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“高分子化學與物理”考試大綱

考試代碼:816

目錄

Ⅰ、考試目標

Ⅱ、考試形式和試卷結構

Ⅲ、考試內容

Ⅳ、參考書目

Ⅰ、考試目標

《高分子化學與物理》要求考生對高分子化合物的基本概念，高分子化合物的合成反應原理、實施方法、聚合反應動力學、高分子鏈結構、分子運動以及高聚物結構與性能的關系具有較系統的了解。考查考生系統掌握高分子科學的基本理論、基本知識和方法的程度，考查考生運用所學的理論、知識和方法分析和解決有關理論和實際問題的能力。

Ⅱ、考試形式和試卷結構

考試形式：閉卷考試;時間180分鐘，試卷滿分150分，高分子化學、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、考試內容

高分子化學部分：

一、緒論

1、高分子的基本概念、基本特征和命名方法;

2、聚合物的結構單元、重復單元、聚合度、平均相對分子質量、分散指數等術語的定義;

3、聚合反應的分類;

4、聚合物分子量和分子量分布的概念，數均分子量和重均分子量的計算;

5、了解高分子科學及其發展歷史.

二、縮聚和逐步聚合反應

1、逐步聚合反應類型和分類，線性縮聚和體型縮聚反應

2、單體官能度和平均官能度的概念和計算

3、縮聚反應的可逆平衡性

4、線型縮聚反應中官能團等活性假設，反應程度與聚合度的關系

5、平衡常數對聚合度的影響(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，凝膠化現象;

7、Carothers法和Flory統計法預測凝膠點的理論基礎，支化系數α和臨界支化系數的概念

8、縮聚反應的實施方法。

三、自由基聚合

1、鏈式聚合反應概念、特征和發生的條件

2、影響自由基活性的因素，自由基的化學反應，烯類單體結構與對聚合類型的選擇性

3、自由基聚合的基元反應，引發劑、引發反應與引發效率;

4、自由基聚合反應動力學，穩態期聚合速率方程，自動加速現象及原因;

5、阻聚劑以及烯丙基單體的自阻聚作用

6、動力學鏈長和聚合度的關系

7、鏈轉移反應對聚合速率和聚合度的影響，鏈轉移常數的概念

8、自由基聚合實施方法

四、共聚合反應

1、共聚物三要素，了解共聚合反應類型及重要性;

2、二元共聚物組成微分方程和共聚物組成摩爾分數方程;

3、共聚曲線圖，共聚物組成與轉化率的關系，控制共聚物組成的方法;

4、單體競聚率的定義、測定及影響;

5、單體結構，Q、e值對單體聚合反應活性的影響;

6、單體共聚原則。

五、離子、配位及開環聚合反應

1、陽離子聚合適用的單體和引發劑;

2、陽離子聚合機理，陽離子聚合的主要鏈終止方式，影響陽離子聚合聚合度的因素;

3、陽離子聚合特點，影響陽離子聚合的因素;

4、陰離子聚合適用的單體和引發劑;

5、活性聚合的概念，陰離子聚合無終止的原因，活性聚合的應用;

6、陰離子聚合平均動力學鏈長，如何控制陰離子聚合物相對分子和分布的目的

7、配位聚合的概念以及立體定向聚合機理

8、聚合物的立構規整性，定向聚合的概念，有規立構聚合物的性能

9、配位聚合體系要求和人為控制分子量的方法。

10、開環聚合能否開環及聚合能力的大小取決于哪些因素?

11、環醚的陽離子開環聚合，己內酰胺的陰離子開環聚合

六、聚 合 物 的 化 學 反 應

1、了解聚合物的化學反應特征及影響因素;

2、聚合物的相似轉化反應;

3、聚合物的交聯接枝﹑嵌段及擴鏈反應;

4、聚合物的降解反應，防止聚合物的降解以及聚合物老化的技術措施;

5、綠色高分子概念;

高分子物理部分：

一、聚合物的鏈結構

1、聚合物的結構層次;

2、高分子的鏈結構(包括化學組成、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、鍵接序列);

3、聚合物構型的概念，立體異構以及順反異構對聚合物性能的影響，共聚物結構對材料性能的影響;

4、構象的概念和構型的區別

5、聚合物鏈柔順性的概念及與構象的關系;

6、影響聚合物鏈柔性的內外因素。

二、聚合物的凝聚態結構

1、高分子間的作用力;

2、結晶形態和結構(單晶，球晶)，晶態結構模型和非晶態結構模型;

3、結晶動力學及其影響因素，結晶能力與結構關系，結晶度，結晶熱力學;4、高分子的取向及其對聚合物性能的影響，液晶態結構和非均相多組分聚合物的織態結構及其對聚合物性能的影響。

三、聚合物材料學形態轉變及其分子運動基礎

1、聚合物分子運動的特點，時溫等效原理;

2、非晶態，晶態和交聯聚合物的溫度形變曲線，又稱熱機械曲線;

3、“三態兩區”的分子運動和宏觀表現;

4、Tg的實用意義以及影響因素;

5、聚合物粘性流動的特點，牛頓流體與非牛頓流體，聚合物的粘性流動曲線，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、高聚物的力學性能

1、掌握應力與應變，模量與柔量等概念;

2、掌握聚合物的高彈性特征及熱力學本質;

3、聚合物的粘彈性及其力學模型

4、力學松弛的概念和現象 (靜態：蠕變和應力松弛;動態：滯后和力學損耗)、影響因素及表征方法;

3、屈服、銀紋、剪切帶、脆韌轉變溫度與斷裂的基本概念，增強與增韌的途徑與機理;

5、聚合物的力學強度、拉伸過程及斷裂破壞過程等;

五、高聚物的溶液性能

1、線性，交聯和結晶聚合物溶解過程的特點;

2、高聚物的互溶性判定和溶劑的三個選擇原則;

3、高聚物的增塑有哪些作用?增塑機理是什么?

4、共混物、共混物相容性的熱力學判定

5、凝膠滲透色譜(GPC)分離機理

六、高聚物的電學與熱學性能

1、高聚物電學性能的特點;

2、介電性能：介電常數和耗損;

3、影響高聚物導電性能的因素;

4、高聚物的結構與耐熱性的關系，高聚物的熱分解;

Ⅳ、參考書目

1、胡國文主編，《高分子化學與物理教程》，科學出版社，2013。

2、趙長生，孫樹東主編，《生物醫用高分子材料》，化學工業出版社，2016。

3、周長忍，趙長生主編，《生物醫學材料學生物學評價》，人民衛生出版社，2020。

4、陳曉峰，翁杰主編，《生物醫學材料學性能與制備》，人民衛生出版社，2021。