2021北京化工大學(xué)高分子化學(xué)與物理專業(yè)研究生參考書目 正文

一．適用的招生專業(yè)
    化學(xué)、材料科學(xué)與工程、……。
二．考試的基本要求
高分子化學(xué)部分：
要求考生系統(tǒng)地掌握高分子化合物的基本概念，高分子化合物的合成反應(yīng)原理、反應(yīng)動(dòng)力學(xué)、熱力學(xué)，聚合物的合成方法、以及聚合物的化學(xué)反應(yīng)。要求考生具有抽象思維能力、邏輯推理能力、和綜合運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)分析問題和解決問題的能力。
1．掌握高分子化學(xué)的基本概念；聚合物分類及命名、聚合反應(yīng)分類及相互關(guān)系。
2．掌握從單體結(jié)構(gòu)等因素入手，用熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)方法分析單體進(jìn)行均聚合、共聚合反應(yīng)的能力。
3．掌握各種連鎖聚合反應(yīng)（自由基聚合、陽離子聚合、陰離子聚合、配位聚合、開環(huán)聚合、易位聚合）機(jī)理的特點(diǎn)、基元反應(yīng)；單體與引發(fā)劑的匹配、反應(yīng)速率、相對(duì)分子質(zhì)量、立構(gòu)的控制等。
4．掌握各種逐步聚合反應(yīng)機(jī)理的特點(diǎn)，聚合度的控制等。
5．掌握各種共聚合反應(yīng)的機(jī)理、共聚組成的控制等
6．掌握聚合物化學(xué)反應(yīng)的基本特點(diǎn)、主要的聚合物化學(xué)反應(yīng)。 
7．掌握基本的聚合方法，具有制定聚合配方，選擇工藝條件、制定聚合實(shí)施方案的能力；分析和解決問題的能力。
8．掌握主要聚合物的合成機(jī)理、聚合方法、聚合工藝等。
高分子物理部分：
“高分子物理”是以聚合物為研究對(duì)象、以聚合物結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系為主要研究內(nèi)容的一門學(xué)科?？荚噧?nèi)容主要包括三個(gè)部分：聚合物的結(jié)構(gòu)、聚合物的分子運(yùn)動(dòng)、聚合物的各種物理性能。以聚合物結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系為主線、以分子運(yùn)動(dòng)為聯(lián)系結(jié)構(gòu)與性能的橋梁，重點(diǎn)考核高分子的鏈結(jié)構(gòu)（包括化學(xué)組成、形狀、形態(tài)、分子量和分子量分布）、凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)（包括晶態(tài)、非晶態(tài)、液晶態(tài)、取向及織態(tài)結(jié)構(gòu)）和各種物理性能（包括溶液性質(zhì)、力學(xué)性質(zhì)、流動(dòng)性質(zhì)、電學(xué)性質(zhì)等），并包括聚合物的結(jié)構(gòu)、分子運(yùn)動(dòng)、分子量及其分布及各種物理力學(xué)性能的測(cè)試方法等。
1、掌握高分子鏈的基本結(jié)構(gòu)，構(gòu)造、構(gòu)型與構(gòu)象的基本概念，影響柔性的因素，構(gòu)象的統(tǒng)計(jì)分析與計(jì)算。
2、掌握聚合物的凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)（晶態(tài)、非晶態(tài)與液晶態(tài)）與取向結(jié)構(gòu)的基本結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；結(jié)晶度與取向度的定義、計(jì)算與測(cè)定方法
3、掌握高分子溶液的溶解過程，溶度參數(shù)、第二維利系數(shù)、哈金斯參數(shù)的物理意義，高分子溶液與多組分聚合物的相分離機(jī)理。
4、掌握各種平均分子量與分子量分布的定義、計(jì)算與測(cè)定方法
5、掌握高分子的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，玻璃化轉(zhuǎn)變理論，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、結(jié)晶速度與熔點(diǎn)的基本概念、影響因素、與測(cè)定方法
6、橡膠彈性的特點(diǎn)、產(chǎn)生條件，橡膠彈性熱力學(xué)分析，橡膠的統(tǒng)計(jì)狀態(tài)方程，網(wǎng)絡(luò)的溶脹
7、蠕變、應(yīng)力松馳、滯后與內(nèi)耗的基本概念、影響因素及表征方法，線性粘彈性模型，時(shí)-溫等效原理，動(dòng)態(tài)力學(xué)譜與次級(jí)轉(zhuǎn)變
8、屈服、銀紋、剪切帶、脆韌轉(zhuǎn)變溫度與斷裂的基本概念，格里菲斯斷裂理論，增強(qiáng)與增韌的途徑與機(jī)理
9、牛頓流體與非牛頓流體，聚合物的粘性流動(dòng)曲線，粘度的測(cè)定方法與影響因素，聚合物流體的彈性響應(yīng)
 
 
三．考試的方法和考試時(shí)間
考試為閉卷筆試，可以使用無字典和編程功能的電子計(jì)算器；考試時(shí)間為3小時(shí)。
 
四．考試的主要內(nèi)容與要求
高分子化學(xué)部分：
1．高分子化學(xué)的基本概念
高分子基本概念，包括單體、高分子、聚合物、低聚物、結(jié)構(gòu)單元、重復(fù)單元、單體單元、鏈節(jié)、主鏈、側(cè)鏈、端基、側(cè)基、聚合度、相對(duì)分子質(zhì)量等。
基本的聚合反應(yīng)類型，如加成聚合與縮合聚合；連鎖聚合與逐步聚合。
聚合物的主要命名方法。
從不同角度對(duì)聚合物進(jìn)行分類。
2．自由基聚合
運(yùn)用熱力學(xué)(△E, △S,T,P)、動(dòng)力學(xué)（空間效應(yīng)-聚合能力,電子效應(yīng)-聚合類型）對(duì)單體聚合能力進(jìn)行分析、判斷。
自由基聚合主要基元反應(yīng)特征，自由基聚合總體反應(yīng)特征。
自由基聚合常用引發(fā)劑：種類、分子式、符號(hào)、分解反應(yīng)式、特點(diǎn)；表征引發(fā)劑活性的四個(gè)參數(shù)，引發(fā)劑效率，誘導(dǎo)分解，籠蔽效應(yīng)；引發(fā)劑選擇原則。
聚合速率：表達(dá)式、主要影響因素及控制手段，包括：
聚合初期聚合反應(yīng)速率的推導(dǎo)、三個(gè)假設(shè)、反應(yīng)級(jí)數(shù)的變化；
聚合中后期的反應(yīng)速率的研究：自動(dòng)加速現(xiàn)象，凝膠效應(yīng)，沉淀效應(yīng)等。
相對(duì)分子質(zhì)量：表達(dá)式、主要影響因素及控制手段，包括：
動(dòng)力學(xué)鏈長、自由基壽命、聚合度的表達(dá)式、鏈轉(zhuǎn)移主要類型及對(duì)聚合度的影響、阻聚、
緩聚、相對(duì)分子質(zhì)量調(diào)節(jié)劑。
3．離子聚合
陽離子聚合常用單體與引發(fā)劑。
陽離子聚合機(jī)理，包括基元反應(yīng)、特點(diǎn)、異構(gòu)化聚合、假陽離子聚合。
陽離子聚合離子對(duì)平衡式及其影響因素
陰離子聚合常用單體、引發(fā)劑及單體與引發(fā)劑的匹配
陰離子聚合機(jī)理，包括基元反應(yīng)、特點(diǎn)、活性陰離子聚合原理、特點(diǎn)及主要應(yīng)用。
離子聚合活性中心存在形式及活性、離子對(duì)平衡及影響因素。
陰離子、陽離子聚合、自由基聚合的比較。
4．配位聚合
聚合物的立體異構(gòu)概念、命名及立構(gòu)規(guī)整度。
基本概念，如配位聚合、絡(luò)合聚合、定向聚合、有規(guī)立構(gòu)聚合，Ziegler-Natta聚合。
Ziegler-Natta催化劑的主要類型（如兩組分催化劑、三組分催化劑、載體型催化劑、茂金屬催化劑、后過渡金屬催化劑）、組成、活性、特點(diǎn)。
了解丙烯單金屬、雙金屬配位聚合機(jī)理、二烯烴配位聚合機(jī)理。
了解易位聚合。
   5．開環(huán)聚合
單體開環(huán)聚合能力分析、常見開環(huán)聚合種類及開環(huán)聚合基本原理。
6．共聚合
共聚合基本概念，共聚物主要類型與命名。
共聚組成微分方程推導(dǎo)、假設(shè)的運(yùn)用、產(chǎn)生偏差的主要原因。
典型的共聚形式及其共聚組成曲線、特點(diǎn)。
影響共聚組成的主要因素及主要控制方法。
單體與活性中心相對(duì)活性判斷、影響因素與基本規(guī)律。
離子型共聚與自由基共聚的比較
7．逐步聚合
逐步聚合反應(yīng)分類及主要產(chǎn)物的合成。
官能團(tuán)等活性理論。
線形逐步聚合反應(yīng)聚合度的控制（理論計(jì)算與實(shí)施）。
體型逐步聚合：預(yù)聚物的主要類型、合成、特點(diǎn)；凝膠點(diǎn)的控制（理論計(jì)算與實(shí)施）。
線形、體型逐步聚合、連鎖聚合的比較。
8．聚合方法
連鎖聚合的主要實(shí)施方法：基本組成及作用、特點(diǎn)、典型品種實(shí)施例。
逐步聚合的主要實(shí)施方法：基本組成及作用、特點(diǎn)、典型品種實(shí)施例。
了解其他的聚合實(shí)施方法。
各種聚合實(shí)施方法的比較與選擇。
常用聚合物的合成。
9．聚合物的化學(xué)反應(yīng)
聚合物的化學(xué)反應(yīng)特征及影響因素。
重要的聚合物的相似轉(zhuǎn)變反應(yīng)：纖維素、聚醋酸乙烯、離子交換樹脂等。
重要的聚合度變大的反應(yīng)：橡膠硫化、過氧化物交聯(lián)、HIPS、ABS、SBS等。
重要的降解反應(yīng)：PMMA、PE、PP、PVC等。
功能高分子的主要類型和合成方法。
 
高分子物理部分：
第一章 高分子鏈的結(jié)構(gòu)
1、 構(gòu)型的概念；
2、 構(gòu)象的概念；
3、 高分子鏈的柔順性的概念及主要影響因素；
4、 均方末端距的幾何計(jì)算法；
5、 高分子鏈柔順性的表征；
6、 晶體和溶液中的構(gòu)象；
第二章 高分子的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)
1、內(nèi)聚能密度的概念；
2、晶體結(jié)構(gòu)的基本概念；
3、各種結(jié)晶形態(tài)和形成條件；
4、聚合物晶態(tài)結(jié)構(gòu)模型；
5、結(jié)晶度及其測(cè)定方法；
6、非晶態(tài)結(jié)構(gòu)模型（Yeh兩相球粒模型和Flory無規(guī)線團(tuán)模型）；
7、液晶態(tài)的基本概念；
8、液晶的結(jié)構(gòu)特征和形成條件；
9、液晶的特性和應(yīng)用；
10、聚合物的取向現(xiàn)象、取向機(jī)理、取向度的表征和應(yīng)用；
11、高分子合金的概念、相容性和組分含量與織態(tài)結(jié)構(gòu)的關(guān)系；
12、非相容高分子合金的增容方法和相容性表征；
第一章 高分子溶液
1、 高聚物的溶解過程；
2、 溶劑的選擇原則；
3、 溶解度參數(shù)的概念和測(cè)定；
4、 Flory—Huggins晶格模型理論的基本假設(shè)和高分子溶液熱力學(xué)相關(guān)的基本公式；
5、 互作用參數(shù)（c₁）和第二維力系數(shù)（A₂）的物理意義；
6、 q溶液的含義和q條件；
7、 滲透壓的概念及公式的應(yīng)用；
8、 高分子溶液及多組分聚合物的相圖和相分離機(jī)理；
9、 高分子濃溶液在聚合物增塑和溶液紡絲中的應(yīng)用；
10、凝膠與凍膠的概念；
第三章   高聚物的分子量和分子量分布
1、 各種平均分子量的統(tǒng)計(jì)意義和表達(dá)式；
2、 分子量分布寬度的表示方法（多分散系數(shù)、多分散指數(shù)、微分分布曲線、積分分布曲線）；
3、 端基分析法、氣相滲透法、粘度法測(cè)分子量的基本原理、基本公式、測(cè)試方法、所測(cè)分子量的為哪一種平均分子量和分子量范圍；
4、 聚合物的沉淀與溶解分級(jí)方法、原理，畫出積分分布曲線和微分分布曲線；
5、 PC的分離機(jī)理、實(shí)驗(yàn)方法、數(shù)據(jù)處理；
第四章   聚合物的轉(zhuǎn)變與松弛
1、 聚合物分子熱運(yùn)動(dòng)的主要特點(diǎn)；
2、 模量（或形變）—溫度曲線上的各種力學(xué)狀態(tài)和轉(zhuǎn)變所對(duì)應(yīng)的分子運(yùn)動(dòng)情況；
3、 玻璃化轉(zhuǎn)變的現(xiàn)象、自由體積理論，（一般了解熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)理論）；
4、 玻璃化溫度的測(cè)定方法和影響因素及調(diào)節(jié)；
5、 聚合物的分子結(jié)構(gòu)和結(jié)晶能力的關(guān)系；
6、 等溫結(jié)晶動(dòng)力學(xué)方程和應(yīng)用；
7、 結(jié)晶聚合物的熔融過程的特點(diǎn)和熔點(diǎn)的影響因素；
第六章  橡膠彈性
1、 橡膠彈性的特點(diǎn)；
2、 通過熱力學(xué)分析掌握橡膠彈性的本質(zhì)；
3、 橡膠狀態(tài)方程及一般修正；
第七章 聚合物的粘彈性
1、 聚合物的粘彈性現(xiàn)象和分子機(jī)理（包括蠕變現(xiàn)象、應(yīng)力松弛現(xiàn)象、滯后現(xiàn)象、力學(xué)損耗）；
2、 粘彈性的力學(xué)模型理論（Maxwell 模型、Kelvin模型和多元件模型）；
3、 弛時(shí)間譜和推遲時(shí)間譜的物理意義；
4、 Boltzmann疊加原理及應(yīng)用；
5、 時(shí)溫等效原理（WLF方程）及應(yīng)用；
6、 測(cè)定高聚物粘彈性的實(shí)驗(yàn)方法；
7、 儲(chǔ)能模量、損耗模量、損耗角正切、對(duì)數(shù)減量之間的關(guān)系；
8、 分子運(yùn)動(dòng)與動(dòng)態(tài)力學(xué)譜之間的關(guān)系；
第八章 聚合物的屈服和斷裂
1、聚合物應(yīng)力—應(yīng)變曲線、從該曲線所能獲得的重要信息，以及各種因素對(duì)應(yīng)力—應(yīng)變曲線影響；
2、屈服現(xiàn)象和機(jī)理，銀紋、剪切帶的概念，了解屈服判據(jù)；
3、聚合物的強(qiáng)度、韌性和疲勞等概念；
4、格里菲斯的脆性斷裂理論；
5、聚合物強(qiáng)度的影響因素、增強(qiáng)方法和增強(qiáng)機(jī)理；
6、聚合物韌性的影響因素、增韌方法和增韌機(jī)理；
第九章  聚合物的流變性
1、牛頓流體和非牛頓流體
2、聚合物粘性流動(dòng)的特點(diǎn)
3、聚合物熔體切粘度的測(cè)定方法
4、聚合物熔體切粘度的影響因素及分子解釋
5、聚合物熔體的彈性表現(xiàn)
 
五．試卷結(jié)構(gòu)
試卷滿分150分，題型包括解答題、計(jì)算題。
 
六．主要參考書
張興英、程玨、趙京波．高分子化學(xué)．化學(xué)工業(yè)出版社，
2006華幼卿、《聚合物物理學(xué)》勵(lì)杭泉編著 化工出版社 2007

北京化工大學(xué)

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