中科院——中科大硕士研究生入学考试纲要高分子物理部分.doc

中国科学院中国科学技术大学硕士研究生入学考试纲要高分子物理部分一、 编 写 说 明本纲要对中国科学院和中国科学技术大学招收攻读硕士研究生入学“高分于物理”课程的考试范围、考试方式、试卷结构和试题形式等做了详细说明，后附有两份考试样卷及参考答案并向考生介绍复习方法。它可作为报考中国科学院和中国科学技术大学考生复习本课程的参考依据。高分子物理的内容以马德柱、何平笙、徐种德和周漪琴编写的高聚物的结构与性能第二版，科学出版社，1995年，1998年，1999年)为主，也可把徐种德、何平笙、周漪琴、马德柱等编写的高聚物的结构和性能(第一版，科学出版社，1981年，1983年，1986年，1987年)作为主要参考书，另外、何曼君、陈维孝和董西侠编写的高分子物理(修订版，复旦大学出版社，1990年)也可供参考。 二、考试纲要高分子物理课程的基本内容可分为高聚物的结构、高聚物的分子运动以及高聚物的各种物理性能。在本纲要中，首先把课程中所包含的基本概念和名词术词归纳在一起，作为本纲要的第(一)部分，在第(二)部分把本课程涉及到的主要知识点按高聚物的结构、分子运动以及各种物理性能的顺序分别列出，在第(三)部分向考生介绍一些复习方法和主要复习线索。(一)基本概念和名词术语要求：完整地表述和解释名词术语，准确理解基本概念，并能用基本概念解释各种高分子物理现象。近程结构；柔性；构象；柔性链；刚性链；空间立构；全同立构；间同立构：无规立构；等规度；构型；序列结构；交替次数；远程结构；内旋转，内旋转异构体；近程相互作用；远程相互作用；高斯链；无规线团；末端距；均方末端距；无扰均方末端距；均方半径；极限特征比；自由联结链；自由旋转链；等效自由联结链；链段：平衡态柔性；动态柔性；持久长度；凝聚态结构，单链凝聚态；多链凝聚态；增塑剂；内聚能密度；高斯线团；良溶剂；劣溶剂；物理老化；平衡熔点；取向；解取向；高分子合金；弛豫时间(松弛时间)；取向函数；玻璃化温度；流动温度；自由体积；柔量；储能函数；屈服；应变软化；取向硬化；杨氏模量；屈服强度：抗拉强度；断裂伸长率；脆化温度；冷拉；纲颈；银纹；仿射形变；脆性断裂；韧性断裂，非牛顿流体；法向应力效应；挤出物胀大；Cole-Cole圆；压电性；焦电性；聚合物驻极体；溶胀；排斥体积；凝胶；冻胶；湾度参数；高分子一溶剂相互作用参数；排斥体积效应；温度；溶剂；溶胀平衡；溶胀比；分子量分布宽度；分级效率；比浓粘度；特性粘数；谱峰扩宽效应；普适校正曲线。(二) 主要知识点1高分子链结构和高分子凝聚态结构 要求：充分认识高分子链结构的特点特别是高分子链柔性的实质，掌握高分子间相互作用的特点及意义，建立当高分子溶液浓度从极稀溶液到浓溶液最后到非晶态固体中高分子链形态变化的基本物理图象，用分子凝聚的观点认识高分子凝聚态。 (1)高分子链的近程结构 高分子内的相互作用；高分子间的相互作用；链结构单元的化学组成；链结构单元的键接方式；有规立构高分子和无规立构高分子；构型和构象；共聚物的序列结构；共聚对性能的影响；生物高分子的序列结构；支化高分子和交联高分子；研究近程结构的方法。 (2)高分子链的远程结构 高分子的大小；高分子的内旋转；高分子链的柔性；长链柔性的实质；静态柔性和动态柔性；分子结构对高分子链柔性的影响；近程相互作用对柔性的影响；远程相互作用对柔性的影响；高分子链的构象统计；均方末端距的几何计算法；均方末端距的统计计算法；线型柔性高分子链均方末端距的表达式；均方末端距和均方旋转半径的测定；链段和链段分布；高斯镀；高分子链柔性的表征；蠕虫状链模型：刚性链结构高分子。 (3)高分子凝聚态结构 高分子间相互作用力；内聚能密度的测定(间接法)和估算；高聚物非晶态结构；非晶态本体中高分子链的形态；高聚物晶态结构；单晶的形成条性；球晶及其生长特点；伸直链晶体的形成条件；折叠链模型和插线板模型；分子链有规则地近邻折叠和不规则地非近邻折叠；高聚物结晶动力学；测定结晶速度的方法；高聚物结晶度及其测定方法；影响结晶速度的因素；高聚物结晶热力学；结晶高聚物的熔融与熔点；高分子链结构对熔点的影响；其它因素对熔点的影响；高聚物取向结构；取向过程与解取向过程；大尺寸取向与小尺寸解取向；热定型；高聚物液晶态结构；高分子液晶的分类；高分子液晶的应用；高分子合金；高分子的相容性及其判断方法；化学共混和物理共混；凝聚态结构的亚稳定性；单链凝聚态；多链凝聚态；凝聚缠结；拓扑缠结。2高聚物的分于运动要求：深刻理解高聚物分子运动的特点，包括运动单元的多重性、分子运动的时间依赖性、分子运动的温度依赖性，尤其是高聚物特有的链段运动对温度的依赖关系WLF方程，通过对分子运动的理解，建立高聚物的结构与性能之间的内在联系。高聚物分子运动单元的多重性；分子运动的时间依赖性；弛豫时间(松弛时间)；弛豫时间谱(松弛时间谱)；分于运动的温度依赖性；Arrehenius方程；链段运动和WLF方程；玻璃化转变；高聚物的力学状态和热转变；高聚物的次级松弛；玻璃化转变理论(自出体积理论、热力学理论、动力学理论)；玻璃化温度的测定方法；影响玻璃化温度的因素；高聚物粘性流动的特点；影响粘流温度的因素；高聚物熔体的弹性表现。3高聚物的各种物理性能 要求：全面了解高聚物的各种物理性能，理解高聚物性能的特点，如：独有的高弹性、显著的粘弹性、高分子溶液特性、介电松弛行为等，用分子运动的观点理解高聚物结构与性能的内在联系和基本规律真正理解“高分子物理”课的精髓。(1)高聚物的力学性能形变类型；描述力学行为的基本物理量；高聚物的力学松弛现象；高弹性的特点；高弹性的热力学分桥；高弹形变的统计理论；高弹性材料的应力应变关系；高弹性材料在剪切形变时的应力应变关系；高弹性大形变的唯象理论；高聚物力学行为的时间依赖性；蠕变和蠕变回复；蠕变柔量的时间依赖性；应力松弛模量的时间依赖性；动态力学行为；Maxwell模型；Kelvin模型；四元件模型；Boltzmann叠加原理；粘弹性的温度依赖性和WLF方程，时温等效原理；粘弹性的分子理论；玻璃态高聚物的拉伸行为,结晶高聚物的拉伸行为；细颈的形成；银纹现象；强迫高弹形变；Consedere作图；脆性断裂和韧性断裂；高聚物屈服过程的特征。(2)高分于溶液性质 高分子溶液性质的特点；极稀溶液相动态接触浓度；高聚物溶解过程的特点；选择溶剂的原则；FloryHuggins(FH)似晶格模型；由F-H模型得到的热力学关系式:FloryKrigbaum稀溶液理论；排斥体积与溶剂高分子之间相互作用的关系；不同温度下溶液的性质(T,T,T=)；高分子稀溶液中的热力学关系式；高分子在不同溶剂中的形态；高分子溶液的渗透平衡；渗透压的浓度依赖性关系式；渗透压第二维利系数的物理意义；高分子溶液的沉淀溶解平衡；溶液相分离的临界条性；溶液相分离的溶度函数；交联高聚物的溶胀平衡；聚电解质溶液的性质：高聚物的浓溶液；常用的统计平均分子量；高聚物的分子量分布函数；分子量的测定方法及其大致适用范围；渗透压法测定数均分子量的基本原理：光散射法测定重均分子量的基本原理；粘度法测定粘均分子量的基本原理；分子量分布的测定方法；沉淀分级法；溶解分级法；分级实验的数据处理方法，体积排除色谱法基本原理。(3)高聚物的电学性质高分子电介质的极化现象；介电常数与分子极化率的关系；高聚物的介电常数与结构的关系；高聚物的介质损耗；Cole-Cole作图及其校正；高聚物的介电松弛谱；高聚物驻极体及热释电；高聚物的导电特点；高聚物的导电性与分子结构的关系。(三) 复习方法和主要复习线索高分子物理课程涉及到以高分子和高聚物为对象的全部物理内容，考生在复习时往往会感觉到内容多而余，抓不住重点，在此介绍一些复习方法和主要复习线索，供考生参考。1抓住高分子的特点高分子是相对分子质量达几万、几十万甚至几百分、几干万由共价键结合的长链大分子，与小分子相比，它的特点就是大，量变引起质变，因此高分子在链结构、凝聚态结构、分子运动以及高聚物在一系列物理性能上与小分子和小分子物质有着本质的区别。如：高分子链的柔性、特有的描述链段运动的WLF方程、聚合物独有的熵弹性、显著的粘弹性、单链凝聚态、银纹、分子量的多分散性、高分子溶液特性和高聚物熔体的弹性行为等。2找到本课程的复习主线本课程的主要内容是讨论高聚物的结构与性能之间的关系，而分子运动是联系微观结构与宏观性能的桥梁，因此本课程的复习主线就是用分子运动的观点理解高聚物结构与性能的内在联系和基本规律。例如：橡胶在常温下是柔软而富有弹性的材料，但是温度降到-100 ，便成了像玻璃一样硬而脆的固体；常温下的橡胶轮胎在恒定外力下表现出弹性，但喷气式飞机以极快速度着落时轮胎有可能失去弹性而破裂。这两个例子中，虽然高聚物的结构设有变化，但是在于在不同温度或不同的外力作用时间情况下，高分子运动状态不同，使得高聚物表现出不同的力学性能。3正确理解高分子科学中整体与局部的关系高分于科学中整体与局部差别很大同时又相互关联，在这些复杂的关系中充分体现下高分子的形态、分子运动、凝聚态结构以及高聚物在物理力学性能等方圆的突出特点，因此正确理解整体与局部的关系对掌握本课程的精髓是非常重要的。可以从高分子中的整链柔性与局部链节刚性、整个高分子链和链段以及整体无序而局部有序等方面来理解高分子小整体与局部之间的关系。例如：(1)足够长的高分子链总是自发地呈蜷曲状，表现出柔性，但在分子链的局部，键与键之间的相对位置严格地受到各种约束，表现出刚性。(2)整个高分子链和局部链段之间有着多方面的区别，它们是高分子中两种完全不同的运动单元。尺寸不同，运动服从的规律不同，对高聚物性质的影响也完全不同，但是它们又相互关联，没有长链，就不会有链段，而没有链段的运动，就不能有整链的运动，等。(3)非晶态固体中通常在一根链的空间有几十根无规线团相互穿透在起，在高度相互穿透的线团聚集体中相同链的单元之间与不同链的单元之间相斥力相互平衡，导致非晶态高聚物固体中高分子线团是无规线团、但在小区域(12nm)内无规线团上的几个链单元很有可能发生局部平行排列，形成凝聚缠结点，凝聚缠结是一种局部有序，但是这种局部有序(12nm)的存在并不影响大尺度范围内(大于10nm)整个高分子链的形态，它们仍然是高斯线团，符合F1ory的“无规行走”模型，高聚物整体仍是无序的。4.充分认识高分子间相互作用的特点及意义 在高聚物中，分子间作用力起着特殊的重要作用，可以说，离开了高分子间的相互作用来解释高分子的凝聚状态、堆积方式以及各种物理性质是没有意义的。高分子间的相互作用与小分子间的相互作用有着显著的区别，高分子间相互作用力非常大，它对高分子凝聚态结构和高聚物诸多性能的影响很重要，可以从高聚物不存在气态、特殊的高聚物溶解过程、马克三角形原理、特征温度的大小、特有的单链凝聚态、凝聚缠结和超分子体系来理解。5建立时间标度的概念时间是影响高分子运动状态、凝聚态以及各种物理性能的最重要因素之一，因此一定要建立时间标度的概念。高分子运动驰豫时间长是长链的显著特点，特别在Tg附近或以下，驰豫时间以秒、分、小时计，甚至更长，所以一般来说高聚物都不是处于热力学平衡状态，而往往是被动力学因素所控制的非平衡态。高聚物同时具行粘性和弹性，粘弹性比其它材料要显著的多，并强烈地依赖于外力作用时间的长短(或频率的高低)。如果外力作用时间很长(或频率很低)，运动单元来得及运动，产生形变，高聚物显出粘性，而当外力作用时间很短(或频率很高)，运动单元来不及运动，高聚物好保一块刚硬的普弹性，只有当外力作用时间(或频率)适中时，单元可以运动，但又跟不大上，这时的高聚物同时具有粘性和弹性。特别要指出的是，在一般的作用时间和常温下(注意：时温等效原理)，高聚物就住注能同时显示弹性和粘性。6准确理解基本概念在复习中，要注重对基本概念的准确理解。如：构型与构象是不同的概念，要严格区分开，构型是指分子中由化学键所固定的原子在空间的几何排列，要改变构型必须经过化学键的断裂和重组，而构象是分子由于单键的内旋转而产生的在空间的不同形态；高分子内相互作用与高分子间相互作用虽然是两种不同的概念，然而却是无法区分、无法分辨的，高分子内相互作用是指同一高分子链的链单元之间的相互作用，高分子间相互作用是指不同高分子链的链单元之间的相互作用，它们的本质是一样的，都是指链单元间的相互作用。7注意基本物理量的物理意义、单位和数量级要特别注意基本物理旦的物理意义和单位，如：粘度和特性粘数是完全个同的两个概念，粘度反映液体或半流体流动的难易程度，单位是帕斯卡秒，特性粘数则是通过测定高分子溶液的比浓粘度而得到的外推值，表征单位质量的高分子在溶液中的流体力学体积，单位是毫升克。对基本物理量数量级的掌握也同样重要，如：高聚物高弹模量约为105牛顿米2(对照：一般金属的弹性模量高达101011牛顿米2)；分子量在10万到100万的柔性链高分子链，其根均方半径大约是几个到几十个纳米(对照：如果链能完全伸直，其长度可达几百到几千纳米)。三、考试方式和试卷结构(一)考试方式、满分值和考试时间考试方式：闭卷笔答满分值：150分考试时间：150分钟(二)试题类型及例题共有7种类型的试题。1名词解释例题1高聚物驻极体。解答 将高聚物电介质置于高压电场中极化，随即冻结极化电荷，可获得静电持久极化。这种具有被冻结的长寿命(相对于观察时间而言)非平衡电短的高聚物称为高聚物驻极体。2名词概念的区别 例题 凝胶与冻胶 解答 高聚物溶液失去流动性时，即成为凝胶或冻胶。凝胶是交联高聚物的溶胀体，不溶不熔；冻胶是由范德华力交联形成的，加热可以拆散范德华交联，使冻胶溶解。3简答题例题为什么拉伸有利于聚合物结晶？ 解答 要使高聚物能自动地进行结晶，必须使结晶过程的自由能变化小于零，G0。而GHTS，物质从非晶态到晶态，是其中分子的排列从无序到有序的过程，熵总是减小的，S0 。要使G0，必须使H0，而且|H | T |S |。在结晶前对高聚物进行拉伸，使高分子链在非晶相中已经具有一定的有序性，这样，结晶时相应的|S |也就小了，使得结晶有可能进行。所以对结品性聚合物，拉伸有利于结晶。4排序题例题 将下面两组中的四种高聚物按玻璃化转变温度由大到小的次序排列起来，并作简要说明：1)聚乙烯；聚丙烯；聚氯乙烯；聚乙酸乙烯酯。2)聚甲基丙烯酸甲酯；聚甲基丙烯酸正丙酯；聚甲基丙烯酸正己酯；聚甲基丙烯酸正辛配。解答1)侧基的极性对分子链的内旋转和分子间的相互作用都会产生影响。侧基的极性越强，玻璃化转变温度Tg越高。按Tg由大到小的次序排列高聚物如下：聚氯乙烯；聚乙酸乙烯酯；聚丙烯；聚乙烯。2)在一取代乙烯聚合物中，通常随着取代基的体积增大，分子链的内旋转值阻增加，Tg将升高。但是并不是侧基的体积增加，Tg就一定要提高。在这一组聚甲基丙烯酸类聚合物中，随着侧基的增大，Tg反而下降，这是因为它的侧基是柔性的。侧基越长，则其柔性越大，这种柔性侧基的存在相当于起了增塑剂的作用，所以聚合物的Tg下降。按Tg由大到小的次序排列高聚物如下：聚甲基丙烯酸甲酯，聚甲基丙烯酸正丙酯；聚甲基丙烯酸正己酯；聚甲基丙烯酸正辛酯。5问答题例题 高聚物的结晶过程有哪些持点?讨论结晶速度的温度依赖性?解答 高聚物结晶过程的特点：1)不同高聚物之间结晶速度差别很大；2)次期结晶严重；3)结晶速度与分子量的关系是一复杂函数。结晶速度的温度依赖性：高聚物的结晶速度是晶核生成速度和晶粒生长速度的总效应。当温度很高，接近熔点时，由于生成的核不稳定，生成的晶核数目少，即成核速度慢，因此总的结晶速度小。逐渐降低温度时，结晶速度不断增快，至某一温度时，结晶速度达最大。继续降低温度，虽然成核速度增快，但由于分子链的活动性降低，晶粒生长的速度减慢，因而总的结晶速度变慢。6公式推导题 例题 由高分子溶液的混合自由能导出其中溶剂的化学位变化，并说明在什么条性下高分子溶液中溶剂的化学位变化等于理想溶液中溶剂的化学位变化。 解答 高分子溶液的混合自由能： 溶剂的化学位变化：(三) 分 数 分 布名词解释:155;名词概念的区别：155；简答题：305;排序题：205;问答题：355;推导题：105;计算题：255.四、硕士研究生入学高分子物理考试样卷考试样卷（一）一、名词解释（18分) 1高聚物驻极体 2自由体积 3挤出物胀大 4银纹 5高分子链序列结构 6.溶度参数二、名词概念的区别(20分)1近程相互作用与远程相互作用 2构型与构象 3、良溶剂与劣溶剂 4主期结晶与次期结晶三、一非晶聚合物的蠕变行为与一个Maxwell单元和个Kelvin单元串联组成的模型(即，四元性模型)相似，在t0时施加一恒理图象。(10分)八、什么是高斯链?高斯链与自由联结链有引么差别?为什么在一般情况把高分于链称作高斯链?高斯链是怎样体现不同高分子链在柔性上的差别的?(20分)九、简答题：（30分）1为什么拉伸有利于聚合物结晶？2用逐步沉淀法对结品聚合物进行分级时，在沉淀剂比例小的混合溶剂中或较高温度下析出的级分肯定是分子量大的聚合物吗?为什么?3、聚乙烯的玻璃化转变温度低于室温，为什么聚乙烯是一种典型的塑料?4假如聚甲基内烯酸甲酯的等规度不高，能不能采用物理方法来提高它的等规度？5高弹性与普弹性在本质上有何区别?6单根高分子链能形成凝聚态吗？考 试 样 卷 (一) 参考答案一、1将高聚物电介质置于高压电场中极化，随即冻结极化电荷，可获得静电持久极化。这种具有被冻结的长寿命(相对于观察时间而言)非平衡电矩的高聚物称为高聚物驻极体。2液体或团体物质的体积由两部分组成：一部分是被分了占据的体积，称为已占体积；另一部分是未被占据的，为自由体积。3高聚物熔体在挤塑通过模头时，由剪切应力、拉伸应力作用而储存的能量在通过模头后必须释放，造成挤出制品尺寸大于模口尺寸的现象。它是高聚物熔体弹性的表现，弹性效应是种记忆效应，高聚物出模口后要回复到它进模孔前的形状。4聚合物在张应力作用下，于材料某些薄弱地方应力集中产生局部塑性形变，在材料表面或内部出现垂直于应力方向的微细凹槽、5.共聚物中不同的结构单元的交替次数，不同结构单元在分子链中的平均长度。6.溶度参数是内聚能密度的平方根。二、1近程相互作用是指高分子链上近邻非键合原子或基团上电子云之间的相互作用，远程相互作用是指沿柔性链相距较远的原子或基团由于主链单链的内旋转而接近到小于范德华半径距离时所产生的相互作用。2构型是指分了中由化学键所固定的原子在空间的几何排列要改变构型必须经过化学键的断裂和重组，而构象是分子向于单键的内旋转而产生的在空间的不同形态。3溶剂对高分子的作用相当于高分子链段间的排斥作用，包括同种高分子链段间的排斥作用和不同种高分子链段间的排斥作用，稀溶液中不同种高分子间的排斥作用可忽略，在良溶剂中溶剂对高分子作用力大，等同于同种高分子链段间的排斥作用力大，使得线团扩张，而在劣溶剂中这种作用力较弱，线团较为紧缩。4 高聚物的结晶过程可以分为两个阶段，符合Avrami方程的直线部分称作主期结晶，偏离方程的非线性部分称作次期结晶。0.05 (1)10小时后，移去负荷，理想弹簧瞬时恢复原状，理想粘壶的应变不能回复，而Kelvin单元逐渐回复，四元件模型回复过程的应变是：五、1侧基的极性对分子链的内旋转和分于间的相互作用都会产生影响。侧基的极性越强，玻璃化温度(Tg)越高。按Tg内大到小的次序排列高聚物如下：聚氯乙烯；聚乙酸乙烯酪；聚丙烯; 聚乙烯。2在取代乙烯聚合物中，通常随着取代基的体积增大，分子链的内旋转位阻增加，Tg将升高。但是并不是侧基的体积增加，Tg就一定要提高。在这一组聚甲基丙烯酸酯类聚合物中，随着侧基的增大，Tg反而下降，这是因为它的侧基是柔性的。侧基越大，则其柔性越大，这种柔性侧基的存在相当于对聚合物起了增理剂的作用，所以聚合物的Tg下降。按Tg内大到小的次序排列高聚物如下：聚甲基丙烯酸甲酯；聚甲基丙烯酸正丙酯；聚甲基丙烯酸己酪；聚甲基丙烯酸正辛酯。3等规聚烯烃在结晶时采取螺旋形构象，当正烷基侧链的长度增加时，链间的紧密堆砌受到影响，聚合物的熔点下降。按Tm由大到小的次序排列高聚物如下：聚丙烯；聚1丁烯；聚l戊烯；聚1己烯。4Tm =H/S提高熔点可以从两方面考虑，一方面是增加熔融热H，另一方面是减小熔融墒S。脂肪族聚酯的低熔点是由于较高的熔融熵造成的，因为在酯基中，碳氧键的内旋转位阻较碳碳键小，增加了链的柔顺性。在聚酰胺中，主链上极性基团之间的相互作用和氢键降低了链的柔顺性，特别是熔体中氢键的存在，进一步限制了许多可能的构象的出现，应而使熔融熵减小，熔点升高。半芳香聚酰胺的熔点较脂肪族聚酰胺更高，因为对位苯环使主链的内旋转更加固难。 按Tm由大到小的次序排列高聚物如下：七、在高分子极稀溶液中，由于不同线团间离得很远，相互作用可以不考虑，线团足孤立的，链单元空间密度分布不连续，良溶剂中孤立的高分子线团呈扩张形态，线团的扩张是链单元与溶剂分子相互作用产生链单元间排斥力(是同一线团上的链单元间的排斥作用)结果，因此极稀溶液性质将表现孤立高分子的行为。随着浓度的增加高分子线团逐渐靠拢，当浓度达到动态接触浓度Cs时，线团相距相当近了，高分子线团开始受邻近线团的影响，原来没有受到其它线团的作用，只有同一线团上链单元间的排斥力，而现在又同时受到相邻线团的排斥力，其结果必然是线团里链单元间的净排斥力减小，线团开始收缩，Cs是极稀溶液与稀溶液的分界浓度。浓度继续增加，线团开始接触并相互贯穿，链单元的空间密度的起伏减小，当链单元空间密度基本上均一时，所对应的浓度定义为C+ ,在C+以上，各处均一的链单元密度值将与浓度成比例，此时只是把线团装进已经被其它线团占有的空间，使线团相互穿透的程度增加而已。在高度相互穿透的线团聚集体中相同链的单元之间与不同链的单元之间排斥力相互平衡，导致在极浓溶液和非晶态固体高聚物中高分子线团是高斯链，取无扰尺寸。八、末端距分布符合高斯分布函数的高分子链称为高斯链。自由联结链的链节间可相互任意取向。假如高分子线团的长度足够长，而且具有一定的柔性则可以把它当作自由联结链进行统计处理，它的统计单元(主链上能够独立运动的最小单元)则是由若干个链节(重复单元)所组成被称为链段，即，链段间是自由联结的这种链称为等效自由合链。自由联结链是等效自由联结链的一种极端情况。等效自由结合链的末端距分布符合高斯函数，又称为高斯链所以在一般情况下把高分子链称作高斯链。如果链段的长度等于一个链节的长度，则说明这种链极端柔顺，是真正的自由联结链如果链段的长度等于整个链的伸直长度，则说明这种链极端刚硬。通常，高分子的链段长度介于这两种极端情况之间。所以，高斯链是通过链段的长短来体现不同高分子链在柔性上的差别的。九、1要使高聚构能自动地进行结晶，必须使结晶过程的自由能变化小零，G0。而GHTS，物质从非晶态到晶态，是其中分子的排列从无序到有序的过程，熵总是减小的S0。要使G0，必须使H0，而且|H|T|S|。在结晶前对高聚物进行拉伸，使高分子链在非晶相中已经具有一定的有序性，这样，结晶时相应的|S|也就小了，使结晶能够进行。所以对结晶性聚合物，拉伸有利于结晶。2.用逐步沉淀法对结晶聚合物进行分级时，在沉淀剂比例小的混合溶剂中或较高温度下析出的级分不定是分子量大的聚合物，因为聚合物一旦结晶后，溶解度也要减小，在沉淀剂比例小的混合溶剂中或较高温度下析出的级分可能是结晶度高而分子量小的聚合物。3虽然聚乙烯的玻璃化转变温度低于室温，但是它易结晶而失去弹性，只能用作塑料。4等规度是指高聚物中含有全同立构和间同立构的总百分数。因为分子的构型是由化学键所固定的原子在空间的几何排列，要提高等规度只能采取破坏化学键的方法，而没有任何物理方法。因此不能用改变构象的方法来提高聚甲基丙烯酸甲酯的等规度。5高弹性的本质是熵弹性，而普弹性是能弹性。6对于小分子，一个孤立的分子谈不上什么分子间相互作用，但是对于一个高分子链，由于它包含有成千上万个链单元，每个链单元相当于一个小分子，所以即便是一个孤立的高分子链仍然存在链单元间的相互作用，仍然能形成凝聚态，这是一种单链凝聚态。考 试 样 卷 （二） 参考答案一、1共聚物中不同结构单元的交替次数，不同结构单元在分子链中的平均长度。2大部分聚合物在适宜的温度和拉伸速率条件下，都能进行冷拉而成颈。达到屈服点后，试样的截面突然变得不均匀，出现一个或几个细颈。此时细颈和非细颈部分截面积维持不变，细颈部分不断扩展，非细颈部分不断减少。在应力应变曲线上表现出来的特点是：伸长不断增加，应力几乎不变，直至整个试样完全变为细颈为止。3聚合物在