高分子物理部分
(一)高分子链的近程结构
1、考试内容
(1)聚合物分子内与分子间的相互作用;(2)高分子链的近程结构。
2、考试要求
【掌握内容】
(1)化学组成:基团(极性与非极性),单体单元(均聚与共聚)及末端基;梯形与螺旋型结构。(2)键接结构:头-头(尾-尾)及头-尾结构。(3)构型(旋光异构,几何异构)。(4)高分子链的支化与交联。
【熟悉内容】
高分子链构型的测定方法。
(二)高分子链的远程结构
1、考试内容
(1)高分子链的内旋转和高分子链的柔顺性;(2)分子链的构象统计;(3)高分子晶格中链的构象;(4)蠕虫状链;(5)刚性链结构。
2、考试要求
【掌握内容】
(1)基本概念:均方末端距,高斯链,构象。(2)高分子链长、末端距的计算方法;高分子链的柔顺性及本质。
【熟悉内容】
高分子链的旋转及构象统计。
(三)高分子的聚集态结构
1、考试内容
(1)高聚物非晶态;(2)高聚物的结晶态;(3)高聚物的取向结构;(4)高分子液晶;(5)高分子合金。
2、考试要求
【掌握内容】
(1)基本概念:单晶,片晶,球晶,纤维状晶,串晶,伸直链晶体;结晶度,取向,取向度;内聚能密度,相容性。(2)Keller折叠链模型;无规线团模型;局部有序模型。(3)高分子链结晶动力学。(4)液晶的化学结构及晶型;向列型高分子液晶的流动特征。(5)结晶度及取向度的测定方法,液晶的表征。(6)高分子合金。
【熟悉内容】
(1)不同晶型的形成条件。(2)取向对聚合物材料的影响。
(四)高聚物的分子运动
1、考试内容
(1)高聚物的分子运动的特点;(2)高聚物的玻璃化转变;(3)玻璃化温度与链结构的关系及其调节途径;(4)牛顿流体和非牛顿流体;(5)聚合物熔体的剪切粘度;(6)聚合物熔体的弹性表现;(7)拉伸粘度。(8)高聚物分子运动的研究方法。
2、考试要求
【掌握内容】
(1)高聚物分子运动的特点。(2)玻璃化转变、粘弹转变、熔点。(3)玻璃化转变温度与链结构的关系。(4)基本概念:牛顿流体,非牛顿流体,表观粘度,零剪切粘度,剪切变稀(增稠),熔融指数,挤出胀大,熔体破裂,法向应力效应,粘度与频率依赖性。(5)聚合物熔体粘度测定方法。(6)聚合物熔体流动特性与分子结构关系。
【熟悉内容】
Rouse模型,管子模型及蛇行理论。
(五)高聚物的力学性能
1、考试内容
(1)玻璃态和结晶态高聚物的力学性质;(2)高弹态;(3)粘弹态;(4)高聚物的塑性和屈服;(5)高聚物的断裂和强度。
2、考试要求
一、高弹性
【掌握内容】
(1)基本概念:杨氏模量,切变模量,本体模量,熵弹性。(2)橡胶高弹形变的特点与本质。
【熟悉内容】
(1)橡胶弹性动力学分析及统计理论。(2)典型的热塑性弹性体。
二、聚合物的粘弹性
【掌握内容】
(1)基本概念:蠕变,应力松弛,动态粘弹性,滞后与阻尼,Boltzmann叠加原理,时-温等效原理,松弛(迟后)时间及其松弛(迟后)时间谱。(2)高分子材料(包括高分子固体,熔体及浓溶液)的力学行为特性,粘弹性本质。(3)描述聚合物粘弹性的力学模型及所描述的聚合物的力学过程。
【熟悉内容】
(1)Maxwell模型与Voigt(或Kelvin)模型的数学推导。(2)WLF方程及应用。(3)粘弹性的研究方法。
三、聚合物的屈服和断裂
【掌握内容】
(1)基本概念:屈服应力,断裂应力,冲击强度,疲劳,银纹,剪切带,脆性断裂,韧性断裂,应力集中。(2)晶态、非晶态及取向聚合物应力-应变特点。(3)聚合物的屈服与增韧机理。(4)影响聚合物强度的因素与增强途径、机理。
【熟悉内容】
断裂理论。
(六)聚合物的电学性质
1、考试内容
(1)高聚物的极化及介电松弛行为;(2)高聚物的压电极化和焦电极化;(3)高聚物的驻极体及热释电;(4)高聚物的电击穿;(5)高聚物的静电现象;(6)聚合物的导电率;(7)有机导体及其结构化学;(8)离子导电;(9)聚合物的光导性。
2、考试要求
【掌握内容】
(1)基本概念:介电极化,介电松弛,掺杂,压电系数,焦电系数,聚合物压电体。(2)高聚物的导电率、导电聚合物的结构与导电性。
【熟悉内容】
高聚物的电击穿,高分子的静电现象。
(七)聚合物的热性能、光学性能
1、考试内容
(1)高聚物的热稳定性和耐高温的聚合物材料;(2)高聚物的热膨胀;(3)高聚物的热传导;高聚物的光学性能。
2、考试要求
【掌握内容】
(1)高聚物的热稳定性、热膨胀、热传导,热变形温度。(2)折光指数,透明度,雾度,双折射,散射。
(八)高分子溶液
1、考试内容
(1)高聚物的溶解;(2)柔性高分子溶液热力学性质;(3)高分子溶液的相平衡;(4)聚电解质溶液;(5)聚合物的浓溶液。
2、考试要求
【掌握内容】
(1)基本概念:溶度参数,Huggins参数,θ温度,第二维利系数A2,聚合物增塑,凝胶,冻胶。(2)高分子的溶解过程;溶剂对聚合物溶解能力判定原则;高分子溶液与理想溶液的偏差;Flory-Huggins高分子溶液理论;Flory-Krigbaum稀溶液理论。(3)Huggins参数、θ温度及第二维利系数A2之间的关系;θ溶液与理想溶液。(4)高分子浓溶液及应用。
【熟悉内容】
(1)Flory-Huggins晶格理论的假定条件及局限性。(2)第二维利系数的测定。
(九)高聚物的分子量和分子量分布
1、考试内容
(1)高聚物分子量的统计意义;(2)高聚物分子量的测定方法;(3)高聚物分子量分布及测定方法。
2、考试要求
【掌握内容】
(1)基本概念:相对粘度,增比粘度,比浓粘度,比浓对数粘度,特性粘度,数均分子量、重均分子量、粘均分子量、Z均分子量。(2)聚合物分子量的统计意义;常用的统计平均相对摩尔质量。(3)相对摩尔质量分布宽度及表示方法。(4)聚合物分子量的测定原理;不同测定方法的适用范围。(5)特性粘度和相对摩尔质量的关系。(6)高分子的分级方法。
【熟悉内容】
(1)Ubbelohde(乌氏粘度计)的原理。(2)Flory粘度理论。
四、试卷结构
试题类型主要有:名词解释、判断题、填空题、计算题、简答题(包括写反应式、叙述反应原理、聚合物特性、聚合方法等),综合论述题。
五、参考教材
(1)潘祖仁编,《高分子化学》(第四版),化学工业出版社,2007。
(2)何曼君等编,《高分子物理》(第三版),复旦大学出版社,2007。
(3)符若文,李谷,冯开才编,《高分子物理》,化学工业出版社,2005。