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州
师
范
大
学
2020
年招收攻读硕士研究生考试题
考试科目代码:
726
考试科目名称:
高分子物理
说明:考生答题时一律写在答题纸上,否则漏批责任自负。
一、单项选择题(15*2=30分)
1.关于GPC测量中,以下说法错误的是:
A.GPC测量基于体积排斥效应;
B.在淋洗过程中,流体力学半径小的高分子因较强的活动能力而更早流出色谱柱;
C.GPC测量是一种相对测量,需要标准样对其进行校正;
D.色谱柱的检测上限和下限可通过实验方法进行测量;
2.采用以下模型描述同一高分子链,其均方末端距数值最小的是:
A.锯齿链;B.自由链接链;
C.自由旋转链;D.伸直链;
3.下列现象中,是高分子流体典型流变行为的包括:
A.爬杆效应;
B.挤出胀大;
C.无管虹吸;D.以上全部;
4.关于高分子晶体熔融,以下说法错误的是:
A.高分子熔融对应吸热过程;
B.与小分子类似,高分子熔融一般在极短的温度区间内完成;
C.高分子熔融过程可以通过DSC和高温XRD等方式跟踪;
D.高分子熔融过程中,不同厚度的片晶可能对应不同的熔融温度;
5.高分子链处于不同溶剂中会表现出舒展和塌缩等状态,以下参数可对此进行区分的是:
A
.Flory-Huggins相互作用参数
B.第二维利系数;
C
.体积扩张因子
D.以上全部;
6.下列聚合物中,高分子链柔性最佳的是:
A.聚乙烯
B.聚丙烯
C.聚氯乙烯
D.聚丙烯腈
7.以下非晶聚合物结构模型的描述中,错误的是:
A.包括无规线团模型和两相球粒模型;
B.无规线团模型不承认任何尺度、任何形式的有序结构;
C.两相球粒模型可以解释瞬间结晶的实验事实;
D.两相球粒模型无法解释高聚物非晶和结晶密度比偏高的事实;
8.根据橡胶状态方程,我们可以获得以下哪些参数?
A.杨氏模量;
B.交联点之间的分子量;
C.剪切模量;
D.以上全部;
9.下图为某高分子样品的蠕变回复曲线,下列表述错误的是:
A.蠕变过程分为普弹形变、高弹形变和黏流形变三个部分;
B.普弹和高弹形变均可以回复;
C.回复过程中,可将三者实现区分;
D.该高分子为交联结构;
10.有关高分子晶体结构,以下表述错误的是:
A.球晶是高分子晶体最常见的方式;
B.在极稀溶液中,缓慢降温,可得到单晶;
C.晶体结构具有多尺度性,包括片晶、晶叠和球晶等;
D.高分子片晶宽度约为10nm,可通过散射实验测量;
11.在聚合物的动态力学分析(DMA)实验中,以下说法错误的是:
A
可以获得储能模量,对应了能量储存的部分;
B
可以获得损耗模量,对应了能量消耗的部分;
C
从损耗角正切值,可以获得玻璃化转变温度;
D
DMA的频率测量中,高频区对应较低的储能模量;
12.下图为某聚合物的应力应变曲线,以下说法错误的是;
A从a到d的过程,即箭头所示方向,可以代表温度升高的过程;
B从a到d的过程,即箭头所示方向,可以代表拉伸速率降低的过程;
C曲线c对应脆性断裂;
D曲线d为典型的橡胶拉伸曲线;
13.关于DSC测量,以下说法错误的是:
A.DSC测量需要参比样品;
B.DSC测量基于分析过程热效应进行;
C.高分子晶体熔融对应吸热过程,因此表现为向下的峰;
D.高分子玻璃化转变过程在DSC曲线上表现为基线的平移,即为一个台阶;
14.下图为温度对某交联聚乙烯反应速率影响的扭矩曲线,以下说法错误的是:
A.
曲线中的第一个峰为加料导致的扭矩上升;
B.
扭矩二次升高前对应的平台区对应稳态剪切和流动;
C.
扭矩的二次升高对应交联反应的发生;
D.
从扭矩谱中可以发现,曲线1所对应的温度下,交联反应发生的最快;
15.关于旋转流变仪及其测试,以下说法错误的是
A.分为锥板、平行板以及同轴转筒三类;
B.平行板测试中,其剪切速率对其直径无依赖关系;
C.高速旋转过程中,锥板型旋转流变仪可能导致样品甩出;
D.同轴转筒测试中,一般保持内筒不动,旋转外筒;
二、辨析题:说明下列概念之间的联系(相同点)与区别(3*10=30分)
1.能弹性与熵弹性
2.Maxwell模型与Kelvin模型
3.高分子链末端距与无扰回转半径
三、简答题(4*10=40分)
1.聚苯乙烯和聚偏氟乙烯在常温下具有较高模量,而聚二甲基硅氧烷模量较低,却具有较高的断裂伸长率,出现这些差别的原因是什么?
2.在解释高分子玻璃化转变过程中,自由体积理论被广泛采用,请简要介绍该理论的基本思想,并据此说明,玻璃化转变为何发生;
3.下图为某高分子样品的X射线衍射图,请据此判断(1)该高分子是否为结晶性高分子?你判断的依据是什么?(2)请计算角度为18度附近的周期结构尺寸大约为多少?(X光波长为0.154nm)
4.PVDF(聚偏氟乙烯)的熔点大约处于170摄氏度,请据此画出其总结晶速率对温度的依赖关系,并简要阐述之;
四、计算题(25分)
1.已知增塑聚氯乙烯的玻璃化温度为338K,黏流温度为418K,其流动活化能△Eη=8.31KJ/mol,433K时的黏度为5Pa•S,求此增塑聚氯乙烯在338K和473K时的黏度各为多少?(12分);
2.某环氧树脂的Tg=120°C,聚丙烯酸酯的Tg=
−40°C,二者的共混体系分成两相,其中富环氧树脂相的Tg=95°C,富聚丙烯酸酯相的Tg=
−10°C,请根据FOX方程求两相的组成(13分);
五、论述题(25分)
请根据所学,讨论高分子链柔性,包括但不限于柔性定义、描述高分子链柔性的参数、影响高分子链柔性的因素、高分子链柔性如何影响其玻璃化转变温度、黏流温度以及黏度等参数?