課程名稱：高分子物理（含實驗）
一、考試的總體要求
要求考生掌握高分子各層結構內容、分子運動特點、力學效能和溶液性質幾方面的基本概念，了解高分子各層結構和效能間的相互聯絡。
二、考試的內容及比例
1．高分子鏈結構（15％）
範圍——結構特點、各級結構包含的具體內容、大分子鏈的構象統計。
掌握內容：該部分內容所涉及到的基本術語、各級鏈結構對聚集態結構和效能的影響，各級鏈結構與鏈柔順性的關係。
2．高分子的聚集態結構（20％）
範圍——分子間作用力、結晶形態、聚集態結構模型、結晶過程和結晶熱力學、取向態結構。
掌握內容：分子間作用力的類別、大分子晶體的形態特點和製備方法、兩大類聚集態結構模型的特點和實驗依據、分子結構對結晶能力和熔點的影響、熔融過程的本質、結晶度的測定、結晶和效能的對應關係。
3．分子運動（20％）
範圍——分子熱運動特點、力學狀態、玻璃化轉變。
掌握內容：基本術語、熱運動的三大特點、三大類聚合物的溫度一形變曲線（溫度一模量）、玻璃化轉變的實質和轉變溫度的測定、影響玻璃化轉變溫度的因素。
4．力學性質（20％）
範圍——玻璃態和結晶態聚合物的力學性質、高彈性、粘彈性。
掌握內容：聚合物的拉伸行為、屈服、斷裂和強度，橡膠彈性的熱力學分析和統計理論，時溫等效和boltzmann疊加原理、粘彈性的力學模型、鬆弛現象，拉伸行為的試驗方法。
5．溶液性質（25％）
範圍——溶解、高分子溶液的熱力學性質、分子量及分布。
掌握內容：溶解能力的判斷、flory一huggins高分子溶液理論、θ溫度、flory一huggins高分子稀溶液理論、平均分子量與分布函式、分子量測定。
三、試卷題型及比例
1．基本術語解釋（15一10％）
2．簡答題（15一20％）
3．圖形題（15一20％）
3．計算（15一0
4．實驗題（15一20％）
6．論述題（25一15％）
四、考試形式及時間
考試形式為筆試。考試時間為一小時。
五.主要參考教材（參考書目）
1. 何曼君等編，《高分子物理》，復旦大學出版社
2. 金日光、華幼卿編，《高分子物理》，化學工業出版社
3. 張開等編，《高分子物理學》，化學工業出版社
4. 天津大學材料學院高分子材料系編，《高分子物理實驗》
第一章 1定義下列術語：
1)內氫鍵;2)內聚能密度;3)構型與構象;4)無規線團;5)熱塑彈體; 6)分子鏈的最可幾末端距、平均末端距和均方末端距;7)鏈段;8）分子鏈的均方半徑;9)分子鏈的平衡態柔性和動態柔性。
2 如何測定低分子物質的內聚能密度？能否用同樣的方法測定高聚物的內聚能密度？
3 指出塑料、橡膠和纖維的內聚能密度的大致範圍。為什麼聚乙烯的內聚能密度較低但能成為塑料?
4 寫出聚1,2丁二烯和聚1,2異戊二烯可能的鍵接方式與構型。
5 1,2二氯乙烷有幾種穩定的內旋轉異構體？
6 間同立構聚丙烯是否能通過內旋轉轉化為全同立構聚丙烯？
7 設1個高分子主鏈由100個單鍵組成，每個單鍵相對於前乙個鍵可以在空間採取2種可能的位置,試計算該高分子鏈在空間可能採取的構象數。
8將苯乙烯(s)與順式1,4丁二烯(b)按20∶80的重量比合成的無規共聚物和sbs三嵌段共聚物在效能上可能有什麼區別？
9 sbs熱塑彈體與硫化橡膠在溶解性與熱行為上有什麼區別？
10為什麼只有柔性高分子鏈才適合作橡膠？金屬材料能否出現高達百分之幾十至幾百的彈性大形變？
11寫出下列各組高聚物的結構單元，比較各組內幾種高分子鏈的柔性大小並說明理由:
1)聚乙烯，聚丙烯，聚苯乙烯；
2)聚乙烯，聚乙炔，順式1,4聚丁二烯；
3)聚丙烯，聚氯乙烯，聚丙烯腈；
4)聚丙烯，聚異丁稀；
5)聚氯乙烯，聚偏氯乙烯；
6)聚乙烯，聚乙烯基咔唑，聚乙烯基叔丁烷；
7)聚丙烯酸甲酯，聚丙烯酸丙脂，聚丙酸戌酯；
8)聚醯胺6.6，聚對苯二甲醯對苯二胺；
9)聚對苯二甲酸乙二醇酯，聚對苯二甲酸丁二醇酯。
12一種聚丙烯高分子鏈的聚合度為600，在外力作用下最大的拉伸比為10，求該高分子鏈的均方未端距與之比。已知c-c鍵的鍵長＝0.154nm，鍵角＝109°28'。
13測得聚丁烯-1分子鏈的均方半徑＝36nm2，分子量＝33600, 求該分子鏈最大伸長比。已知c-c鍵的鍵長＝0.154nm,鍵角＝109°28'。
第二章 1定義下列術語：
1)晶態、液態、氣態、玻璃態、液晶態、取向態；2)分子晶體、原子晶體、離子晶體；3)七個晶系：立方、六方、四方、菱方、正交、單斜、三斜；4)單晶、多晶；同素異晶；5)摺疊鍵晶元、伸直鍵晶體；6)球晶、串晶、纖維狀晶體；7)結晶度、晶元厚度、長週期；8)阿芙拉密指數，9)結晶速率，10)單軸取向、雙軸取向、取向函式、雙折射度；11)熔點、玻璃化轉變溫度；12)介面。
2 聚乙烯晶胞中含幾個鏈節？
3 球晶、串晶、伸直鏈晶體分別在什麼條件下形成？
4 如何製備密度梯度管？如何用密度法測定高聚物的結晶度？
5 為什麼高分子不可能百分之百地結晶？高分子晶體中常見的缺陷有哪些？
6 在高分子晶體中，分子鏈構象能否通過內旋轉任意改變？
★7寫出下列高聚物的結構單元，並估計它們有無結晶能力：
1)聚四氟乙烯，2)聚甲醛，3)聚碳酸酯，4)尼龍，5)聚對苯二甲酸乙二醇酯，6)輕度交聯天然橡膠，7)已固化酚醛塑料，8)聚三氟氯乙烯，9)無規立構聚甲基丙烯酸甲酯，10)全同立構聚丙烯，11)間同立構聚氯乙烯,12)低密度聚乙烯。
★8試設計乙個具體的實驗方案，使所得試樣在偏光顯微鏡下呈如題2-8圖所示的形貌：小球晶基體中嵌有若干個大球晶。實驗用高聚物：全同立構聚丙烯。
★9 用模壓成型法制得一塊5cm見方、1cm厚的全同立構聚丁烯-1試樣(製備方法：將顆粒原料置於模具中加熱熔化,壓制成型，然後迅速冷卻，脫模取出試樣。)試估計該試樣在厚度方向上的密度(g/cm3)分布和球晶直徑分布趨勢,並說明理由。
10為什麼天然橡膠在室溫下是柔軟而富有彈性的高彈體，但當拉伸比(λ)較大時其模量會急劇增加而失去高彈性？
★11試寫出下列塑料的最高使用溫度？（指出是tg還是tm即可）。
1)無規立構聚氯乙烯,2)間同立構聚氯乙烯,3)無規立構聚甲基丙烯酸甲酯,4)全同立構聚甲基丙烯酸甲酯,5)聚乙烯,6)全同立構聚丙烯,7)全同立構聚丁烯-1,8)聚丙烯腈,9)尼龍6,6,10)聚對苯二甲醯對苯二胺
★12 將3片1cm見方的全同立構聚丙烯薄膜分別置於載玻片與蓋玻片之間。將它們在熱台上加熱到200℃，然後將它們分別投入液氮、置於室溫銅板上和在150℃熱台上恆溫處理，問3片試樣最終在正交偏光顯微鏡下所顯示的形貌上有什麼差別？為什麼?
★13將2片1cm見方的全同立構聚丙烯薄膜分別置於載玻片與蓋玻片之間。將其中1片試樣在230℃的熱台上恆溫處理10min,然後轉移到100℃的熱台上處理5min。將另一塊試樣在190℃的熱台上恆溫到試樣剛見透明即轉移到100℃的熱台上處理5 min。
問2片試樣中的結晶度是否相同？為什麼？
14如何測定結晶高聚物在一定溫度下的結晶速率常數k和阿芙拉密指數n,後者的物理意義是什麼？
15高聚物的取向態是否是熱力學穩定狀態?
16普通有機玻璃在常溫下基本上是脆性材料。當它受衝擊作用時，可能象普通
無機玻璃一樣破碎。而雙軸拉伸定向有機玻璃座艙受到子彈射擊時，可能在子彈穿透處呈空洞，而不發生座艙的爆破。試從普通有機玻璃和雙軸拉伸定向有機玻璃在聚集態結構上的差別來分析它們力學效能不同的原因。
★17將尼龍6，聚對苯二甲酸丁二醇酯（pbt）、聚對苯二甲酸乙二醇酯（pet）注射成型為如題2-17圖所示的長條試樣（成型中，模具溫度均為20℃),發現各試樣都有一層透明度較高的表皮層。試分析為什麼？
★18將無規立構聚苯乙烯(tg =100℃，＝180℃)和等規立構聚丙烯（tg＝-10℃，＝176℃）分別注射成型為如題2-17圖所示的長條試樣（成型中，模具溫度均為20℃），試分析兩種試樣皮-芯結構上的異同點、闡明原因並設計必要的實驗證明你的分析。
★19 將高密度聚乙烯（tg＝-80℃，＝136℃）注射成型為如題2-17圖所示的長條狀試樣，分析試樣密度、取向度和熔點沿厚度方向的變化。
20 為什麼以中心澆口注塑成型的圓片容易出現荷葉狀翹曲？
21 高聚物-高聚物中的介面與高聚物-無機填料或增強材料中的介面有什麼不同？
22 3＃有機玻璃的韌性不能滿足高效能戰鬥機座艙玻璃的要求，是否可以用與橡膠共混的方法來改進其韌性？為什麼？
題2－8圖題2－17圖
第三章 1定義下列術語：
1)鬆弛過程，鬆弛時間、鬆弛時間譜；2)高彈態；3)熔點與玻璃化轉變溫度，4)自由體積；5)分段流動與化學流動；6)主轉變與次級轉變；7)反增塑。
2為什麼可以認為「實際上高聚物總處於非平衡態」？
3運動單元運動的鬆弛時間與哪些因素有關？
4怎樣區分塑料和橡膠？
5和在本質上有什麼差別？公升溫速率、外力作用速度、作用力的大小和流體靜壓力等如何影響tg的測試值？
6高聚物的比容、彈性模量、折光指數與介電係數在玻璃化轉變前後如何變化？
★ 7畫出下列高聚物的1)形變-溫度曲線；2)模量-溫度曲線以及3) 比容-溫度曲線示意圖、標出特徵溫度和不同溫度範圍內的力學狀態並示意當公升溫速率改變時上述曲線的變化趨勢：1)無規立構聚苯乙烯，2) 全同立構聚丙烯，3) 硫化天然橡膠，4) 固化酚醛塑料，5) sbs熱塑彈體，6) abs工程塑料。
8畫出一組分子量不同的苯乙烯同系線形聚合物的模量-溫度示意圖，標出特徵溫度。
高分子物理部分習題
一 名詞解釋 1 構型與構象 2 高聚物的熔點 3 內聚能密度 4 玻璃化溫度 5 應力鬆弛6 內耗7.旋光異構8.高分子液晶 9.溶劑10.熵彈性 二 填空題 1.聚合物的粘彈性體現在具有三種力學鬆馳現象。3分 2.分子間的范德華力包括和 1.5分 3.作為橡膠 塑料和纖維使用的聚合物之間的主要區...
高分子物理考研
第一章高分子的鏈結構 1 1.1 高分子結構的特點和內容 1 1.2 高分子的近程結構 1 1.3 高分子的遠端結構 1 1.4 高分子鏈的柔順性 2 第二章高分子的聚集態結構 2 2.1 高聚物的非晶態 2 2.2 高聚物的晶態 3 2.3 高聚物的取向結構 5 2.4 高分子液晶及高分子合金 5...
高分子物理實驗2019
實驗一黏度法測定聚合物分子量 1.實驗操作中，哪些因素對實驗結果有影響？溶劑要配標準，純淨 儀器要洗滌乾淨，乾燥且合適 量取時要準確 要做到溫度平衡，濃度平衡，毛細管處無氣泡 測量時，粘度計要垂直 計時要準確 7資料處理要準確 2.如何測定mark houwink方程中的引數k，值？答 將聚合物式樣...