何曼君 高分子物理复习提纲

何曼君《高分子物理》考研2021考研复习笔记和真题第1章概论1.1 课后习题详解1请你列举出20种日常生活中经常接触到的高分子材料，并写出其中10种聚合物的名称和化学式。

答：常见的高分子材料：聚乙烯塑料桶、聚丙烯编织袋、涤纶（聚对苯二甲酸乙二醇酯）、EVA热熔胶（聚乙烯和聚醋酸乙烯酯的共聚物）、顺丁橡胶鞋底、尼龙袜、ABS塑料、环氧树脂黏合剂、环氧树脂泡沫、聚氨酯泡沫、聚氨酯涂料、油改性聚酯清漆、育秧薄膜（聚氯乙烯）、电线包皮（聚氯乙烯）、有机玻璃（聚甲基丙烯酸甲酯）、维尼龙（聚乙烯醇缩甲醛）、尼龙66、奶瓶（聚碳酸酯）、聚四氟乙烯、丁苯橡胶、塑料拖鞋（聚氯乙烯）、手机表面的光敏涂料、天然橡胶、复合地板（脲醛树脂）、凉水塔（不饱和树脂玻璃钢）等。

2有8本小说，它们的厚度不同，分别为250页、280页、300页、350页、400页、450页、500页和600页，请算出它们的数均页数和重均页数以及分布宽度指数。

请思考为什么重均页数大于数均页数。

答：分布宽度指数＝重均页数/数均页数＝423.61/391.25＝1.08；按书页重量统计平均的页数为重均页数，其值等于每书的页数乘以其重量分数的总和。

数均页数相当于总页数除以书本数。

对于重均页数，重的分子的权重大，数均页数的话，权重都是1。

所以重均页数大于数均页数。

3试比较聚苯乙烯与苯乙烯在性能上有哪些差别。

答：差别：（1）聚苯乙烯是有一定强度的高聚物，在外观上是固体，在分子结构上没有双键；苯乙烯是小分子的液体，分子结构上有双键。

（2）苯乙烯做出来的产品比聚苯乙烯做出来的产品要脆。

另外苯乙烯暴露在空气中会逐渐被氧化，而聚苯乙烯不会。

4为什么说黏度法测得的分子量是相对的分子量，渗透压法测得的是数均分子量，光散射法测得的是重均分子量？答：（1）黏度法是由公式得到，而α又是从得到。

在测α时所用到的[η]是通过相对黏度和增比黏度计算得到。

因此[η]不是溶剂的绝对黏度，那么得到的分子量也是相对的分子量。

第3章高分子的溶液性质3.1复习笔记一、聚合物的溶解过程和溶剂选择1．高分子溶液聚合物以分子状态分散在溶剂中所形成的均相混合物。

按分子链形态的不同和浓度大小可分为聚合物浓溶液和聚合物稀溶液，本质区别在于稀溶液中单个大分子链线团是孤立存在的，相互之间没有交叠；而在浓厚体系中，大分子链之间发生聚集和缠结。

2．聚合物结构的复杂性（1）分子量大且具有多分散性；（2）分子的形状有线型、支化和交联型；（3）高分子的聚集态存在非晶态与晶态。

3．聚合物的溶解（1）非晶态聚合物的溶胀和溶解①溶胀溶剂分子渗入聚合物内部，使聚合物体积膨胀，称为溶胀。

②溶解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。

分子量大，溶解度小；分子量小，溶解度大。

（2）交联聚合物的溶胀平衡交联聚合物在溶剂中可以发生溶胀，但因有交联的化学键束缚，不能再进一步使交联的分子拆散，只能停留在溶胀阶段，不会溶解。

交联度大，溶胀度小；交联度小，溶胀度大。

（3）结晶聚合物的溶解溶解有两个过程：①结晶高聚物的熔融；②熔融聚合物先溶胀后溶解。

结晶度越大，溶解度越小。

4．高聚物溶解过程的热力学（1）溶解自发进行的条件恒温恒压下，溶解过程自发进行的必要条件＜M M M S T H F ∆-∆=∆式中，T 是溶解温度；△S M 是混合熵，△H M 是混合热。

溶解过程中△S M ＞0，所以-T△S M ＜0。

因此，是否能溶解取决于△H M 。

①极性聚合物—极性溶剂体系由于高分子与溶剂分子的强烈相互作用，溶解时放热（△H M <0），使体系的自由能降低（△F M <0），所以溶解过程能自发进行。

②非极性聚合物溶解过程一般是吸热的（△H M >0），溶解过程能否自发进行，取决于△H M 和T△S M 的相对大小。

△H M ＜T△S M 能使体系自发溶解，△H M 越小越有利于溶解的进行。

（2）Hildebrand 溶度公式()2112221212121212M m m E E H V V V V ϕϕϕϕδδ⎡⎤⎛⎫⎛⎫∆∆⎢⎥∆=-=- ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦式中，V M 是混合后的总体积；φ1、φ2是溶剂、聚合物的体积分数；δ1、δ2是溶剂和聚合物的溶度参数。

第5章聚合物的非晶态5.1复习笔记一、高分子的凝聚态结构高分子的凝聚态结构：分子链之间的几何排列和堆砌结构，包括非晶态结构、晶态结构、液晶态结构、取向态结构和共混聚合物的织态结构等。

高分子链结构是决定聚合物基本性质的内在因素，凝聚态结构随着形成条件的变化而变化，是直接决定聚合物本体性质的关键因素。

二、非晶态聚合物的结构模型目前对非晶态高聚物结构的争论交点，主要集中在完全无序还是局部有序。

1．无规线团模型（1）1949年，Flory从统计热力学理论出发推导出“无规线团模型”。

该模型认为：在非晶态聚合物中，高分子链无论在 溶剂或者是本体中，均具有相同的旋转半径，呈现无扰的高斯线团状态。

（2）实验证据①橡胶弹性理论；②在非晶聚合物的本体和溶液中，分别用高能辐射使高分子发生交联。

未发现本体体系中发生分子内交联的倾向比溶液中大；③用X光小角散射测定含有标记分子的聚苯乙烯本体试样中聚苯乙烯分子的旋转半径，与在溶液中聚苯乙烯分子的回转半径相近。

2．两相球粒模型（1）1972年，Yeh 提出两相球粒模型。

该模型认为：非晶态聚合物存在着一定程度的局部有序。

包含粒子相和粒间相两个部分，一根分子链可以通过几个粒子和粒间相。

（2）支持该模型的事实①橡胶弹性的回缩力；②聚合物的非晶和结晶密度比为96.0~85.0/≈c a ρρ，按分子链成无规线团形态的完全无序的模型计算65.0/<c a ρρ，实际密度比偏高；③聚合物结晶速度很快；④某些非晶态聚合物缓慢冷却或热处理后密度增加，球粒增大。

二、非晶态聚合物的力学状态和热转变图5-1非晶态聚合物温度形变曲线“三态两区”：玻璃态、高弹态、黏流态、玻璃化转变（玻璃态与高弹态之间的转变）、粘流转变（高弹态与黏流态之间的转变）。

玻璃态：键长和键角的运动，形变小，模量大。

外力除去后，形变立刻回复，是普弹性。

玻璃化转变：链段开始发生运动，模量下降。

对应的转变温度T g为玻璃化温度。

第4章高分子的多组分体系4.1复习笔记一、高分子共混物的相容性1．基本概念（1）高分子共混物高分子共混物是指将两种或两种以上的聚合物按适当的比例，通过共混得到单一聚合物无法达到的性能的材料，也称为“高分子合金”。

（2）相容性相容性是指在任何比例混合时，都能形成分子分散的、热力学稳定的均相体系，即在平衡态下聚合物大分子达到分子水平或链段水平的均匀分散。

（3）机械相容性机械相容性是指能得到具有良好物理、机械性能的共混材料时聚合物共混物之间的相容性。

（4）IPN互穿网络结两种不相容聚合物分别交联形成网状结构并相互穿的结构。

（5）界面层空气与高聚物熔体的表面，或者多相高聚物内部形成两相的界面，某一组分的浓度或密度会由一相连续地向另一相变化，两相之间的边界面附近的部分称为界面层（表面层）。

2．聚合物共混的意义（1）消除和弥补单一聚合物性能上的弱点，取长补短，得到综合性能优良、均衡的理想聚合物材料；（2）使用少量的某一聚合物可以作为另一聚合物的改性剂，改性效果明显；（3）改善聚合物的加工性能；（4）制备一系列具有崭新性能的聚合物材料。

3．混合自由焓组成曲线与温度的关系（1）高温互容低温分相的高临界共溶温度（UCST）。

超过此温度，体系完全相容，为热力学稳定的均相体系；低于此温度，部分相容，在一定的组成范围内产生相分离；（2）低温互容高温分相的低临界共溶温度（LCST）。

低于此温度，体系完全相容，高于此温度为部分相容；（3）同时存在最高临界相容温度和最低临界相容温度。

有时，UCST和LCST会相互交叠，形成封闭两相区。

二、高分子嵌段共聚物熔体与嵌段共聚物溶液嵌段共聚物是指由化学结构不同的嵌段组成的大分子。

合成嵌段共聚物的聚合方法有：活性阴离子聚合、缩聚、Ziegler-Natta催化聚合、活性自由基聚合等。

1．嵌段共聚物的微相分离微相分离：嵌段共聚物在一定温度下也会像高分子共混物一样发生相分离，由于嵌段间具有化学键的连接，形成的平均相结构微区的大小与单个嵌段的尺寸差不多，被称为微相分离。

十万种考研考证电子书、题库视频学习平台圣才电子书 何曼君《高分子物理》（第3版）章节题库第7章聚合物的屈服和断裂一、选择题1．某聚合物拉伸时发生脆性断裂，说明（）。

A．拉伸强度高于剪切强度B．拉伸强度低于剪切强度【答案】B2．描述橡胶应力-应变关系的方程是（）。

A．橡胶的热力学方程B．橡胶的状态方程C．橡胶的溶胀平衡方程【答案】B【解析】橡胶的状态方程为，它描述了交联橡胶的应力-应变之间的关系。

3．高分子材料的脆性断裂是指（）。

A．屈服前的断裂B．断裂伸长率小于100％十万种考研考证电子书、题库视频学习平台圣才电子书C．拉伸强度小于某一值【答案】A4．剪切屈服是一种（）。

A．塑性形变B．弹性形变C．黏性流动【答案】A5．高聚物发生强迫高弹形变的条件是（）。

A．断裂应力小于屈服应力B．断裂应力大于屈服应力C．断裂应力等于屈服应力【答案】A6．下列力学性能，不能通过拉伸实验得到的是（）。

A．断裂强度B．断裂伸长率C．杨氏模量D．冲击强度【答案】A7．（多选）下面有关脆化温度的描述，正确的有（）。

A．发生脆性断裂的最高温度B．发生脆性断裂的最低温度C．发生韧性断裂的最低温度D．发生韧性断裂的最高温度E．聚合物的断裂强度与屈服强度相等的温度【答案】ACE8．（多选）下面有关银纹的描述正确的有（）。

A．银纹就是裂缝B．银纹会产生应力集中C．银纹一旦产生，则不可恢复D．银纹的平面垂直于外力方向E．银纹不一定引起破坏【答案】BDE二、判断题1．玻璃态高聚物的强迫高弹形变与橡胶的高弹形变本质上是一样的。

（）【答案】√【解析】玻璃态高聚物的强迫高弹形变，其本质与橡胶的高弹形变是一样的，都是由于链段运动被激发而引起的，只是两者的表现形式不同而已。

2．脆化温度可以看成是聚合物发生韧性断裂的最低温度。

（）【答案】√【解析】脆化温度是高聚物由韧性断裂转变成脆性断裂的临界温度，因此它既是韧性断裂的最低温度，也是脆性断裂的最高温度。

第3章高分子的溶液性质一、选择题1．在θ条件下，高分子溶液中溶剂的热力学性质为零的是（）。

A．过量偏摩尔混合热B．过量偏摩尔混合熵C．过量化学位【答案】C2．下列聚合物分级方法中效率最高的是（）。

A．柱上溶解法B．逐步沉淀法C．梯度淋洗法【答案】C对c作图，得到的直3．在θ温度下，用膜渗透压法测定聚合物相对分子质量，以πRTc线斜率（）。

A．等于1B．等于0C．大于1D．大于0【答案】B【解析】用膜渗透压法测定聚合物相对分子质量，以对c作图，得到的直线斜率RTc为第二维利系数A2，在θ温度下，第二维利系数A2＝0，所以，直线的斜率等于0。

4．高分子与溶剂混合的实际过程中，体系的体积变化为（）。

A．△V m＞0B．△V m＜0C．△V m＝0D．不确定【答案】B【解析】纯溶剂中的自由体积比聚合物中的自由体积要大些，混合过程相当于汽化的溶剂分子冷凝到凝聚的聚合物中去，所以，高分子与溶剂混合时的体积变化是负的。

5．高分子溶解过程熵变△S m为（）。

A．△S m＞0B．△S m＜0C．△S m＝0D．不确定【答案】A6．聚合物的相对分子质量愈大，其临界共溶温度T c（）。

A．愈大B．没影响十万种考研考证电子书、题库视频学习平台圣才电子书C．愈小D．不确定【答案】A7．梯度淋洗法分级，最先得到的聚合物级分的相对分子质量（）。

A．最大B．最小C．居中D．不确定【答案】B8．非极性聚合物溶解在非极性溶剂中，混合热△H m 为（）。

A．△H m ＞0B．△H m ＜0C．△H m ＝0D．不确定【答案】A9．下列方法测定的聚合物相对分子质量数值最大的是（）。

A．膜渗透压法B．沸点升高法C．稀溶液黏度法D．光散射法【答案】D【解析】重均相对分子质量＞黏均相对分子质量＞数均相对分子质量。

而膜渗透压法、沸点升高法测得的是数均相对分子质量，稀溶液黏度法测得的是黏均相对分子质量，光散射法测得的是重均相对分子质量。

10．在θ状态下，高分子溶液的Huggins参数χ1为（）。

硕士《高分子化学与物理》考试大纲课程名称：高分子化学与物理科目代码：861适用专业：材料科学与工程、材料工程参考书目：《高分子物理》复旦大学出版社，2012年，第三版，何曼君《高分子化学》化学工业出版社，2011年，第五版，潘祖仁考试内容要求高分子化学部分：要求考生系统地掌握高分子化合物的基本概念，高分子化合物的合成反应原理、反应动力学、热力学，聚合物的合成方法、以及聚合物的化学反应。

要求考生具有抽象思维能力、逻辑推理能力、和综合运用所学的知识分析问题和解决问题的能力。

1．掌握高分子化学的基本概念；聚合物分类及命名、聚合反应分类及相互关系。

2．掌握从单体结构等因素入手，用热力学、动力学方法分析单体进行均聚合、共聚合反应的能力。

3．掌握各种连锁聚合反应（自由基聚合、阳离子聚合、阴离子聚合、配位聚合、开环聚合、易位聚合）机理的特点、基元反应；单体与引发剂的匹配、反应速率、相对分子质量、立构的控制等。

4．掌握各种逐步聚合反应机理的特点，聚合度的控制等。

5．掌握各种共聚合反应的机理、共聚组成的控制等。

6．掌握聚合物化学反应的基本特点、主要的聚合物化学反应。

7．掌握基本的聚合方法，具有制定聚合配方，选择工艺条件、制定聚合实施方案的能力；分析和解决问题的能力。

8．掌握主要聚合物的合成机理、聚合方法、聚合工艺等。

高分子物理部分：考试内容主要包括三个部分：聚合物的结构、聚合物的分子运动、聚合物的各种物理性能。

以聚合物结构与性能关系为主线、以分子运动为联系结构与性能的桥梁，重点考核高分子的链结构（包括化学组成、形状、形态、分子量和分子量分布）、凝聚态结构（包括晶态、非晶态、液晶态、取向及织态结构）和各种物理性能（包括溶液性质、力学性质、流动性质、电学性质等），并包括聚合物的结构、分子运动、分子量及其分布及各种物理力学性能的测试方法等。

1、掌握高分子链的基本结构，构造、构型与构象的基本概念，影响柔性的因素，构象的统计分析与计算。