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北京印刷学院07年硕士研究生招生《材料物理与化学》专业考试大纲

北京印刷学院   2006-10-26 19:49 【 】【我要纠错

  高分子物理及化学

  《高分子化学》大纲

  高分子化学是研究高分子化合物合成和反应的一门科学,是高分子科学与工程专业学生必修的一门专业基础课。它以无机化学、有机化学、物理化学和分析化学等四大化学为基础,同时也为后继的专业课程打下必要的理论基础。

  第一章 绪论

  「掌握内容」

  1.基本概念:单体、高分子、聚合物、低聚物、结构单元、重复单元、单体单元、链节、主链、侧链、端基、侧基、聚合度、相对分子质量等

  2.聚合反应;加成聚合与缩合聚合;连锁聚合与逐步聚合

  3.从不同角度对聚合物进行分类

  4.常用聚合物的命名、来源、结构特征

  5.聚合物相对分子质量及其分布

  「熟悉内容」

  1.系统命名法

  2.典型聚合物的名称、符号及重复单元

  「了解内容」

  1.高分子化学发展历史

  2.聚合物相对分子质量及其分布对聚合物性能的影响

  第二章 自由基聚合(radical polymerization)

  「掌握内容」

  1.自由基聚合的基本概念:

  聚合熵,聚合焓,聚合上限温度,引发剂半衰期,残留分率,引发效率,诱导效应,笼蔽效应,自动加速现象,凝胶效应,沉淀效应,动力学链长,链转移现象,阻聚现象,缓聚现象

  2.单体聚合能力:热力学(△E,△S,T,P);动力学(空间效应-聚合能力,电子效应-聚合类型)

  3.自由基基元反应每步反应特征,自由基聚合反应特征

  4.常用引发剂的种类和符号,引发剂分解反应式,表征方法(四个参数),引发剂效率,诱导效应,笼蔽效应,引发剂选择原则

  5.聚合动力学:聚合初期:三个假设,四个条件,反应级数的变化,影响速率的四因素(M,I,T,P);聚合中后期的反应速率的研究:自动加速现象,凝胶效应,沉淀效应;聚合反应类型

  6.相对分子质量:动力学链长,聚合度及影响其的四因素(M,I,T,P)

  7.链转移:类型,聚合度,动力学分析,阻聚与缓聚

  「熟悉内容」

  1.热、光、辐射聚合

  2.聚合动力学研究方法

  3自由基聚合的相对分子质量分布

  「了解内容」

  1.聚合热力学

  第三章 自由基共聚合(radical copolymerization)

  「掌握内容」

  1.共聚合基本概念:

  无规共聚物,接枝共聚物,交替共聚物,嵌段共聚物,竟聚率,恒比点

  2.共聚物的分类和命名

  3.二元共聚组成微分方程推导及以下两方程的物理意义及使用场合

  4.理想共聚、交替共聚、非理想共聚(有或无恒比点)的定义,根据竟聚率值判断两单体对的共聚类型及共聚组成曲线类型、序列结构

  5.共聚物组成控制方法

  6.单体和自由基活性的表示方法,取代基的共轭效应、极性效应及位阻效应对单体和自由基活性的影响

  7. Q-e值的物理意义,如何通过Q、e值判断两单体的共聚情况,Q-e方程的优点与不足

  「熟悉内容」

  1.影响竟聚率的因素和竟聚率测定方法

  2.共聚物链结构和链段分布

  3.多元共聚

  4.共聚合的意义及典型共聚物

  第四章 聚合方法(polymerization processs)

  「掌握内容」

  1.各种聚合实施方法的基本组成及优缺点

  2.悬浮聚合与乳液聚合的机理及动力学:单体及引发剂的溶解性;聚合场所;聚合机理等

  「熟悉内容」

  1.典型聚合物的聚合实施方法:MMA的本体聚合;氯乙烯的悬浮聚合;醋酸乙烯的乳液聚合

  2.聚合方法的选择

  第五章 离子聚合(ionic polymerization)

  「掌握内容」

  1.离子聚合基本概念:

  阴离子聚合,阳离子聚合,活性聚合。

  2.阳离子聚合常见单体与引发剂

  3.阳离子聚合聚合机理

  4.阳离子聚合离子对平衡式及其影响因素

  5.阴离子聚合常见单体与引发剂

  6.阴离子聚合聚合机理

  7.活性阴离子聚合聚合原理、特点及应用

  8.阴离子、阳离子聚合、自由基聚合的比较

  9.开环聚合机理

  「熟悉内容」

  1.开环聚合单体特征及动力学

  2.阴离子聚合的自发终止;溶剂、温度与反离子对反应的影响

  第六章 配位聚合(coordination polymerization)

  「掌握内容」

  1.配位聚合基本概念:

  配位聚合,络合聚合,定向聚合,立构规整形聚合物,

  Ziegler-Natta催化剂,单金属机理,双金属机理

  2.聚a-烯烃、聚二烯烃的立体异构式

  3. Ziegler-Natta催化剂的组成及性质

  4.配位聚合催化剂的发展

  5.丙烯配位聚合的催化剂

  「熟悉内容」

  1.立构规整度的测定

  2.单金属、双金属机理内容

  3.影响Ziegler-Natta催化剂活性的因素

  4.对映体的立构选择性聚合

  5. Ziegler-Natta催化剂的发现及其对聚烯烃合成的贡献

  第七章 逐步聚合反应(stepwise polymerization)

  「掌握内容」

  1.逐步聚合的基本概念:

  官能团,官能度,线形缩聚,反应程度,当量系数,摩尔分数,

  体型缩聚,无规预聚物,结构预聚物,凝胶化作用,凝胶点

  2.逐步聚合反应的分类及典型聚合物的命名

  3.逐步聚合反应的特征

  4.逐步聚合官能团等活性理论

  5.线形逐步聚合反应的聚合度及聚合度控制

  6.典型体型聚合物的合成反应

  7. Carothers法计算体型逐步聚合反应的凝胶点

  8.线形逐步聚合与体型逐步聚合的比较

  9.逐步聚合与连锁聚合的比较

  「熟悉内容」

  1.线形逐步聚合动力学

  2.相对分子质量分布

  3.影响聚合反应动力学方程的因素

  4.统计法计算体型逐步聚合反应凝胶点

  5.逐步共聚合

  6.共聚反应的类型第八章聚合物的化学反应

  「掌握内容」

  1.聚合物化学反应的基本概念:

  几率效应,邻近基团效应

  2.聚合物与小分子反应活性的比较及影响因素

  3.典型的聚合物的化学反应

  聚乙酸乙酯的反应

  芳香烃的取代反应

  4.聚合物交联反应:橡胶的硫化、饱和聚烯烃的过氧化物交联

  5.典型聚合物的热降解反应:PMMA, PE, PP, PVC, PS等

  「熟悉内容」

  1.纤维素的反应、卤化反应、环化反应

  2.光致交联固化

  3.接枝共聚物的合成:

  自由基接枝聚合:ABS、HIPS、大分子单体合成接枝共聚物

  离子型接枝聚合

  4.氧化降解、聚合物老化机理及老化的防止与利用

  5.功能高分子的定义及主要种类

  《高分子物理》大纲

  高分子物理是研究聚合物结构与性能之间关系的一门学科,内容主要包括高分子的链结构与聚集态结构,聚合物的分子运动以及聚合物的溶液性质、流变性质、力学性质、电学性质、光学和磁学性质等。通过学习将掌握有关聚合物的多层次结构及主要物理、机械性能的基本理论和基本研究方法,为从事高分子设计、改性、加工、应用奠定基础。

  第一章 高分子链的结构

  「掌握内容」

  1.基本概念:

  高分子链的构型,构象,链段,均方末端距,高斯链,全同立构,间同立构。

  2.高分子结构的特点、层次;常见高分子的结构及分类;支化与交联;共聚物结构。

  3.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」

  高分子链构形的测定方法;高分子链的旋转及构象统计

  第二章 聚合物的凝聚态结构

  「掌握内容」

  1.基本概念:

  内聚能密度,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,相容性。

  2.晶体结构的基本概念;分子链在晶体中的构象;典型的聚合物晶体结构;球晶和片晶的特点。

  3.Keller折叠链模型;无规线团模型;局部有序模型。

  4.液晶的化学结构及晶型;液晶的流变性。

  5.取向对聚合物材料的影响。

  「熟悉内容」

  1.不同晶型的形成条件。

  2.结晶度及取向的测定方法,液晶的表征。

  3.高分子合金的形态结构。

  第三章 高分子溶液

  「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警惕理论晶格理论的假定条件及局限性。

  2.第二维利系数的测定。

  2.共混聚合物相容性的热力学判别。

  第四章 聚合物的分子量和分子量分布

  「掌握内容」

  1.基本概念:

  1.相对粘度(ηr),增比粘度(ηsp),比浓粘度(ηsp/c),比浓对数粘度(lnηr/c),特性粘度([η]),数均(重均、粘均、Z均)分子量,凝胶渗透色谱(GPC)。

  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

  「熟悉内容」

  2.Ubbelohde(乌氏粘度计)的原理

  3. Flory粘度理论

  第五章 聚合物的转变与松弛

  「掌握内容」

  1.基本概念:

  玻璃态,高弹态,粘流态,玻璃化转变温度,自由体积理论,结晶度,增塑,共混。

  2.聚合物分子运动的特点。

  3.玻璃化转变温度测定方法;影响玻璃化温度的因素及调节手段。

  4.分子结构与结晶能力、结晶速度间的关系。

  「熟悉内容」

  1.结晶热力学

  第六章 橡胶弹性

  「掌握内容」

  1.基本概念:

  杨氏模量,切变模量,体积模量,熵弹性,热塑性弹性体。

  2.橡胶高弹形变的特点与本质。

  「熟悉内容」

  1.橡胶弹性热力学分析及统计理论

  2.典型的热塑性弹性体

  第七章 聚合物的粘弹性

  「掌握内容」

  1.基本概念:

  蠕变,应力松弛,滞后与内耗,Boltzmann叠加原理,时温等效原理,动态粘弹性,松弛时间,蠕变柔量。

  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.聚合物的静态力学驰豫现象:蠕变与应力松弛。

  4.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。

  第八章 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,强迫高弹性,银纹,脆性断裂,韧性断裂,应力集中,冲击强度,疲劳。

  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」

  1.断裂理论。

  第九章 聚合物的流变性

  「掌握内容」

  1.基本概念:

  牛顿流体,非牛顿流体,表观粘度,熔融指数,挤出胀大,熔体破裂,法向应力效应,动态粘度,

  2.聚合物熔体粘度测定方法。

  3.聚合物熔体流动特性与分子结构关系

  「熟悉内容」

  1.Rouse模型,管子模型及蛇行理论

  第十章 聚合物的电学性能、热性能、光学性能以及

  表面与界面性能

  「掌握内容」

  1.基本概念:

  介电极化,介电松弛,掺杂,非线性光学行为。

  2.导电聚合物的结构与导电性。

  3.聚合物耐热性与结构关系。

  4.聚合物的表面与界面改性方法。

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