2023年江南大學材料科學與工程專業考研高分子化學及物理科目考試大綱

科目代碼： 849

科目名稱： 高分子化學及物理(含實驗)

一、主要考核內容

(一)高分子化學部分

考試的總體要求：考生要掌握高分子化學的基本知識和概念，熟悉常見高聚物的結構和名稱，理解高分子化學反應的基本原理和實施方法，了解常見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;能夠熟練書寫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知識進行基本計算;能夠運用本課程的基 本知識，對于工業生產和科研中的實際問題進行分析，對實驗現象進行解釋，并具備解決一般高分子材料工程問題的能力。對高分子化學的前沿動態有一定的了解。

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，聚合物的分類和命名。

2. 逐步聚合：線型縮聚反應機理及動力學;線型縮聚物的聚合度及影響因素與控制方法;逐步聚合的實施方法;體型縮聚與單體官能度;無規預聚物和結構預聚物;凝膠化作用，掌握凝膠點的計算方法;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：單體和引發劑;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;動力學鏈長和聚合度;阻聚劑和阻聚作用;聚合熱力學;常見的“活性”自由基聚合類型。

4. 自由基共聚合：共聚物的類型和命名;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;共聚物組成及與轉化率的關系;掌握典型的二元共聚物組成曲線與競聚率之間的關系。

5. 聚合方法：四大類聚合實施方法(本體聚合、溶液聚合、懸浮聚合、乳液聚合)的特點;甲基丙烯酸甲酯, 苯乙烯本體聚合的特點;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力學。

6. 離子聚合：陽離子聚合的單體, 引發體系及引發作用, 陽離子聚合的機理及動力學, 影響陽離子聚合的因素;陰離子聚合的單體, 引發體系及引發作用;聚合物分子量計算;

7. 配位聚合：配位聚合的概念和特點;引發劑的種類及作用;聚合物的立構規整度; Ziegler-Natta 引發劑的組成、性質和反應;丙烯的配位聚合。

8. 開環聚合熱力學和動力學特征;三元環醚的陰離子開環聚合;環醚的陽離子開環聚合;三氧六環的陽離子開環聚合;己內酰胺的陰離子開環聚合。

9. 聚合物的化學反應：聚合物的基團反應特征; 纖維素, 聚醋酸乙烯酯, 聚乙烯, 聚氯高分子化學及物理(含實驗) 2 乙烯及大分子苯環上的反應;聚合物的降解與老化;功能高分子材料概念。

10. 實驗：掌握四大類聚合 (本體聚合、溶液聚合、懸浮聚合、乳液聚合)的實驗方法，通過實例，設計各種聚合方法的典型配方、繪制實驗裝置、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結構、分子運動方式與其物理、機械性質和性能的相互關系，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;熟悉高分子的化學結構、分子量及其分布、結晶性能、力學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：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、過量化學位、排斥體積的概念;高分子稀溶液與理想溶液的熱力學性質差別;黏度法、GPC 測定聚合物分子量的實驗方法及原理。

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：非晶態聚合物的力學狀態、熱轉變及相應的分子運動機制;常見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境因素;影響黏流溫度的結構因素和環境因素;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：球晶和黑十字消光現象;聚合物的晶態結構模型;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：結晶態和玻璃態聚合物的應力-應變曲線;聚合物斷裂的分子理論;影響聚合物強度的各個因素，對實際生產生活中遇到的聚合物強度變化進行分析，提出改進方法;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 和四元件力學模型;聚合物交聯的仿射網絡模型;時溫等效原理。

二、主要參考范圍(以下書籍僅供參考)

1. 潘祖仁主編《高分子化學》，第 5 版，化學工業出版社，2011 年 5 月

2. 潘才元主編《高分子化學》，中國科技大學出版社，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：復旦大學出版社，2009

4. 華幼卿，金日光編，《高分子物理》(第四版)，北京：化學工業出版社，2013

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