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北京化工大学材料科学与工程学院成立于1958年，当时北京化工大学成立。考虑到复合材料，无机非金属材料和金属材料的协同作用，这是中国最早采用高分子材料的材料。发展中的学院之一。经过六十多年的建设和发展，学院已成为中国材料科学与工程领域人才培养，科研，社会服务，国际交流与合作，文化传承与创新的重要基地之一。培养了尖端科学技术所需的大量先进材料和化学人才。

初步考试大纲

1.课程名称

名称：高分子化学，高分子物理

2.考试大纲

（1）高分子化学

1引言

1.1聚合物的基本概念

1.2聚合物的分类和命名

1.3聚合

1.4聚合物的相对分子质量和分布

2自由基聚合

2.1单体的聚合能力

2.2碳自由基

2.3自由基聚合的基本反应

2.4自由基聚合单体及引发体系

2.5聚合速率

2.6相对分子质量和相对分子质量分布

2.7自由基聚合的特征

2.8自由基聚合的工业应用

2.9受控/“活性”自由基聚合

3自由基共聚

3.1基本概念，分类和命名

3.2共聚物组成

3.3共聚物的序列结构

3.4单体与自由基的相对活性

3.5自由基共聚的工业应用

4离子聚合

4.1碳离子

4.2阴离子聚合

4.3阳离子聚合

4.4离子共聚

4.5离子聚合的工业应用

5配位聚合5.1聚合物的立体异构

5.2配位聚合和定向聚合

5.3 Ziegler-Natta催化剂

5.4烯烃的配位聚合

5.5二烯的配位聚合

5.6环烯烃的复分解聚合

5.7配位共聚

6开环聚合

6.1开环聚合的范围，单体的可聚合性，聚合机理和动力学

6.2环醚的聚合

6.3环状酰胺聚合

7渐进聚合

7.1单体逐步聚合

7.2逐步聚合的分类

7.3线性收敛

7.4身体形状逐渐收敛

8聚合方法

8.1批量聚集

8.2溶液聚合

8.3悬浮聚合

8.4乳液聚合

8.5熔融缩聚

8.6溶液缩聚

8.7接口冷凝

8.8固相缩聚

8.9汇总方法的选择

8.10常用聚合物的合成

9聚合物的化学反应

9.1聚合物反应性及影响因素

9.2聚合物侧基的反应

9.3交联反应

9.4接枝聚合和嵌段聚合

9.5聚合物降解

9.6功能聚合物

（2）高分子物理

1.介绍

1.1了解聚合物物理学的研究对象和聚合物的发展历史。

1.2了解聚合物的结构特征及其与小分子的区别。

2.聚合物链的化学结构

2.1聚合物化学结构的术语和概念，聚合物单链的化学组成和结构。

2.2聚合物链的构型，规律性和表征方法。

2.3聚合物的凝聚结构，结晶态和非晶态。

2.4平均分子量和分子量分布的定义，概念和表征方法。

3.聚合物链的构型

3.1构想和灵活性的概念，灵活性的影响因素。 3.2理想链，均方根端距，端距分布，高斯分布，熵弹性。

3.3橡胶弹性的物理性质，橡胶弹性的要素以及橡胶状态方程。

3.4聚合物溶液，溶液中的实链，良好的溶剂和扩链，溶液和状态。

3.5特性粘度，凝胶渗透色谱法。

4.聚合物混合系统

4.1混合热力学：混合熵，混合热，混合自由能，Flory-Huggins相互作用参数，第二维系数。

4.2膨胀网络：膨胀网络平衡方程的推导。

4.3渗透压：渗透压与数均分子量之间的关系。

4.4溶解度参数：溶解度参数，用于判断聚合物/溶剂与聚合物/聚合物的相容性。

4.5相平衡和相分离：自由能组成曲线，双节线和旋节线，相分离机理。

5.聚合物的运动和转变状态

5.1聚合物的机械状态：玻璃态，橡胶态，粘性态和这三种状态之间的过渡。

5.2模温曲线。

5.3玻璃化转变的理论，测量和影响因素。

6.聚合物的粘弹性

6.1粘弹性的概念和测试方法。

6.2蠕变和应力松弛：麦克斯韦模型，开尔文模型，标准线性实体模型和广义模型，松弛时间谱

并推迟时间范围。

6.3动态机械响应：磁滞和内摩擦，动态模量和动态粘度的概念和测量方法。

6.4介电响应。

6.5玻尔兹曼叠加原理，时温等效原理（WLF方程）及其应用。 7.聚合物的流变性

7.1非牛顿流体：牛顿流体与非牛顿流体之间的差异。

7.2幂定律方程：使用幂定律方程来表征剪切粘度和非牛顿指数

7.3剪切稀化，表观粘度，粘度影响因素及剪切粘度的测量方法。

7.4熔体弹性现象，是影响熔体弹性，伸长粘度的因素。

8.聚合物订单

8.1晶体构型，晶体形态。

8.2广角X射线测量的原理，结晶度及其测量方法，晶体模型。

8.3结晶和熔融热力学，平衡熔点，晶片厚度和熔点之间的关系以及熔点影响因素。

8.4结晶动力学，Avrami方程。

8.5液晶的基本知识：向列液晶，近晶液晶，手性液晶，溶致液晶，热致液晶。

8.6赫尔曼取向因子，取向度的测定方法。

9.聚合物的屈服和断裂

9.1应力-应变曲线，拉伸性能，屈服，冷拔现象。

9.2银色图案和剪切带。

9.3格里菲斯的脆性断裂理论，冲击强度和试验方法，橡胶和塑料的增韧。

三，参考资料

1.张兴英，程Ju，赵静波，陆建民，“高分子化学”（第二版），北京，化学工业出版社，2012

2.李杭全，张晨，张帆，“高分子物理”，中国轻工业出版社，北京，中国轻工业出版社，2009

3.金孙光，华有清，《高分子物理》（第四版），北京，化学工业出版社，2013

复试大纲

一。适用招生专业

化学，材料科学与工程，...

二。考试基本要求

高分子化学科：

要求候选人系统地掌握高分子化合物的基本概念，高分子化合物合成的原理，反应动力学，热力学，高分子合成方法和高分子化学反应。要求候选人具有抽象思维能力，逻辑推理能力，并具有使用所学知识分析和解决问题的能力。

1.掌握高分子化学的基本概念；聚合物的分类和命名，聚合反应的分类和相互关系。

2.掌握单体结构和其他因素，使用热力学和动力学方法分析单体进行均聚和共聚反应的能力。

3.掌握各种链式聚合反应的特性（自由基聚合，阳离子聚合，阴离子聚合，配位聚合，开环聚合，复分解聚合）的机理特征，基本反应；单体和引发剂的匹配，反应速率，相对分子质量，结构控制等

4.掌握各种渐进聚合反应机理的特征，控制聚合度。

5.掌握各种共聚反应的机理，控制共聚物的组成等。

6.掌握高分子化学反应的基本特征和主要高分子化学反应。

7，掌握基本的聚合方法，具有制定聚合配方，选择工艺条件，制定聚合实施方案的能力；分析和解决问题。

8.掌握聚合物的主要合成机理，聚合方法，聚合工艺等。

高分子物理：

“高分子物理学”是一门以高分子为研究对象，以高分子结构与性能的关系为主要研究内容的学科。检验内容主要包括三部分：聚合物的结构，聚合物的分子运动以及聚合物的各种物理性能。以聚合物结构与性能之间的关系为主线，以分子运动为结构与性能之间的桥梁，着重评价聚合物链结构（包括化学组成，形状，形态，分子量和分子量分布），缩合结构（包括晶体状态），非晶，液晶，取向和织构结构）和各种物理特性（包括溶液特性，机械特性，流动特性，电特性等），包括聚合物结构，分子运动，分子量及其组成分布和各种物理机械性能测试方法等

1.掌握聚合物链的基本结构，结构，构型和构象的基本概念，影响柔韧性的因素以及构象的统计分析和计算。

2.掌握聚合物的凝聚态结构（晶态，非晶态和液晶态）和取向结构的基本结构特征；结晶度和取向的定义，计算和测量方法

3.掌握聚合物溶液的溶解过程，溶解度参数的物理含义，第二维里系数，哈金斯参数以及聚合物溶液和多组分聚合物的相分离机理。

4.掌握各种平均分子量和分子量分布的定义，计算和测量方法

5.掌握聚合物的运动特性，玻璃化转变理论，玻璃化转变温度的基本概念，结晶速度和熔点，影响因素以及测量方法

6.橡胶弹性的特性和生产条件，橡胶弹性的热力学分析，橡胶状态统计方程，网络膨胀

7.蠕变，应力松弛，磁滞和内摩擦的基本概念，影响因素和表征方法，线性粘弹性模型，时温等效原理，动态力学谱和二次变换

8.屈服，裂纹，剪切带，脆性-韧性转变温度和断裂的基本概念，格里菲斯断裂理论，强化和增韧的方式和机理

9.牛顿流体和非牛顿流体，聚合物的粘滞流动曲线，粘度测量方法及影响因素，聚合物流体的弹性响应

三。测试方法及测试时间

该测试是封闭式笔试，可以使用没有字典和编程功能的电子计算器；测试时间为3小时。

四。考试的主要内容和要求

高分子化学科：

1.高分子化学的基本概念

大分子的基本概念，包括单体，大分子，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，聚合度和相对分子量。

基本聚合反应类型，例如加成聚合和缩聚；链式聚合和逐步聚合。

聚合物的主要命名方法。

从不同的角度对聚合物进行分类。

2.自由基聚合

使用热力学（△E，△S，T，P）和动力学（空间效应聚合能力，电子效应聚合类型）来分析和判断单体聚合能力。

自由基聚合反应的主要基本反应特征，是自由基聚合反应的整体反应特征。

自由基聚合反应常用的引发剂：类型，分子式，符号，分解反应式，特性；表征引发剂活性，引发剂效率，诱导分解，笼效应的四个参数；启动器选择原则。

聚集率：表达，主要影响因素和控制方法，包括：

推导聚合初期的聚合反应速率，三个假设以及反应顺序的变化；

研究聚合中后期的反应速率：自动加速，凝胶效应，沉淀效应等。

相对分子质量：表达，主要影响因素和控制方法，包括：

动力学链长，自由基寿命，聚合度的表达，链转移的主要类型及其对聚合度的影响，聚合抑制，

聚合速度慢，相对分子质量调节剂。

3.离子聚合

阳离子聚合的常用单体和引发剂。

阳离子聚合的机理包括基本反应，特性，异构化聚合，假阳离子聚合。

阳离子聚合物离子对平衡公式及其影响因素

阴离子聚合中常见的单体，引发剂以及单体和引发剂的匹配

阴离子聚合机理包括活性阴离子聚合的基本反应，特征，原理，特征和主要应用。

离子聚合活性中心的存在形式和活性，离子对平衡及影响因素。

阴离子，阳离子和自由基聚合的比较。

4.配位聚合

聚合物的立体异构概念，命名和立构规整性。

基本概念，例如配位聚合，复杂聚合，定向聚合，立构规整聚合，齐格勒-纳塔聚合。

齐格勒-纳塔催化剂的主要类型（例如两组分催化剂，三组分催化剂，负载型催化剂，茂金属催化剂，后过渡金属催化剂），组成，活性和特性。

了解丙烯单金属和双金属配位聚合的机理，以及二烯配位聚合的机理。

了解易位聚合。

5.开环聚合

分析单体的开环聚合能力，常见的开环聚合类型和开环聚合的基本原理。

6.共聚

共聚的基本概念，共聚物的主要类型和名称。

共聚构成了微分方程的推导，假设的应用以及偏差的主要原因。

典型的共聚形式及其组成曲线和特性。

影响共聚物组成的主要因素和主要控制方法。

单体和活性中心的相对活性判断，影响因素和基本规律。

离子共聚与自由基共聚的比较

7.渐进聚合

分步聚合的分类和主要产物的合成。

反应性理论如官能团。

线性逐步聚合反应的聚合度控制（理论计算与实现）。

体型逐步聚合：预聚物的主要类型，合成及特征；控制胶凝点（理论计算和实现）。

比较线形和体形逐渐收敛和链式收敛。

8.汇总方法

链聚合的主要实现方法：基本组成和功能，特征以及典型品种的实例。

逐步聚合的主要实现方法：基本组成和功能，特征以及典型品种的实例。

了解其他聚合实施方法。

比较和选择各种聚合实施方法。

常用聚合物的合成。

9.聚合物的化学反应

聚合物的化学反应特性及影响因素。

重要聚合物的类似转化反应：纤维素，聚乙酸乙烯酯，离子交换树脂等。

增加聚合度的重要反应：橡胶硫化，过氧化物交联，HIPS，ABS，SBS等。

重要的降解反应：PMMA，PE，PP，PVC等

功能聚合物的主要类型和合成方法。

高分子物理：

第一章高分子链的结构

1.配置的概念；

2.构象的概念；

3.聚合物链柔性的概念和主要影响因素；

4.均方根端距离的几何计算方法；

5.聚合物链柔性的表征；

6.晶体和溶液的构象；

第二章聚合物的聚集结构

1.内聚能密度的概念；

2.晶体结构的基本概念；

3.各种晶体形式和形成条件；

4.高分子晶体结构模型；

5.结晶度及其测定方法；

6.非晶结构模型（叶氏两相球晶模型和弗洛里随机线圈模型）；

7.液晶状态的基本概念；

8.液晶的结构特征和形成条件；

9.液晶的特性和应用；

10.聚合物取向现象，取向机理，取向度的表征与应用；

11.高分子合金的概念，相容性和成分含量与织构结构之间的关系；

12.非相容性聚合物合金的相容化方法和相容性表征；

第一章聚合物溶液

1.聚合物的溶解过程；

2.溶剂选择原则；

3.溶解度参数的概念和确定；

4. Flory-Huggins晶格模型理论的基本假设以及与聚合物溶液的热力学有关的基本公式；

5.相互作用参数（c1）和第二维系数（A2）的物理意义；

6. q解和q条件的含义；

7.渗透压的概念和公式的应用；

8.聚合物溶液和多组分聚合物的相图和相分离机理；

9.浓缩聚合物溶液在聚合物增塑和溶液纺丝中的应用；

10.凝胶和果冻的概念；

第三章聚合物的分子量和分子量分布

1.各种平均分子量的统计意义和表示形式；

2.分子量分布宽度的表达方法（多分散系数，多分散指数，微分分布曲线，积分分布曲线）；

3.基本原理，基本公式，测试方法，以及通过端基分析法，气体渗透法和粘度法测得的分子量的平均分子量和分子量范围；

4，聚合物沉淀溶解分类方法和原理，绘制积分分布曲线和微分分布曲线；

5. PC的分离机理，实验方法和数据处理；

第四章聚合物的转变和弛豫

1.聚合物分子热运动的主要特征；

2.模量（或变形）-对应于各种机械状态和温度曲线上的转变的分子运动；

3.玻璃化转变现象，自由体积理论，（对热力学和动力学理论的一般理解）；

4，玻璃化转变温度的测定方法，影响因素及调整；

5.聚合物分子结构与结晶能力的关系；

6.等温结晶动力学方程及应用；

7.结晶聚合物熔融过程的特征及影响熔点的因素；

第六章橡胶弹性

1.橡胶弹性特性；

2.通过热力学分析掌握橡胶的弹性；

3.橡胶状态方程式和一般修正；

第七章聚合物的粘弹性

1.聚合物的粘弹性现象和分子机理（包括蠕变现象，应力松弛现象，滞后，机械损耗）；

2.粘弹性力学模型理论（麦克斯韦模型，开尔文模型和多元模型）；

3.弛豫时间谱和延迟时间谱的物理含义；

4.玻尔兹曼叠加原理及应用；

5.时温等效原理（WLF方程）及其应用；

6.测量聚合物粘弹性的实验方法；

7.储能模量，损耗模量，损耗角正切与对数减量之间的关系；

8.分子运动与动态力学谱之间的关系；

第八章聚合物的得率和断裂

1.聚合物应力-应变曲线，可从该曲线获得的重要信息以及各种因素对应力-应变曲线的影响；

2.屈服现象和机理，裂纹和剪切带的概念，了解屈服准则；

3.聚合物强度，韧性和疲劳的概念；

4.格里菲斯的脆性断裂理论；

5，聚合物强度的影响因素，增强方法和增强机理；

6，聚合物韧性的影响因素，增韧方法和增韧机理；

第9章聚合物流变学

1.牛顿流体和非牛顿流体

2.聚合物粘性流的特征

3.聚合物熔体剪切粘度的测定方法

4.聚合物熔体剪切粘度的影响因素和分子解释

5.聚合物熔体的弹性性能

五岁以下试卷结构

试卷满分为150分，试题类型包括解答题和计算题。

六。主要参考书

张兴英，成Ju，赵静波。高分子化学。化学工业出版社

2006华有庆，《高分子物理学》，李航全化学工业出版社，2007

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