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“高分子化學(xué)與物理”考試大綱

考試代碼:816

目錄

Ⅰ、考試目標(biāo)

Ⅱ、考試形式和試卷結(jié)構(gòu)

Ⅲ、考試內(nèi)容

Ⅳ、參考書目

Ⅰ、考試目標(biāo)

《高分子化學(xué)與物理》要求考生對(duì)高分子化合物的基本概念，高分子化合物的合成反應(yīng)原理、實(shí)施方法、聚合反應(yīng)動(dòng)力學(xué)、高分子鏈結(jié)構(gòu)、分子運(yùn)動(dòng)以及高聚物結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系具有較系統(tǒng)的了解。考查考生系統(tǒng)掌握高分子科學(xué)的基本理論、基本知識(shí)和方法的程度，考查考生運(yùn)用所學(xué)的理論、知識(shí)和方法分析和解決有關(guān)理論和實(shí)際問題的能力。

Ⅱ、考試形式和試卷結(jié)構(gòu)

考試形式：閉卷考試;時(shí)間180分鐘，試卷滿分150分，高分子化學(xué)、高分子物理各75分，題型包括判斷題、填空題、選擇題、問答題和綜合論述題。

Ⅲ、考試內(nèi)容

高分子化學(xué)部分：

一、緒論

1、高分子的基本概念、基本特征和命名方法;

2、聚合物的結(jié)構(gòu)單元、重復(fù)單元、聚合度、平均相對(duì)分子質(zhì)量、分散指數(shù)等術(shù)語(yǔ)的定義;

3、聚合反應(yīng)的分類;

4、聚合物分子量和分子量分布的概念，數(shù)均分子量和重均分子量的計(jì)算;

5、了解高分子科學(xué)及其發(fā)展歷史.

二、縮聚和逐步聚合反應(yīng)

1、逐步聚合反應(yīng)類型和分類，線性縮聚和體型縮聚反應(yīng)

2、單體官能度和平均官能度的概念和計(jì)算

3、縮聚反應(yīng)的可逆平衡性

4、線型縮聚反應(yīng)中官能團(tuán)等活性假設(shè)，反應(yīng)程度與聚合度的關(guān)系

5、平衡常數(shù)對(duì)聚合度的影響(縮聚平衡方程)，線型縮聚物分子量的控制

6、體形逐步聚合體系，凝膠化現(xiàn)象;

7、Carothers法和Flory統(tǒng)計(jì)法預(yù)測(cè)凝膠點(diǎn)的理論基礎(chǔ)，支化系數(shù)α和臨界支化系數(shù)的概念

8、縮聚反應(yīng)的實(shí)施方法。

三、自由基聚合

1、鏈?zhǔn)骄酆戏磻?yīng)概念、特征和發(fā)生的條件

2、影響自由基活性的因素，自由基的化學(xué)反應(yīng)，烯類單體結(jié)構(gòu)與對(duì)聚合類型的選擇性

3、自由基聚合的基元反應(yīng)，引發(fā)劑、引發(fā)反應(yīng)與引發(fā)效率;

4、自由基聚合反應(yīng)動(dòng)力學(xué)，穩(wěn)態(tài)期聚合速率方程，自動(dòng)加速現(xiàn)象及原因;

5、阻聚劑以及烯丙基單體的自阻聚作用

6、動(dòng)力學(xué)鏈長(zhǎng)和聚合度的關(guān)系

7、鏈轉(zhuǎn)移反應(yīng)對(duì)聚合速率和聚合度的影響，鏈轉(zhuǎn)移常數(shù)的概念

8、自由基聚合實(shí)施方法

四、共聚合反應(yīng)

1、共聚物三要素，了解共聚合反應(yīng)類型及重要性;

2、二元共聚物組成微分方程和共聚物組成摩爾分?jǐn)?shù)方程;

3、共聚曲線圖，共聚物組成與轉(zhuǎn)化率的關(guān)系，控制共聚物組成的方法;

4、單體競(jìng)聚率的定義、測(cè)定及影響;

5、單體結(jié)構(gòu)，Q、e值對(duì)單體聚合反應(yīng)活性的影響;

6、單體共聚原則。

五、離子、配位及開環(huán)聚合反應(yīng)

1、陽(yáng)離子聚合適用的單體和引發(fā)劑;

2、陽(yáng)離子聚合機(jī)理，陽(yáng)離子聚合的主要鏈終止方式，影響陽(yáng)離子聚合聚合度的因素;

3、陽(yáng)離子聚合特點(diǎn)，影響陽(yáng)離子聚合的因素;

4、陰離子聚合適用的單體和引發(fā)劑;

5、活性聚合的概念，陰離子聚合無(wú)終止的原因，活性聚合的應(yīng)用;

6、陰離子聚合平均動(dòng)力學(xué)鏈長(zhǎng)，如何控制陰離子聚合物相對(duì)分子和分布的目的

7、配位聚合的概念以及立體定向聚合機(jī)理

8、聚合物的立構(gòu)規(guī)整性，定向聚合的概念，有規(guī)立構(gòu)聚合物的性能

9、配位聚合體系要求和人為控制分子量的方法。

10、開環(huán)聚合能否開環(huán)及聚合能力的大小取決于哪些因素?

11、環(huán)醚的陽(yáng)離子開環(huán)聚合，己內(nèi)酰胺的陰離子開環(huán)聚合

六、聚 合 物 的 化 學(xué) 反 應(yīng)

1、了解聚合物的化學(xué)反應(yīng)特征及影響因素;

2、聚合物的相似轉(zhuǎn)化反應(yīng);

3、聚合物的交聯(lián)接枝﹑嵌段及擴(kuò)鏈反應(yīng);

4、聚合物的降解反應(yīng)，防止聚合物的降解以及聚合物老化的技術(shù)措施;

5、綠色高分子概念;

高分子物理部分：

一、聚合物的鏈結(jié)構(gòu)

1、聚合物的結(jié)構(gòu)層次;

2、高分子的鏈結(jié)構(gòu)(包括化學(xué)組成、端基、結(jié)構(gòu)單元的鍵接方式、結(jié)構(gòu)單元的空間立構(gòu)、支化與交聯(lián)、鍵接序列);

3、聚合物構(gòu)型的概念，立體異構(gòu)以及順反異構(gòu)對(duì)聚合物性能的影響，共聚物結(jié)構(gòu)對(duì)材料性能的影響;

4、構(gòu)象的概念和構(gòu)型的區(qū)別

5、聚合物鏈柔順性的概念及與構(gòu)象的關(guān)系;

6、影響聚合物鏈柔性的內(nèi)外因素。

二、聚合物的凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)

1、高分子間的作用力;

2、結(jié)晶形態(tài)和結(jié)構(gòu)(單晶，球晶)，晶態(tài)結(jié)構(gòu)模型和非晶態(tài)結(jié)構(gòu)模型;

3、結(jié)晶動(dòng)力學(xué)及其影響因素，結(jié)晶能力與結(jié)構(gòu)關(guān)系，結(jié)晶度，結(jié)晶熱力學(xué);4、高分子的取向及其對(duì)聚合物性能的影響，液晶態(tài)結(jié)構(gòu)和非均相多組分聚合物的織態(tài)結(jié)構(gòu)及其對(duì)聚合物性能的影響。

三、聚合物材料學(xué)形態(tài)轉(zhuǎn)變及其分子運(yùn)動(dòng)基礎(chǔ)

1、聚合物分子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，時(shí)溫等效原理;

2、非晶態(tài)，晶態(tài)和交聯(lián)聚合物的溫度形變曲線，又稱熱機(jī)械曲線;

3、“三態(tài)兩區(qū)”的分子運(yùn)動(dòng)和宏觀表現(xiàn);

4、Tg的實(shí)用意義以及影響因素;

5、聚合物粘性流動(dòng)的特點(diǎn)，牛頓流體與非牛頓流體，聚合物的粘性流動(dòng)曲線，影響粘流溫度的因素;

6、影響聚合物熔體粘度的因素，粘流活化能，溫敏材料和切敏材料;

四、高聚物的力學(xué)性能

1、掌握應(yīng)力與應(yīng)變，模量與柔量等概念;

2、掌握聚合物的高彈性特征及熱力學(xué)本質(zhì);

3、聚合物的粘彈性及其力學(xué)模型

4、力學(xué)松弛的概念和現(xiàn)象 (靜態(tài)：蠕變和應(yīng)力松弛;動(dòng)態(tài)：滯后和力學(xué)損耗)、影響因素及表征方法;

3、屈服、銀紋、剪切帶、脆韌轉(zhuǎn)變溫度與斷裂的基本概念，增強(qiáng)與增韌的途徑與機(jī)理;

5、聚合物的力學(xué)強(qiáng)度、拉伸過程及斷裂破壞過程等;

五、高聚物的溶液性能

1、線性，交聯(lián)和結(jié)晶聚合物溶解過程的特點(diǎn);

2、高聚物的互溶性判定和溶劑的三個(gè)選擇原則;

3、高聚物的增塑有哪些作用?增塑機(jī)理是什么?

4、共混物、共混物相容性的熱力學(xué)判定

5、凝膠滲透色譜(GPC)分離機(jī)理

六、高聚物的電學(xué)與熱學(xué)性能

1、高聚物電學(xué)性能的特點(diǎn);

2、介電性能：介電常數(shù)和耗損;

3、影響高聚物導(dǎo)電性能的因素;

4、高聚物的結(jié)構(gòu)與耐熱性的關(guān)系，高聚物的熱分解;

Ⅳ、參考書目

1、胡國(guó)文主編，《高分子化學(xué)與物理教程》，科學(xué)出版社，2013。

2、趙長(zhǎng)生，孫樹東主編，《生物醫(yī)用高分子材料》，化學(xué)工業(yè)出版社，2016。

3、周長(zhǎng)忍，趙長(zhǎng)生主編，《生物醫(yī)學(xué)材料學(xué)生物學(xué)評(píng)價(jià)》，人民衛(wèi)生出版社，2020。

4、陳曉峰，翁杰主編，《生物醫(yī)學(xué)材料學(xué)性能與制備》，人民衛(wèi)生出版社，2021。