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1、第 10 章 聚合物的电性能、热性能、光学性能和表面与界面性能 1. 名词解释： 取向极化；介电损耗；电击穿；介电松弛谱；Cole-Cole 图；非线性光学性质；全反射 取向极化：又称偶极极化，是具有永久偶极矩的极性分子沿外场方向排列的现象。 介电损耗：在外电场作用下，由于分子极化引起的电能的损耗，用介电损耗角正切 tan 表示。 电击穿：当电场强度达到某些临界数值（这对不同材料是不同的）时，载流子从外部电场所获得的能量大大超过它们与周围碰撞 所损失的部分能量，将使被撞击的高分子链发生电离，产生新的载流子，如此继续，就会发生所谓的“雪崩”现象，以致电流急 剧上升，聚合物发生击穿。这类击穿叫做电
2、击穿。 介电松弛谱：完成取向极化所需的时间范围很宽，与力学松弛时间谱类似的一个时间谱。 Cole-Cole 图：根据公式以对 作图，得到圆心在（，0）、半径为的半圆，称为 Cole-Cole 图。非线性光学性质：光波作为一种电磁波，在很高的电场强度下，极化强度与电场强度之间呈现非线性关系的性质。 全反射：折射光消失，入射光全部反射。 2.比较聚合物介电松弛和力学松弛的异同点。 3.讨论影响聚合物介电常数和介电损耗的因素。 答：影响因素（1）电场频率的影响：在低频区，介电常数达到最大值，而介电损耗最小；在光频区，介电常数很小，介电损耗也小。（2）温度的影响：温度过低和都很小；升高温度，和都增大；
3、进一步升高温度，又变得很小，而介电常数通过一个峰 值后缓慢的随温度升高而下降。 （3）增塑剂的影响：介电损耗随增塑剂含量的增加而移向低温。 （4）杂质的影响：对于非极性高聚物来说，杂质是引起介电损耗的主要原因。 4.什么叫聚合物的驻极体？什么叫热释电流法(TSC)?该法为什么能有效的研究聚合物的分子运动？ 答：（1）驻极体是具有被冻结的长寿命（相对于观察时间而言）非平衡偶极矩的电介质。 （2）将驻极体在无外电场作用下加热，驻极体内原先被冻结的取向偶极矩会解取向（退极化）；被俘获在陷阱内的真实电荷会解俘 获，电极极板上的感应电荷会释放出来，从而产生电流，这种方法就热释电流法（TSC）。 （3）用
4、热释电流法测出电流温度谱（TSC 谱），曲线上 、 和 峰反映主链链段与局部模式分子运动所贡献的热释电流， 峰归属于陷阱载流子解俘获电流，一般出现在极化温度以上。 5.结构型导电聚合物的分子结构与导电性关系如何？举例说明。 答：（1）具有共轭双键的高聚物：聚乙炔，聚苯乙炔等，可用作半导体或导体； （2）电荷转移络合物和自由基-离子化合物：聚 2-乙烯吡啶-碘，TCNQ 为电子接受体的聚合物等，导电率不高，但拉伸形变达到 80% 时，导电性仍能不受破坏； （3）金属有机共轭结构高聚物：将金属引入高聚物主链即得到金属有机高聚物。如聚铜钛菁。 6.简述导电聚合物的研究意义。 答：高性能导电聚合物即新
5、一代的有机电子功能材料的研制，将为高密度信息处理、高效能量转换等高科技的发展作出贡献。 7.什么叫聚合物的耐热性和热稳定性？如何提高聚合物的耐热性和热稳定性？ 答：（1）耐热性：聚合物材料抵抗热变形和热分解的能力。 热稳定性：聚合物耐热降解或老化的性能。 （2）提高聚合物耐热性的方法:a.增加高分子链的刚性；b.提高聚合物的结晶性；c.进行交联。 提高热稳定性的方法：a.在高分子链中避免弱键；b.在高分子主链中避免一长串连接的亚甲基，并尽量引入较大比例的环状结构；c. 合成“梯形”、“螺形”和“片状”结构的聚合物。8.讨论提高聚合物透明性的途径。 答：a.加防反射膜；b.使聚合物在可见光频率区无基准振动；c.增加聚合物非晶成分；d.添加成核剂，采用急冷结晶的方法得到微细 结晶。 9.简述影响聚合物界面张力的因素。如何降低聚合物之间的界面张力？ 答：（1）温度、极性、分子量和添加剂; (2)升高温度；降低接触两相聚合物的极性差异；降低分子量：加入添加剂。 10.讨论聚合物表面改性的研究现状与展望。 答：略。
