高聚物结构与性能
试题参考答案
一、名词解释（2.5×12 ＝30分）
构型：由化学键决定的原子基团间的空间排列方式
分子链柔顺性：高分子链能够改变其构型的性质
高斯链：又名高斯线团，是末端距分布符合Gauss分布函数的线团。

熔限：高分子晶体的熔融发生在一个温度范围内，称为熔限。

多分散指数：描述高分子的分子量多分散性大小的参数，通常是Mw/Mn或Mz/Mw
取向：高分子的链段、整链或其晶体结构沿外力方向所作的优先排列。

粘弹性：高分子固体的力学性质兼具纯弹性和纯粘性的特征，称为粘弹性。

溶度参数：定义为（CED）1/2，用于指导非极性聚合物的溶剂选择。

冷拉：高分子材料在拉伸条件下，发生应力屈服，出现细颈、细颈扩展所导致的大形变行为。

增韧：即增加聚合物材料韧性，所采用的技术路线有弹性体和刚性粒子增韧力学损耗：高分子材料在动态力学条件下，应力与应变出现滞后所导致的机械能损耗
银纹：由于应力或环境因素的影响，聚合物表面所产生的银白色条纹
二、简答题（8×5＝40 分）
1．分别写出顺丁橡胶、聚丙烯、聚异丁烯、聚甲醛、聚氯乙烯的结构式，比较其玻璃化温度的高低，并说明原因。

2．高聚物熔体的流动机理是什么？其流动行为上有什么特征？
答：流动机理：高分子链的重心移动采用高分子链段的协同跃迁的方式完成，通常称为“蠕动”。

熔体流动的特征有三：
1，高粘度，缘自高分子巨大的分子量；
2，剪切变稀：高分子链受剪切作用时，发生构象变化。

3，弹性效应：高分子流动变形中包含可逆的构象变化，导致其表现出Barus效应、爬杆效应等现象。

3．何为θ溶液？θ条件下，Huggins参数取何值？此时溶液中高分子链的构象有何特征？
答：处于θ状态，即高分子链段间作用等于高分子链段与溶剂分子作用的状态的高分子溶液，称为θ溶液。

此时，Huggins参数为1/2；溶液中高分子链的构象与同温度条件下的高聚物本体的非晶区构象相同。

4．请说明聚乙烯、尼龙－66和交联顺丁橡胶溶解行为上的差异。

答：PE：非极性、结晶性，需要在高温下采用非极性溶剂溶解；
Nylon－66：极性、结晶性，常温下采用极性溶剂溶解；
交联顺丁：只有熔胀过程，而不溶解
5．试从结晶热力学的角度分析天然橡胶的拉伸结晶现象。

答：天然胶NR，主体成分是顺式聚异戊二烯，具有规整性，可以结晶。

晶体的熔点：Tm＝△H / △S。

由于NR柔顺性大，结晶中的熵变巨大，导致熔点低，常温下不能结晶；
拉伸条件下，NR分子链的构象变化，结晶的熵变减小，使熔点高于室温，所以NR在拉伸条件下可以结晶。

三、高分子科学中采用哪些参数表征高分子的分子量大小及其分布？分子量大小对高聚物
的力学性能和流变性质各有什么影响？（15分）
答：分子量大小：
分子量分布：
分子量对性能的影响：
1，力学性质：分子量的增大使力学强度增高，达到一定限度后，分子量继续增大对力学强度无明显影响；但材料的韧性随分子量的增大持续增加。

2，流变性质：分子量增大使高分子熔体的粘度增大
四、什么是蠕变和应力松弛？画出描写线性高分子蠕变行为和应力松弛的力学模型和曲线，并写出其相应的方程。

（15分）
答：蠕变：在一定温度和恒定应力作用下，材料的形变随时间逐渐增大的现象；
应力松弛：在一定温度和恒定应变条件下，材料的应力所时间逐渐减小的现象。