中国科大学学院硕士研究生入学考试
《高分子物理与数学》考试大纲
本《高分子物理与数学》考试大纲适用于中国科大学学院高分子物理与化学专业的硕士研究生入学考试。高分子物理与化学是物理学科的基础理论课。高分子物理内容主要包括连锁聚合反应、逐步聚合反应和聚合物的物理反应等聚合反应原理，要求考生熟悉相关高分子物理的基本概念，把握常用高分子化合物的合成方式、合成机理及大分子物理反应，才能写出主要聚合物的结构式，熟悉其性能但是才能对给出的现象予以正确、合理的解释。高分子化学内容主要包括高分子的链结构与集聚态结构，聚合物的分子运动，聚合物的氨水性质以及聚合物的流变性能、力学性能、介电性能、导电性能和热性能等，要求考生熟悉相关高分子化学的基本概念，把握有关聚合物的多层次结构及主要化学、机械性能的基本理论和基本研究方式。考生应具备运用高分子物理与化学的知识剖析问题、解决问题的能力。
一、考试基本要求
1．熟练把握高分子物理与化学的基本概念和基础理论知识；
2．才能灵活运用所学知识来剖析问题、解决问题。
二、考试形式与时间
硕士研究生入学《高分子物理与化学》考试为闭卷面试，考试时间为180分钟，总分150分。
三、考试主要内容和要求
高分子物理部份
(一)总论
1、考试内容
(1)高分子的基本概念；(2)聚合物的命名及分类；(3)分子量；(4)大分子微结构；
(5)线形、支链形和体形大分子；(6)聚合物的化学状态；(6)聚合物材料与硬度。
2、考试要求
【掌握内容】(1)基本概念：单体、聚合物、聚合反应、结构单元、重复单元、单体单元、链节、聚合度、均聚物、共聚物。(2)加成聚合与酯化聚合；连锁聚合与逐渐聚合。(3)从不同角度对聚合物进行分类。(4)常用聚合物的命名、来源、结构特点。(5)线性、支链形和体形大分子。(6)聚合物相对分子质量及其分布。(7)大分子微结构。(8)聚合物的化学状态和主要性能。
【熟悉内容】
(1)系统命名法。(2)典型聚合物的名称、符号及重复单元。(3)聚合物材料和机械硬度。【了解内容】
高分子物理发展历史。
(二)逐渐聚合反应
1、考试内容
(1)缩合反应；(2)线形酸酐反应机理；(3)线形酸酐动力学；(4)影响线型酸酐物聚合度的诱因及控制方式；(5)分子量的分布；(6)逐渐酯化的施行方式；(7)重要线型逐渐聚合物；(8)身材缩合；(9)凝胶化作用和凝胶点。
2、考试要求
【掌握内容】
(1)逐渐聚合的基本概念：配体，平均官能度，线形缩合，反应程度，当量系数，身材缩合，无规预聚物，结构预聚物，凝胶化作用，凝胶点。(2)缩合反应的类型及典型聚合物的命名。(3)逐渐聚合反应的特性。(4)逐渐聚合酸酐等活性理论。(5)缩合反应聚合物分子量的控制。(6)典型线性和身材缩合物的合成方式。(7)法和统计法估算身材逐渐聚合反应的凝胶点。(8)线形逐渐聚合与身材逐渐聚合的比较。(9)逐渐聚合与连锁聚合的比较。
【熟悉内容】(1)线形逐渐聚合动力学。(2)共混物的分子量分布。(3)影响聚合反应动力学多项式的诱因。
(三)自由基聚合
1、考试内容
(1)自由基聚合机理；(2)链引起反应；(3)聚合速度；(4)分子量和链转移反应；(5)分子量分布；(6)阻聚与缓聚；(7)聚合热力学；(8)可控/活性自由基聚合。
2、考试要求
【掌握内容】(1)自由基聚合的单体。(2)自由基基元反应每步反应特点；自由基聚合反应特点。(3)常用引起剂的种类；引起剂分解动力学；引起剂效率；影响引起剂效率的诱因；引起剂选择原则。(4)聚合动力学研究方式；自由基聚合微观动力学多项式推论；自由基聚合反应速度常数；手动加速现象。(5)无链转移反应时的分子量；链转移反应对聚合度的影响。(6)影响聚合反应速度和分子量的诱因(气温、压力、单体、引发剂)。(7)阻聚与缓聚。(8)聚合热力学。
【熟悉内容】(1)热聚合、光引起聚合、辐射聚合、等离子体引起聚合、微波引起聚合。(2)聚合过程中速度变化的类型。(3)自由基聚合的相对分子质量分布。(4)反应速度常数的测定。
【了解内容】
热引起和光引起动力学。
(四)自由基共聚合
1、考试内容
(1)络合物的类型和命名；(2)二元络合物的组成；(3)竞聚率的测定和影响诱因；(4)单体和自由基的活性；(5)Q-e概念。
2、考试要求
【掌握内容】
(1)共聚合基本概念：无规络合物，共聚物络合物，交替络合物，支链络合物，竞聚率，恒比点。(2)络合物的分类和命名。(3)二元共聚组成微分等式推论。(4)理想共聚、交替共聚、非理想共聚(有或无恒比点)的定义，依据竞聚率值判别两单体对的共聚类型及共聚组成曲线类型。(5)络合物组成控制方式。(6)络合物微观结构与链段分布。(7)单体和自由基活性的表示方式，代替基的共轭效应、极性效应及位阻效应对单体和自由基活性的影响。(8)Q-e值的数学意义，怎样通过Q、e值判别两单体的共聚情况，Q-e多项式的优点与不足。
【熟悉内容】(1)共聚合的意义及典型络合物。(2)影响竞聚率的诱因和竞聚率测定方式。(3)络合物的组成与转化率的关系。(4)多元共聚。(5)共聚合速度。
(五)聚合方式
1、考试内容
(1)本体聚合；(2)碱液聚合；(3)漂浮聚合；(4)乳霜聚合。
2、考试要求
【掌握内容】(1)四种聚合施行方式的基本组成及异同点。(2)漂浮聚合与乳霜聚合的机理及动力学。
【熟悉内容】
(1)典型聚合物的聚合施行方式。(2)聚合方式的选择。
(六)阴离子聚合
1、考试内容
(1)阴离子聚合的单体；(2)阴离子引起体系和引起；(3)阴离子聚合引起剂和单体的匹配；(4)活性阴离子聚合；(5)丁基锂的缔合现象和定向聚合作用。
2、考试要求
【掌握内容】
(1)阴离子聚合常见单体与引起剂。(2)阴离子聚合机理,聚合速度及聚合度。(3)影响阴离子聚合诱因。(4)活性阴离子聚合原理、特点及应用。(5)阳离子聚合、阴离子聚合、自由基聚合的比较。(6)离子共聚。
(七)阳离子聚合
1、考试内容
(1)阳离子聚合的单体；(2)阳离子引起体系；(3)阳离子聚合机理；(4)影响阳离子聚合的诱因；(5)聚异丁烯和丁基橡胶。
2、考试要求
【掌握内容】(1)阳离子聚合常见单体与引起剂。(2)阳离子聚合机理。(3)影响阳离子聚合诱因。
(4)异丁烯的聚合和丁基橡胶。
【熟悉内容】
阳离子聚合反应动力学。
(八)配位聚合
1、考试内容
(1)聚合物的立体异构现象；(2)配位聚合的基本概念；(3)-Natta引起剂；(4)丙烯的配位聚合；(5)乙烯的配位聚合；(6)极性单体的配位聚合；(6)茂金属引起剂；(7)共轭二烷烃的配位聚合。
2、考试要求
【掌握内容】(1)配位聚合基本概念：配位聚合，有规立构聚合，定向聚合，立构规整聚合物，立构规整度，等规度。(2)-Natta催化剂的组成及性质。(3)α－丁二烯配位聚合机理(单金属机理，双金属机理，中止反应)。(4)二烷烃的配位聚合(烯烃，硫醇)。(5)茂金属催化剂的特性。(6)配位聚合催化剂的发展。
【熟悉内容】
(1)影响-Natta催化剂活性的诱因；(2)配位聚合的应用。
(九)开环聚合
1、考试内容
(1)环己烷开环聚合热力学；(2)吡啶开环聚合机理和动力学特点；(3)环氧化物的阴离子开环聚合；(4)其他环醚的阳离子开环聚合；(5)三聚甲醛(三氧五环)的阳离子开环聚合；(6)环丙酯开环聚合；(7)环硅烷的开环聚合；(8)聚磷氮烯；(9)甲基化合物的聚合。
2、考试要求
【掌握内容】
(1)环己烷开环聚合热力学；(2)环氧化物、环醚、三聚甲醛(三氧五环)、环丙酯、环硅烷的开环聚合，聚磷氮烯的合成方式。
【熟悉内容】
(1)聚合单体特点及动力学；(2)甲基化合物的聚合。
(十)聚合物的物理反应
1、考试内容
(1)聚合物的官能团反应；(2)共混聚合反应和支链聚合反应；(3)聚合物的降解与交联；
(4)聚合物的老化与防老化。
2、考试要求
【掌握内容】
(1)聚合物物理反应的基本概念：概率效应，紧邻羧基效应。(2)聚合物与小分子反应活性的比较及影响诱因。(3)典型的聚合物的物理反应。(4)聚羧酸甲酯的反应。(5)芳香烃的替代反应。(6)制备异戊二烯聚合物及共聚物聚合物常用的技巧。(7)聚合物交联反应：橡胶的硫化、聚丁二烯的二溴化物交联。(8)典型聚合物的热降解反应。
【熟悉内容】
(1)纤维素的反应。(2)光致交联固化。(3)氧化降解、光降解和光氧化降解、聚合物老化机理及老化的避免与借助。(4)功能高分子的定义及主要种类。
高分子化学部份
(一)高分子的链结构
1、考试内容
(1)高分子链的构象；(2)高分子链的内旋转和高分子链的蓬松性；(3)分子链的氢键统计；(4)高分子晶格中链的氢键；(5)蠕虫状链。
2、考试要求
【掌握内容】
(1)物理组成：羧基(极性与非极性)，单体单元(均聚与共聚)及末端基。(2)键接结构：头－头(尾－尾)及头－尾结构。(3)构象(旋光异构，几何异构)。(4)高分子链的支化与交联。(5)基本概念：均方末端距，高斯链，氢键。(6)高分子链长、末端距的估算方式；高分子链的蓬松性及本质。
【熟悉内容】
(1)高分子链构象的测定方式。(2)高分子链的旋转及官能团统计。
(二)高分子碱液
1、考试内容
(1)聚合物的溶化；(2)柔性高分子碱液热力学性质；(3)高分子碱液的相平衡；(4)聚电解质碱液；(5)聚合物的浓氨水。
2、考试要求
【掌握内容】
(1)基本概念：溶度参数，参数，θ气温，第二维利系数A2，聚合物共混，凝胶，冻胶。(2)高分子的溶化过程；溶剂对聚合物溶化能力判断原则；高分子碱液与理想碱液的误差；Flory-高分子碱液理论；Flory-稀碱液理论。(3)参数、θ气温及第二维利系数A2之间的关系；θ碱液与理想碱液。(4)高分子浓氨水及应用。
【熟悉内容】
(1)Flory-晶格理论的假设条件及局限性。(2)第二维利系数的测定。
(三)高分子的分子量和分子量分布
1、考试内容
(1)聚合物分子量的统计意义；(2)聚合物分子量的测定方式；(3)聚合物分子量分布及测定方式。
2、考试要求【掌握内容】
(1)基本概念：相对粘度，增比粘度，比浓粘度，比浓对数粘度，特点粘度高分子化学与物理专业介绍，数均分子量、重均分子量、粘均分子量、Z均分子量。(2)聚合物分子量的统计意义；常用的统计平均相对摩尔质量。(3)相对摩尔质量分布间距及表示方式。(4)聚合物分子量的测定原理；不同测定方式的适用范围。(5)特点粘度和相对摩尔质量的关系。(6)高分子的分级方式。【熟悉内容】
(1)(乌氏粘度计)的原理。(2)Flory粘度理论。
(四)高分子的集聚态结构
1、考试内容
(1)聚合物的非晶态；(2)聚合物的结晶态；(3)聚合物的取向结构；(4)高分子液晶；
(5)高分子的多组份体系。
2、考试要求
【掌握内容】
(1)基本概念：单晶硅，片晶，球晶，纤维状晶，串晶，伸开链晶体；结晶度，取向，取向度；内聚能密度，相容性。(2)折叠链模型；无规线团模型；局部有序模型。(3)高分子链结晶动力学。(4)液晶的物理结构及晶型；向列型高分子液晶的流动特点。(5)结晶度及取向度的测定方式，液晶的表征。(6)高分子的多组份体系。
【熟悉内容】
(1)不同晶型的产生条件。(2)取向对聚合物材料的影响。
(五)聚合物的分子运动
1、考试内容
(1)聚合物的分子运动的特征；(2)聚合物的玻璃化转变；(3)玻璃化气温与链结构的关系及其调节途径；(4)牛顿流体和非牛顿流体；(5)聚合物熔融的剪切粘度；(6)聚合物熔融的弹性表现；(7)拉伸粘度；(8)聚合物分子运动的研究方式。
2、考试要求
【掌握内容】
(1)聚合物分子运动的特征。(2)玻璃化转变、粘弹转变、熔点。(3)玻璃化转变体温与链结构的关系。(4)基本概念：牛顿流体，非牛顿流体，表观粘度，零剪切粘度，剪切变稀(增稠剂)，熔体指数高分子化学与物理专业介绍，挤出胀大，熔融断裂，法向挠度效应，粘度与频度依赖性。(5)聚合物熔融粘度测定方式。(6)聚合物熔融流动特点与分子结构关系。
【熟悉内容】
Rouse模型，管子模型及蛇行理论
1、考试内容
(1)玻璃态和结晶态聚合物的热学性质；(2)高弹态；(3)粘弹态；(4)聚合物的塑性和屈服；(5)聚合物的破裂和硬度。
2、考试要求
一、高弹性【掌握内容】
(1)基本概念：杨氏挠度，切变挠度，本体挠度，熵弹性。(2)橡胶高弹形变的特性与本质。
【熟悉内容】
(1)橡胶弹性动力学剖析及统计理论。(2)典型的热塑性弹性体。
二、聚合物的粘弹性【掌握内容】
(1)基本概念：溶胀，挠度松驰，动态粘弹性,滞后与减振，叠加原理，时-温等效原理，松驰(迟后)时间及其松驰(迟后)时间谱。(2)高分子材料(包括高分子固体，熔融及浓氨水)的热学行为特点，粘弹性本质。(3)描述聚合物粘弹性的热学模型及所描述的聚合物的热学过程。
【熟悉内容】
(1)模型与Voigt(或)模型的物理推论。(2)WLF多项式及应用。(3)粘弹性的研究方式。
三、聚合物的屈服和破裂【掌握内容】
(1)基本概念：屈服挠度，破裂挠度，冲击硬度，疲劳，银纹，剪切带，延性破裂，硬度破裂，挠度集中。(2)晶态、非晶态及取向聚合物挠度－应变特征。(3)聚合物的屈服与增韧机理。(4)影响聚合物硬度的诱因与提高途径、机理。
【熟悉内容】
破裂理论。
(七)聚合物的热学性质
1、考试内容
(1)聚合物的极化及介电松驰行为；(2)聚合物的压电极化和焦电极化；(3)聚合物的驻极体及热释电；(4)聚合物的电击穿；(5)聚合物的静电现象；(6)聚合物的导电率；
(7)有机导体及其结构物理；(8)离子导电；(9)聚合物的光导性。
2、考试要求
【掌握内容】(1)基本概念：介电极化，介电松驰，参杂，压电系数，焦电系数，聚合物压电体。(2)聚合物的导电率、导电聚合物的结构与导电性。
【熟悉内容】
(1)聚合物的电击穿。(2)高分子的静电现象。
(八)聚合物的热性能、光学性能
1、考试内容
(1)聚合物的热稳定性和耐低温的聚合物材料；(2)聚合物的热膨胀；(3)聚合物的热传导；聚合物的光学性能。
2、考试要求
【掌握内容】(1)聚合物的热稳定性、热膨胀、热传导，热变型气温。(2)折光指数，透明度，雾度，双折射，散射。
四、试卷结构
试卷类型主要有:名词解释、判断题、填空题、选择题、计算题、简答题(包括写反应式、叙述反应原理、聚合物特点、聚合方式等)，综合阐述题。
五、参考教材
(1)潘祖仁主编，《高分子物理》(第五版)，物理工业出版社，2011。
(2)何曼君等编，《高分子化学》(第三版)，清华学院出版社，2007。
(3)符若文,李谷,冯开才编，《高分子化学》，物理工业出版社，2005。
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