第四章高分子的θ溶液汇总
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高分子物理考试重点一、名词解释:等效自由连接链:若干个键组成的一链段算作一个独立的单元,称之为“链段”,链段间自由结合,无规取向,这种链的均方末端距与自由连接链的计算方式等效。
高分子θ溶液:Avrami 方程: 用数学方程描述聚合物等温结晶过程。
测定结晶度随时间的变化,这种方法测定的是结晶总速率(包括成核速率和生长速率)。
通常用膨胀计法,由于结晶时有序排列而体积收缩,若比容在时间为0,t 和∞时分别为V 0,V t 和V ∞,则结晶过程可用Avrami 方程描述:(V t -V ∞)/(V 0-V ∞)=()t n k W o W L -=exp 通过双对数作图,从斜率求n ,从截距求k ,n 称Avrami 指数,n=生长的空间维数+时间维数,异相成核的时间为0,均相成核为1,。
k 用来表征结晶速率,k 越大,结晶速率越快。
平衡熔点:熵弹性: 理想高弹性等温形变过程,只引起熵变,对内部保持不变,即只有熵的变化对理想高弹性的弹性有贡献,这种弹性称为熵弹性。
粘弹性:是材料对外界作用力的不同响应情况。
对于聚合物,其力学性质可同时兼有不可回复的永久形变和可回复的弹性形变,介于理想弹性体和理想粘性体之间,形变与时间有关,但不是线性关系。
此性质就是粘弹性。
力学损耗: 聚合物在应力作用下,形变的变化落后于应力的变化,发生滞后现象,每一个循环变化中就要消耗功,这个功就是力学损耗。
滞后现象: 一定温度与循环(交变)应力作用下,试样应变滞后于应力变化的现象。
Boltzmann 叠加原理:对于聚合物材料的蠕变过程,形变是整个负荷历史的函数,每一次阶跃式加负荷对以后应变的贡献是独立的,最终形变等于各个所加负荷所贡献的形变的加和。
时温等效原理:升高温度和延长观察时间对分子运动是等效的,对于聚合物的粘弹性行为也是等效的。
这种等效性即被称为时温等效原理。
构型:是指分子中由化学键所固定的原子在空间的排列。
构象:由于σ单键内旋转而产生的分子在空间的不同形态。
θ溶剂:在某一温度下聚合物溶于某一溶剂中,其分子链段间的相互吸引力与溶剂化以及排斥体积效应所表现出的相斥力相等,无远程相互作用,高分子处于无扰状态,排斥体积为0,该溶液的行为符合理想溶液行为,此时溶剂的过量化学位为0,此时的溶液称为θ溶液。
等效自由连接链:将含有n个键长为l、键角θ固定、旋转不自由的键组成的链视为一个含有Z个长度为b的链段组成的可以自由旋转的链,称为等效自由连接链。
取向:在某种外力的作用下,分子链或者其他结构单元沿着外力作用方向择优排列的结构。
特性粘度:高分子在c→0时,单位浓度的增加对溶液的增比浓度或相对粘度对数的贡献。
其数值不随溶液浓度的大小而变化,但随浓度的表示方法而异。
链段:把由若干个键组成的一段链作为一个独立运动的单元,称为链段。
双轴取向:取向单元沿两个相互垂直方向的取向,其面积增大,厚度减小。
3、构型:是指分子中由化学键所固定的原子在空间的排列,这种排列是稳定的。
要改变构型,必须经过化学键的断裂和重组。
5、解释下列实验事实:(1)聚对苯二甲酸乙二酯(PET)熔体迅速冷却,得到透明材料;(2)结晶聚合物在熔融过程中出现熔限。
答:(1)熔体迅速冷却,来不及结晶,获得无定形材料;(3 分)(2)晶格完善程度不同。
(2 分)6、比较分子链的柔顺性,并说明原因:(A)聚氯乙烯 (B)聚乙烯(C)聚丙烯。
答:分子链的柔顺性:B>C>A (2 分)原因:A的侧链中含有极性很强的氯原子,故柔性最差;(1 分)B的主链结构对称,没有体积大的取代基,在碳链高聚物中柔性很好;(1 分)C的侧链中含有极性很弱的甲基取代基,同A比较,柔性比A好。
(1 分)5、高分子液晶根据制备方法的不同,可分为溶致液晶与热致液晶。
6、写出三个判别溶剂优劣的参数;并讨论它们分别取何值时,该溶剂分别为聚合物的良溶剂、不良溶剂、θ溶剂答:χ1<1/2 , A2>0 ,溶胀因子α>1为良溶剂,χ1>1/2 , A2< 0 α<1为不良溶剂χ1=1/2 , A2=0 ,α=1为θ溶剂,3.下列哪种方法是不能提高相容性的( D )。
以下为1~6章的名词解释,资料来源为高分子物理(第四版)材料科学基础(国外引进教材),化工大词典,百度百科,维基百科等。
第一章高分子链的结构全同立构:高分子链全部由一种旋光异构单元键接而成间同立构:高分子链由两种旋光异构单元交替键接而成构型:分子中由化学键所固定的原子在空间的几何排列,这种排列是热力学稳定的,要改变构型必需经过化学键的断裂与重组分子构造(Architecture):指聚合物分子的各种形状,一般高分子链的形状为线形,还有支化或交联结构的高分子链,支化高分子根据支链的长短可以分为短支链支化和长支链支化两种类型共聚物的序列结构:是指共聚物根据单体的连接方式不同所形成的结构,共聚物的序列结构分为四类:无规共聚物、嵌段共聚物、交替共聚物、接枝共聚物接枝共聚物:由两种或多种单体经接枝共聚而成的产物,兼有主链和支链的性能。
嵌段共聚物(block copolymer):又称镶嵌共聚物,是将两种或两种以上性质不同的聚合物链段连在一起制备而成的一种特殊聚合物。
环形聚合物:它的所有结构单元在物理性质和化学性质上都是等同的超支化聚合物:是在聚合物科学领域引起人们广泛兴趣的一种具有特殊大分子结构的聚合物构象:由于σ单键内旋转而产生的分子在空间的不同形态。
链段:高分子链上划分出的可以任意取向的最小单元或高分子链上能够独立运动的最小单元称为链段。
链柔性:是指高分子链在绕单键内旋转自由度,内旋转可导致高分子链构象的变化,因为伴随着状态熵增大,自发地趋向于蜷曲状态的特性。
近程相互作用:是指同一条链上的原子或基团之间,沿着链的方向,因为距离相近而产生相互作用远程相互作用:因柔性高分子链弯曲所导致的沿分子链远距离的原子或基团之间的空间相互作用。
远程相互作用可表现为斥力或引力,无论是斥力还是引力都使内旋转受阻,构想数减少,柔性下降,末端距变大。
自由连接链:假定分子是由足够多的不占体积的化学键自由结合而成,内旋转时没有键角限制和位垒障碍,其中每个键在任何方向取向的几率都相同。