一、考查目標
《高分子化學(xué)與物理》是廣東石油化工學(xué)院材料工程碩士專(zhuān)業(yè)學(xué)位研究生招生考試科目之一。該科目融合了高分子化學(xué)和高分子物理的基礎理論,主要考查考生是否具備運用高分子化學(xué)與物理的知識分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。高分子化學(xué)內容主要包括連鎖聚合反應、逐步聚合反應的機理、動(dòng)力學(xué)、分子量調節、實(shí)施方法及影響因素等,要求考生運用高分子化學(xué)的基本概念,分析聚合反應原理和特征,由產(chǎn)品性能和用途設計合理可行的聚合方案,根據聚合反應中的影響因素控制聚合物的結構和分子量;高分子物理內容主要包括高分子的鏈結構、聚集態(tài)結構、聚合物的分子運動(dòng)、聚合物的溶液性質(zhì)、力學(xué)性能和熱性能等,要求考生掌握和運用高分子物理的基本概念和基本規律,正確地解析高聚物結構和性能之間的關(guān)系,圍繞高分子材料科研和生產(chǎn)相關(guān)問(wèn)題提出合理可行的解決方案。
二、考試形式與試卷結構
(一)考試形式
采用閉卷筆試形式,試卷滿(mǎn)分為150分,考試時(shí)間為180分鐘。允許使用不帶公式和文本存儲功能的計算器。
(二)試卷結構
1.單選題:約占40分左右
2.簡(jiǎn)述題:約占60分左右
3.論述題:約占30分左右
4.計算分析題:約占20分左右
(說(shuō)明:以上題型及分值分配僅作參考,根據需要可作調整)
三、 考查范圍及所占分值
高分子化學(xué)部分:
1、緒論(5-10分)
(1)高分子的基本概念;
(2)常見(jiàn)聚合物的結構、分類(lèi)、命名和聚合機理;
(3)聚合物分子量及分布對聚合物性能的影響。
2、縮聚和逐步聚合反應(10-20分)
(1)縮聚反應、逐步加聚反應、單體的官能度、反應程度、平均聚合度、摩爾系數、平均官能度、凝膠點(diǎn)等概念的運用;
(2)線(xiàn)型縮聚反應的機理和動(dòng)力學(xué)解析;
(3)線(xiàn)型縮聚物分子量的影響因素、分子量的控制和計算;
(4)體型縮聚凝膠點(diǎn)的控制和計算;
(5)工業(yè)上重要縮聚的實(shí)施方法及影響因素分析。
3、自由基聚合(10-20分)
(1)自由基聚合機理,烯類(lèi)單體對聚合機理的選擇性解析;
(2)自由基聚合引發(fā)劑及引發(fā)反應,引發(fā)效率、半衰期及籠蔽效應等分析;
(3)自由基聚合反應動(dòng)力學(xué),聚合速率方程,自動(dòng)加速現象;
(4)鏈轉移反應、溫度等因素對分子量的影響;
(5)共聚物組成分布及控制方法;
(6)自由基聚合均聚物聚合度計算、自由基聚合共聚物組成的計算。
4、聚合方法(10-15分)
(1)本體聚合、溶液聚合、懸浮聚合、乳液聚合的特點(diǎn)、實(shí)施方法及方案設計;
(2)懸浮聚合機理、分散劑及其分散作用;
(3)乳液聚合中特殊的聚合機理。
5、離子聚合(5-10分)
(1)陽(yáng)離子聚合適用的單體和引發(fā)劑;
(2)陽(yáng)離子聚合機理;
(3)陰離子聚合適用的單體和引發(fā)劑;
(4)陰離子聚合反應機理,活性聚合及其應用。
(5)陰、陽(yáng)離子聚合增長(cháng)速率的影響因素
6、配位聚合(5-10分)
(1)聚合物的立體異構;
(2)Ziegler-Natta引發(fā)劑及其應用。
7、開(kāi)環(huán)聚合(5-10分)
(1)開(kāi)環(huán)聚合的單體及典型聚合物;
(2)環(huán)醚、羰基化合物等陽(yáng)離子開(kāi)環(huán)聚合;
(3)環(huán)醚、己內酰胺、聚硅氧烷的陰離子開(kāi)環(huán)聚合。
高分子物理部分:
1、高分子的鏈結構(10-15分)
(1)高分子的鏈結構(包括化學(xué)組成、端基、結構單元的鍵接方式、結構單元的空間立構、支化與交聯(lián)、鍵接序列);
(2)近程結構與遠程結構,構型與構象;
(3)高分子鏈的內旋轉和柔順性,影響聚合物鏈柔性的因素;
(4)分子鏈的構象統計;高分子晶格中鏈的構象;蠕蟲(chóng)狀鏈。
2、高分子的凝聚態(tài)結構(10-15分)
(1)聚合物的非晶態(tài)和結晶形態(tài);
(2)高聚物的結晶過(guò)程,結晶溫度、結晶度及其測定方法;
(3)聚合物的取向結構;
(4)影響高聚物結晶的結構因素和外界因素;
(5)高分子液晶。
3、高分子溶液(5-10分)
(1)聚合物的溶解基本概念、互溶性判定和溶劑的選擇;
(2)Flory-Huggins高分子溶液理論;Flory-Krigbaum稀溶液理論;
(3)高分子溶液的相平衡;
(4)聚合物的濃溶液及應用。
4、高分子的分子量和分子量分布(5-10分)
(1)聚合物分子量的統計意義;
(2)聚合物分子量的測定方法;
(3)聚合物分子量分布及測定方法。
5、聚合物的分子運動(dòng)和轉變(10-15分)
(1)聚合物的分子運動(dòng)的特點(diǎn);
(2)聚合物的玻璃化轉變理論;
(3)影響玻璃化轉變的結構因素及其調節途徑;
(4)結晶速度與熔點(diǎn)的基本概念、影響因素與測定方法;
(5)聚合物分子運動(dòng)的研究方法。
6、高聚物的力學(xué)性能(10-15分)
(1)玻璃態(tài)和結晶態(tài)聚合物的力學(xué)性質(zhì);
(2)橡膠彈性的特點(diǎn)、產(chǎn)生條件,橡膠彈性熱力學(xué)分析;
(3)蠕變、應力松馳、滯后與內耗、屈服、銀紋的基本概念、影響因素及表征方法,線(xiàn)性粘彈性模型,時(shí)-溫等效原理;
(4)聚合物的塑性和屈服、斷裂和強度,增強與增韌的途徑與機理。
7、高聚物的熱學(xué)性能(5-10分)
(1)聚合物的結構與耐熱性的關(guān)系;
(2)聚合物的熱穩定性和耐高溫的聚合物材料。
四、參考書(shū)目
書(shū)名:《高分子化學(xué)》(第5版);作者:潘祖仁;出版社:化學(xué)工業(yè)出版社;出版時(shí)間:2011年
《高分子物理》(第五版),華幼卿主編,化學(xué)工業(yè)出版社,2019年