降低?
【答案】低分子量的增塑剂有比纯聚合物更多的自由体积;增塑剂和聚合物自由体积有加和性;增塑
后的聚合物比单纯的聚合物有更多的自由体积;Tg 之下为等自由体积状态(fg=2.5%);必然导致增塑的
聚合物要进入玻璃态必须冷到更低的温度。
4. 结晶高聚物的熔融过程是不是热力学的一级相转变
【答案】实验证明,不同结晶条件下获得的同种聚合物的不同试样,可得到相同的转折温度 Tm,这证
明熔融过程是热力学一级相转变过程,与低分子晶体比较可有结晶程度的差别,没有本质的不同
5. Tg,Tm,Tf,Tb,Td 的定义与使用价值
【答案】玻璃化温度 Tg:定义:是聚合物由玻璃态向高弹态转变的转变温度,也是链段冻结或解冻的
温度。使用价值:是非结晶聚合物作为塑料使用的最高温度,是作为橡胶使用的最低温度。
熔点 Tm:定义:平衡状态下晶体完全消失的温度。使用价值:是晶态聚合物用于塑料和纤维时的最高
使用温度,又是它们的耐热温度和成型加工的最低温度。
粘流温度 Tf:定义:是聚合物由高态向粘流态转变的转变温度,也是大分子解冻,熔化后发生粘性流
动的温度。使用价值:是非结晶聚合物成型加工的最低温度
热分解温度 Tb:定义:在加热条件下,聚合物开始发生分解、降解等化学反应的温度。使用价值:是
聚合物材料成型加工的最高温度。
脆化温度 Td:定义:在受强外力作用进,聚合物从韧性断裂转变为脆性断裂时的温度。使用价值:是
塑料、纤维使用的最低温度
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2023 年高分子物理考研五套仿真模拟题及详细答案解析(三)
一、简答题
1. 高分子热运动的特点
【答案】(
1)运动单元的多样性、
(
2)分子运动的时间依赖性、
(
3)分子运动的温度依赖性
2. 解释为什么聚合物的高弹性具有气、液、固三态的特征
【答案】作为橡胶的高分子具有柔性、长链结构,使其卷曲分子在外力作用下通过链段运动改变构象
而舒展开来,除去外力双恢复到卷曲状态。
橡胶的适度交联可以阻止分子链间质心发生位移的粘性流动使其充分显示高弹性。
3. 高分子结构的特点
【答案】(1)高分子分子量大,且由结构单元组成:结构单元可以是一种也可以是多种;结构单元
间由共价键联接;结构单元可形成线型分子,支化分子,网状分子
(
2)高分子链可弯曲有柔性(因主链有内旋转的自由度)
(
3)高分子间范德华相互作用(分子间力)特别显著
(
4)高分子若存在交联,其力学性质发生很大变化,即不溶解、不熔融
(
5)高分子的聚集态有晶态与非晶态,其晶态有序性比小分子晶体低,非晶态有序程度比小分子高
(
6)高分子加工需加入填料、各种助剂、色料等,形成织态结构
4. 溶剂选择的原则
【答案】(
1)极性相近原则:极性大的聚合物溶于极性大的溶剂中;极性小的聚合物溶于极性小的溶
剂中;非极性的聚合物溶于非极性的溶剂中。
(
2)溶剂化原则:溶质与溶剂上带有具相异电性的两种基团,极性强弱越接近,彼此间的结合力越大,
溶解性就越好。
(
3)溶度参数相近原则(
4)高分子-溶剂相互作用参数原则
5. 试用玻璃化转变理论的自由体积理论解释:冷却速度越快,测得的 Tg 越高。
【答案】对高聚物熔体进行冷却时,聚合物的体积收缩要通过分子的构象重排来实现,显然需要时间。
温度高于 Tg 时,高聚物中的自由体积足以使链段自由运动,构象重排瞬时即可完成,此时的体积为平衡
体积。
如连续冷却,链段运动松弛时间将按指数规律增大,构象重排速率降低,将跟不上冷却速率,此时的
体积总是大于该温度下的平衡体积。
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2023 年高分子物理考研五套仿真模拟题及详细答案解析(四)
一、简答题
1. 聚合物脆性断裂和韧性断裂的不同点及对温度和应变速率的敏感性
【答案】不同点:脆性断裂:屈服前断裂;无塑性流动;表面光滑;张应力分量
韧性断裂:屈服后断裂;有塑性流动;表面粗糙;切应力分量
2. 聚合物结晶的特点
【答案】高分子结晶的特点:
(
1)晶胞由链段组成------聚合物晶胞由一个或多个高分子链段构成。
(
2)高分子链各向异性,没有立方晶系。
(
3)结晶不完善,结构复杂,晶区、非晶区及中间结构共存。
3. 拉伸一根橡皮筋,迅速放到嘴唇上,你会感受到橡皮筋变热还是变冷,试解释?
【答案】橡胶弹性是熵弹性,回弹动力是熵增,在外力作用下,橡胶分子链由卷曲状态变为伸展状态,
熵减小,放热;放手即外力移去,分子链由伸展再回复卷曲状态,熵增加,吸热。
4. 聚合物力学性质的特点
【答案】(1)是已知材料中变性范围最宽的力学性质。即力学性质的多样性。例如液体有软弹性、
硬弹性、刚性、脆性、韧性等。可以从纯粘性经粘弹性到纯弹性,为应用提供了广阔的选择余地。(
2)
力学性对温度和时间有强烈的信赖性。造成以上特点的原因:归结为聚合物的长链分子结构。(
3)高弹
性——高聚物特有;(
4)粘弹性——力学行为对温度和时间有强烈的依赖关系,为高聚物独特的力学行
为;(
5)比强度特高(比强度——单位重量材料能承受的最大负荷)
5. 什么叫疲劳、疲劳极限,疲劳破坏的原因
【答案】疲劳定义:是材料在周期应力作用下断裂或失效的现象。材料在递增的应力作用下将发生屈
服或断裂,在低于屈服应力或断裂应力的周期应力作用下会产生疲劳。
疲劳极限:是一个应力值,当应力低于这个值时,材料可承受的周期数为无限大。
疲劳破坏的原因:是裂纹的形成和增长造成的损伤在周期应力作用下逐渐积累而发生的。试读已结束
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