科目代碼： 849
科目名稱(chēng)： 高分子化學(xué)及物理（含實(shí)驗）
一、主要考核內容
（一）高分子化學(xué)部分
考試的總體要求： 考生要掌握高分子化學(xué)的基本知識和概念，熟悉常見(jiàn)高聚物的結構和名稱(chēng)，理解高分子化學(xué)反應的基本原理和實(shí)施方法，了解常見(jiàn)高聚物的制備方法及其應用。對典型的聚合反應（如連鎖聚合反應和逐步聚合反應）的機理要求基本掌握；能夠熟練書(shū)寫(xiě)一般高聚物的結構式和聚合反應式，能夠根據聚合反應原理和必要的數學(xué)知識進(jìn)行基本計算；能夠運用本課程的基 本知識，對于工業(yè)生產(chǎn)和科研中的實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行分析，對實(shí)驗現象進(jìn)行解釋?zhuān)⒕邆浣鉀Q一般高分子材料工程問(wèn)題的能力。對高分子化學(xué)的前沿動(dòng)態(tài)有一定的了解。
具體考試內容：
1. 高聚物的基本知識和概念：聚合物、單體、重復單元、結構單元、聚合度、分子量及其分布、鏈結構、聚集態(tài)結構、玻璃化溫度、熱塑性聚合物、熱固性聚合物，聚合物的分類(lèi)和命名。
2. 逐步聚合：線(xiàn)型縮聚反應機理及動(dòng)力學(xué)；線(xiàn)型縮聚物的聚合度及影響因素與控制方法；逐步聚合的實(shí)施方法；體型縮聚與單體官能度；無(wú)規預聚物和結構預聚物；凝膠化作用， 掌握凝膠點(diǎn)的計算方法；幾種重要的縮聚物的結構、性能、制備方法及用途。
3. 自由基聚合：?jiǎn)误w和引發(fā)劑；自由基聚合反應的機理及特征；聚合速率及其影響因素； 鏈轉移反應、分子量及其控制；分子量分布；動(dòng)力學(xué)鏈長(cháng)和聚合度；阻聚劑和阻聚作用；聚合熱力學(xué)；常見(jiàn)的“活性”自由基聚合類(lèi)型。
4. 自由基共聚合：共聚物的類(lèi)型和命名；競聚率及其影響因素；競聚率；二元共聚物組成方程、組成曲線(xiàn)；共聚物組成及與轉化率的關(guān)系；掌握典型的二元共聚物組成曲線(xiàn)與競聚率之間的關(guān)系。
5. 聚合方法：四大類(lèi)聚合實(shí)施方法（本體聚合、溶液聚合、懸浮聚合、乳液聚合）的特點(diǎn)；甲基丙烯酸甲酯, 苯乙烯本體聚合的特點(diǎn)；懸浮聚合的分散劑及分散作用；乳液聚合體系的 基本組份及其各自作用；乳液聚合機理及聚合動(dòng)力學(xué)。
6. 離子聚合：陽(yáng)離子聚合的單體, 引發(fā)體系及引發(fā)作用, 陽(yáng)離子聚合的機理及動(dòng)力學(xué), 影響陽(yáng)離子聚合的因素；陰離子聚合的單體, 引發(fā)體系及引發(fā)作用；聚合物分子量計算；
7. 配位聚合：配位聚合的概念和特點(diǎn)；引發(fā)劑的種類(lèi)及作用；聚合物的立構規整度；
Ziegler-Natta 引發(fā)劑的組成、性質(zhì)和反應；丙烯的配位聚合。
8. 開(kāi)環(huán)聚合熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)特征；三元環(huán)醚的陰離子開(kāi)環(huán)聚合；環(huán)醚的陽(yáng)離子開(kāi)環(huán)聚合；三氧六環(huán)的陽(yáng)離子開(kāi)環(huán)聚合；己內酰胺的陰離子開(kāi)環(huán)聚合。
9. 聚合物的化學(xué)反應：聚合物的基團反應特征； 纖維素, 聚醋酸乙烯酯, 聚乙烯, 聚氯乙烯及大分子苯環(huán)上的反應；聚合物的降解與老化；功能高分子材料概念。
10. 實(shí)驗：掌握四大類(lèi)聚合 （本體聚合、溶液聚合、懸浮聚合、乳液聚合）的實(shí)驗方法，通過(guò)實(shí)例，設計各種聚合方法的典型配方、繪制實(shí)驗裝置、描述操作方法。
（二） 高分子物理部分
考試的總體要求：掌握高分子的鏈結構和聚集態(tài)結構、分子運動(dòng)方式與其物理、機械性質(zhì)和性能的相互關(guān)系，能夠識別和判斷影響高分子材料性能的各種因素，并且能夠運用基本原理，提出改善高分子材料性能的方法；熟悉高分子的化學(xué)結構、分子量及其分布、結晶性能、力學(xué)性能等的常用分析方法及原理，能夠選擇合理的表征手段分析高分子材料的結構與性能。
具體考試內容：
1. 高分子的鏈結構：高分子鏈的構型和構象；等效自由結合鏈；影響鏈柔順性的結構因素。
2. 高分子的溶液性質(zhì)：高分子溶解選擇溶劑的基本原則；θ 條件、Huggins 參數、第二維利系數、過(guò)量化學(xué)位、排斥體積的概念；高分子稀溶液與理想溶液的熱力學(xué)性質(zhì)差別；黏度法、GPC 測定聚合物分子量的實(shí)驗方法及原理。
3. 高分子的多組分體系：高分子多組分體系的范疇；高分子熱力學(xué)相容性和機械相容性的概念；高分子相容性的表征方法；嵌段共聚物的微相分離。
4. 聚合物的非晶態(tài)：非晶態(tài)聚合物的力學(xué)狀態(tài)、熱轉變及相應的分子運動(dòng)機制；常見(jiàn)的玻璃化轉變溫度測量方法；影響玻璃化轉變溫度的結構因素和環(huán)境因素；影響黏流溫度的結構因素和環(huán)境因素；聚合物熔體的黏度及影響因素；取向對聚合物性能的影響。
5. 聚合物的結晶態(tài)：球晶和黑十字消光現象；聚合物的晶態(tài)結構模型；影響聚合物結晶能力和結晶速度的因素；影響聚合物熔點(diǎn)和熔限的因素；結晶度對聚合物物理和機械性能的影響。
6. 聚合物的屈服與斷裂：結晶態(tài)和玻璃態(tài)聚合物的應力-應變曲線(xiàn)；聚合物斷裂的分子理論；影響聚合物強度的各個(gè)因素，對實(shí)際生產(chǎn)生活中遇到的聚合物強度變化進(jìn)行分析，提出改進(jìn)方法；聚合物增韌的多重銀紋機理。
7. 聚合物的高彈性與黏彈性：熵彈性、黏彈性、蠕變、應力松弛、滯后現象、力學(xué)損耗、儲能模量、損耗模量的概念；聚合物黏彈性的Maxwell、Kelvin 和四元件力學(xué)模型；聚合物交聯(lián)的仿射網(wǎng)絡(luò )模型；時(shí)溫等效原理。
二、主要參考范圍
1. 潘祖仁主編《高分子化學(xué)》，第 5 版，化學(xué)工業(yè)出版社，2011 年 5 月
2. 潘才元主編《高分子化學(xué)》，中國科技大學(xué)出版社，1997
3. 何曼君，張紅東，陳維孝，董西俠編，《高分子物理》（第三版），上海：復旦大學(xué)出版社，2009
4. 華幼卿，金日光編，《高分子物理》（第四版），北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2013
