高分子物理习题解
高分子物理习题解答
《高分子物理》习题思考题
第一章高分子链的结构（1）
一解释名词、概念
1.高分子构型
答：高分子中由化学键固定的原子、原子团在空间的排列方式。
2.全同立构高分子
答：由同一种旋光异构单元键接而成的高分子。
3.间同立构高分子
答：由两种旋光异构单元交替键接形成的高分子。
4.等规度
答：聚合物中全同立构和间同立构总的百分数。
5.数均序列长度
答：链节序列的平均数。
6.高分子的构象
答：高分子在空间的形态。
7.高分子的柔顺性
答：高分子链能够改变其构象的性质成为柔顺性。
8.链段
答：高分子中能够独立运动的最小单位称为链段。
把若干个键组成的一段链作为一个独立运动的单元。
9.静态柔顺性
答：高分子链构象能之差决定的柔顺性，叫静态柔顺性。
10.动态柔顺性
答：高分子由一种平衡构象状态转变成另一种平衡构象状态所需时间的长短决定的柔顺性，叫动态柔顺性。
11.等效自由连接链:柔性的非晶状线型高分子链，不论处于什么形态(如玻璃态、高弹态、熔融态或高分子溶液)，相同分子量的高分子链段都取平均尺寸近乎相等的无规线团构象，称为“等效自由结合链”
12.高斯链：。因为等效自由结合链的链段分布符合高斯分布函数，又称为高斯链。
13.高分子末端距：指线形高分子链的一端至另一端的直线距离。
14.Hp q
答：表示单螺旋分子链的构象类型。其中p表示螺旋构象中一个等同周期所包含的结构单元数，q表示在此周期中所包含螺旋的圈数。
二. 线性聚异戊二烯可能有哪些构型？
答：8种， 1. 1,4加成：2种，顺式和反式
2. 1,2加成：3种，全同，间同和无规
3. 3,4加成：3种，全同，间同和无规
高分子物理课后习题答案(详解)
高分子物理答案详解（第三版）
第1章高分子的链结构
1.写出聚氯丁二烯的各种可能构型。
等。
2．构象与构型有何区别？聚丙烯分子链中碳—碳单键是可以旋转的，通过单键的内旋转是否可以使全同立构聚丙烯变为间同立构聚丙烯？为什么？
答：（1）区别：构象是由于单键的内旋转而产生的分子中原子在空间位置上的变化，而构型则是分子中由化学键所固定的原子在空间的排列；构象的改变不需打破化学键，而构型的改变必须断裂化学键。
（2）不能，碳-碳单键的旋转只能改变构象，却没有断裂化学键，所以不能改变构型，而全同立构聚丙烯与间同立构聚丙烯是不同的构型。
3.为什么等规立构聚丙乙烯分子链在晶体中呈31螺旋构象，而间规立构聚氯乙烯分子链在晶体中呈平面锯齿构象？
答（1）由于等归立构聚苯乙烯的两个苯环距离比其范德华半径总和小，产生排斥作用，使平面锯齿形（…ttt…）构象极不稳定，必须通过C-C键的旋转，形成31螺旋构象，才能满足晶体分子链构象能最低原则。
（2）由于间规聚氯乙烯的氯取代基分得较开，相互间距离比范德华半径大，所以平面锯齿形构象是能量最低的构象。
4.哪些参数可以表征高分子链的柔顺性？如何表征？
答：（1）空间位阻参数（或称刚性因子），值愈大，柔顺性愈差；
（2）特征比Cn，Cn值越小，链的柔顺性越好；
（3）连段长度b，b值愈小，链愈柔顺。
5．聚乙烯分子链上没有侧基，内旋转位能不大，柔顺性好。该聚合物为什么室温下为塑料而不是橡胶？
答：这是由于聚乙烯分子对称性好，容易结晶，从而失去弹性，因而在室温下为塑料而不是橡胶。
6.从结构出发，简述下列各组聚合物的性能差异：
高分子物理练习题(含答案)
高分子物理练习题（含答案）
一、单选题（共70题，每题1分，共70分）
1、聚合物的导电性随温度升高而（）。
A、降低
B、升高
C、保持不变
正确答案：B
2、以下使Tg增加的因素哪个不正确。（）
A、压力增加
B、主链杂原子密度增加
C、主链芳环增加
正确答案：B
3、要使熔融纺丝时不易断裂，应选用的原料为（）。
A、相对分子质量分布较宽
B、相对分子质量较高
C、相对分子质量较低
正确答案：B
4、“大分子链结构单元的键接顺序不同所引起的异构体。”是下列选项中哪一个名词的解释。（）
A、次级松弛
B、键接异构
C、脆性断裂
D、增塑作用
正确答案：B
5、结晶型聚合物的结晶温度范围是（）。
A、Tg～Tm
B、Tg～Td
C、Tm～Td
D、Tb～Tg
正确答案：A
6、以下哪个专业术语是“internal plasticization”的中文解释。（）
A、增塑剂
B、增塑作用
C、内增塑作用
D、外增塑作用
正确答案：C
7、根据时温等效原理，将曲线从高温移至低温，则曲线应在时间轴上( )。
A、左
B、右
C、上
D、下
正确答案：B
8、以下哪个专业术语是“DTA”的中文解释。（）
A、次价力
B、单晶
C、差热分析
D、胆甾型
正确答案：C
9、在注射成型中能最有效改善聚甲醛熔体流动性的方法是（）。
A、提高加工温度
B、增大分子量
C、提高注射速率
正确答案：C
10、在什么温度下高分子线团较大。（）
A、大于θ温度
B、小于θ温度
C、θ温度
正确答案：A
11、蠕变与应力松弛速度（）。
A、随温度升高而增大
B、随温度升高而减小
C、与温度无关
正确答案：A
12、以下哪个专业术语是“anti-aging agent”的中文解释。（）
高分子物理习题问题详解
高分子物理习题集-答案
第一章高聚物的结构
4、高分子的构型和构象有何区别？如果聚丙烯的规整度不高，是否可以通过单键的内旋转提高它的规整度？
答：构型：分子中由化学键所固定的原子或基团在空间的几何排列。这种排列是稳定的，要改变构型必须经过化学键的断裂和重组。
构象：由于单键内旋转而产生的分子在空间的不同形态。构象的改变速率很快，构象时刻在变，很不稳定，一般不能用化学方法来分离。
不能。提高聚丙烯的等规度须改变构型，而改变构型与改变构象的方法根本不同。构象是围绕单键内旋转所引起的排列变化，改变构象只需克服单键内旋转位垒即可实现，而且分子中的单键内旋转是随时发生的，构象瞬息万变，不会出现因构象改变而使间同PP（全同PP）变成全同PP（间同PP）；而改变构型必须经过化学键的断裂才能实现。
5、试写出线型聚异戊二烯加聚产物可能有那些不同的构型。
答：按照IUPAC有机命名法中的最小原则，CH3在2位上，而不是3位上，即异戊二烯应写成
CH2C
3CH CH2
1234
（一）键接异构：主要包括1，4-加成、1，2-加成、3，4-加成三种键接异构体。
CH2
n
C
3
CH CH2
1,4-加成CH2
n
C
3
CH CH2
1，2-加成
CH2
n
C CH3
CH CH2
3，4-加成
（二）不同的键接异构体可能还存在下列6中有规立构体。
①顺式1，4-加成
CH 2
CH 2
CH 2
CH 2
C CH 3
C H
CH 3
C C
H
②反式1，4-加成
2
CH 2CH 2
CH 2C CH 3
C H
CH 3
C C
H
③
1，2-加成全同立构
CH 2
C C 3
C C H
高分子物理习题讲解
⾼分⼦物理习题讲解
第⼀章绪论
⼀、选择题
1．GPC对⾼聚物进⾏分级的依据是（B）
A．⾼聚物分⼦量的⼤⼩B．⾼分⼦流体⼒学体积⼤⼩
C．⾼分⼦末端距⼤⼩D．⾼分⼦分⼦量分布宽度
2．下列哪些⽅法获得的是数均分⼦量（BCD）
A．粘度法B．冰点下降C．沸点升⾼
D．渗透压E．超离⼼沉降F．光散射法
3．聚合物分⼦量越⼤，则熔体粘度（A）
对相同分⼦量聚合物⽽⾔，分⼦量分布越宽，则熔体粘度（B）
A．增⼤B．降低C．相等D．不变
4．某⼀⾼聚物试样A的分⼦量约为3×104，试样B的分⼦量约为7×105，测定试样A的分⼦量应采⽤（A）（B）等⽅法。测出的分别是（C）（D）分⼦量。
测定试样B的分⼦量则宜采⽤（E）（F）等⽅法，测出的分别是（G）（各H）分⼦量。
A．膜渗透压B．粘度法降低C．数均D．粘均
E．光散射F．凝胶渗透⾊谱法G．重均H．各种平均5．分⼦量相同的线形聚⼄烯和⽀化聚⼄烯的混合试样，当采⽤的溶解度分级时不能将它们分开，这是由于（AB）⽽采⽤GPC法则能将它们分开，这是由于（CD）⾸先被淋洗出来的是（E）A．两者分⼦量相同B．溶解度相同C．它们的分⼦尺⼨不⼀样D．流体⼒⽴体积不同E．线性聚⼄烯
6．聚合物没有⽓态是因为（B）
A ．聚合物不耐⾼温
B ．聚合物分⼦间⼒很⼤
C ．聚合物的结构具多分散性
D ．聚合物的分⼦量具多分散性
7．下列哪些⽅法获得的是数均分⼦量（BCD ）
A ．粘度法
B ．冰点下降
C ．沸点升⾼
D ．渗透压
E ．超离⼼沉降
F ．光散射法
8．不同⽤途和不同成型⽅法对聚合物分⼦量的⼤⼩有不同的要求。通常是（C ）
第三版-高分子物理课后习题答案(详解)[1]1-图文
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第三版-高分子物理课后习题答案（详解）[1]1-图文
第1章高分子的链结构
1.写出聚氯丁二烯的各种可能构型，举例说明高分子的构造。
等。
举例说明高分子链的构造：线形：聚乙烯，聚α-烯烃
环形聚合物：环形聚苯乙烯，聚芳醚类环形低聚物
梯形聚合物：聚丙烯腈纤维受热，发生环化形成梯形结构支化高分子：低密度聚乙烯
交联高分子：酚醛、环氧、不饱和聚酯，硫化橡胶，交联聚乙烯。
2．构象与构型有何区别？聚丙烯分子链中碳—碳单键是可以旋转的，通过单键的内旋转是否可以使全同立构聚丙烯变为间同立构聚丙烯？为什么？
答：（1）区别：构象是由于单键的内旋转而产生的分子中原子在空
间位置上的变化，而构型则是分子中由化学键所固定的原子在空间的排列；构象的改变不需打破化学键，而构型的改变必须断裂化学键。
（2）不能，碳-碳单键的旋转只能改变构象，却没有断裂化学键，所
以不能改变构型，而全同立构聚丙烯与间同立构聚丙烯是不同的构型。
3.为什么等规立构聚丙乙烯分子链在晶体中呈螺旋构象，而间规立构
聚氯乙烯分子链在晶体中呈平面锯齿构象？
答（1）由于等归立构聚苯乙烯的两个苯环距离比其范德华半径总和小，产生排斥作用，使平面锯齿形（ttt）构象极不稳定，必须通过C-C 键的旋转，形成31螺旋构象，才能满足晶体分子链构象能最低原则。
（2）由于间规聚氯乙烯的氯取代基分得较开，相互间距离比范德华半径大，所以平面锯齿形构象是能量最低的构象。
4.哪些参数可以表征高分子链的柔顺性？如何表征？
答：（1）空间位阻参数（或称刚性因子），值愈大，柔顺性愈差；（2）特征比Cn，Cn值越小，链的柔顺性越好；（3）连段长度b，b值愈小，链愈柔顺。
高分子物理习题库(含答案)
高分子物理习题库（含答案）
一、单选题（共50题，每题1分，共50分）
1、普通高分子的特性黏数随溶液浓度的增大而（）
A、不变
B、增大
C、降低
D、不确定
正确答案：A
2、聚乙烯的典型晶片的厚度约为12.5 nm，那么分子链垂直穿过晶片时碳原子的数目为( )（假定C—C键长为0.154 nm，键角为θ=109.5°）
A、10
B、100
C、200
正确答案：B
3、橡胶的使用温度范围是( )
A、Tg—Tf 之间
B、Tf 以上
C、Tg 以上
正确答案：A
4、Maxwell模型可以用来描述（)
A、蠕变过程
B、线形高聚物的应力松弛过程
C、交联高聚物的应力松弛过程
正确答案：B
5、当高聚物的相对分子质量足够大时。高聚物的黏流活化能随相对分子质量增大而( )
A、减小
B、先增大后减小
C、增大
D、保持不变
正确答案：D
6、已知含有成核剂的聚丙烯在等温结晶时生成球晶，则其Avrami指数为
A、2
B、3
C、4
正确答案：B
7、退火使结晶度
A、增加
B、减小
C、不变
正确答案：A
8、HDPE的结晶度比LDPE
A、高
B、低
C、相等
正确答案：A
9、淬火使结晶度
A、增加
B、减小
C、不变
正确答案：B
10、理想溶液形成过程中体积变化△VM 为( )
A、不确定
B、△VM＜0
C、△VM =0
D、△VM＞0
正确答案：C
11、等规度是指高聚物中
A、顺反异构体的百分数
B、全同立构的百分数
C、间同立构的百分数
D、全同和间同立构的总的百分数
正确答案：D
12、在恒温、恒压下，溶解过程自发进行的必要条件是（)。
A、不确定
B、△Gm<0
C、△Gm=0
D、△Gm>0
高分子物理习题课(41题)
20．什么叫分子构象，能否用改变构象的方法来提高聚合物的等规度？说明理由。
答：构象是分子内部热运动产生的一种物理现象，是由高分子主链中的单键内旋转而形成的 空间排布不同的聚合物形态。高分子的构象是处于不断变化之中，具有统计性质。而构型一 种化学结构，是通过分子的键接方式的不同来划分的一级结构。高分子链的构型决定了它的 等规度（是指合成聚合物的立体构型其规整性的程度，简称等规度。具体可使用聚合物中含 全同立构和间同立构的百分比来定量描述）的高低，所以不能用改变构想的方法来提高聚合 物的等规度。
的张力 f ，以 f 对 T 作图，得到一条直线，直线的截距为 fu 。结果发现 fu ≈ 0 ，
即橡胶拉伸时内能几乎不变，而主要是熵的变化。这种只有熵才有贡献的弹性称
为熵弹性。
f
=
−T
(
∂s ∂l
)T
.V
拉伸时分子链由混乱变为规则取向，甚至结晶，所以 ds <0，根据热力学第二定律
dg = Tds ， dg <0，这就是为什么橡胶拉伸时放热的原因。
聚合物中化学组成相同的最小单位称为重复单元（又称重复结构单元或链节）。 构成高分子链并决定高分子结构以一定方式连接起来的原子组合成为结构单元。 聚合物中具有与单体相同化学组成而不同电子结构的单元称为单体单元。 能形成高分子化合物中结构单元的低分子化合物成为单体。 高分子链中重复单元的重复次数成为聚合度。
高分子物理习题集及解答
链段与链节 构型与构象 高斯链 柔顺性与刚性
近程结构：高分子重复单元的化学结构和立体结构合称为高分子的近程结构 远程结构：由若干个重复单元组成的大分子的长度和形状称为高分子的远程结构 链段与链节： 高分子链中能自由取向并在一定范围独立运动的最小单元称为链段。 链节是指高 分子链中不断重复的单元。 均方旋转半径：分子链质心与组成该分子链所有链段质心之间矢量距离的均方值。 大分子链的末端距：高分子链中由一端指向另一端的有向线段 构型与构象：构象系指由 C-C 单键内旋转而形成的空间排布。构型系指化学键连接的邻近原子 或原子团之间的空间状态表征。 液晶态： 某些物质的结晶受热熔融或被溶剂溶解之后， 仍部分地保持晶态物质分子的有序排列， 呈现各项异性的物理性质，形成一种兼有晶态和液态部分性质的过渡状态，称为液晶态。 取向函数：
4
高分子科学与工程学部 08 级
8)聚酰胺 6.6，聚对苯二甲酰对苯二胺； 9)聚对苯二甲酸乙二醇酯，聚对苯二甲酸丁二醇酯。 1）
＞ 侧基大，内旋转受阻，柔顺性下降
＞
2）
＞
＞
分子链含孤立双键，柔顺性好。含共轭双键，分子链呈刚性。 3）
＞
＞
取代基的极性愈大，内旋转能垒越高，柔性越差。 4）
主链上带有对称的取代基，使链间距增大，相互作用力减弱，就比带有不对称性取代基的高分 子链具有更大的柔顺性。 5）
高分子物理习题解
第二章：习题解答
8、在室温下，有无溶剂可以使下列各高聚物溶解？ 为什么？A、聚乙烯；B、聚丙烯；C、聚酰胺 （尼龙-6）；D、聚苯乙烯；E、聚对苯二甲酸 乙二酯；F、硫化橡胶
答： A：PE，结晶，非极性，在室温无溶剂可溶 B：PP，同A C：PA-6，结晶，极性，在室温有溶剂可溶 D：PS，非晶，在室温有溶剂可溶。 E：PET，同C F：硫化橡胶，分子间交联，无溶剂可溶，
CH2
(CH3)2 C
n
CH3
O
O φ C φ O Cn
CH3
B、
①
CH2 CH
②
n
COOH
③
CH3
④
CH2
C
n
COOH
③>①>②>④
H CH2 C
n COOCH3
H CH2 C n
COOC2H5
8、天然橡胶的松弛活化能近似 1.05KJ/mol(结构单元），试估计一块天 然橡胶由27℃升温到127℃时，其松弛时 间缩短了几倍？
M、 、h02 / M
12、试举出三种热力学参数，用它们对聚合物溶解 性能进行判断，在什么情况下溶剂是良溶剂，一 般溶剂，θ溶剂，非溶剂。
答； 良溶剂
X1 <<1/2 A2 >>0 θ T>>θ α >>1
高分子物理习题及答案
高分子物理习题及答案
第一章
1． 假定A 与B 两聚合物试样中都含有三个组分，其相对分子质量分别为1万、10万和20万，相应的重量分数分别为：A 是0.3、0.4和0.3，B 是0.1、0.8和0.1，计算此二试样的n M 、w M 和z M ，并求其分布宽度指数2
n σ、2
w σ和多分散系数d 。 解：（1）对于A
281691023.0104.0103.01
15
54=⨯++==
∑i
i n M W M 1030001023.0104.0103.0554=⨯⨯+⨯+⨯==∑i i w M W M
155630103000
1043.0104.0103.0101082=⨯⨯+⨯+⨯==
∑w
i
i
z
M M W M
66.3==n w M M d
()922
21090.266.3281691⨯=⨯=-=d M n n σ ()102221088.366.31030001⨯=⨯=-=d M w w σ
（2）对于B
54054=n M 101000=w M 118910=z M
87.1=d
921054.2⨯=n σ 921087.8⨯=w σ
2． 假定某聚合物试样中含有三个组分，其相对分子质量分别为1万、2万和3万，今测得该试样的数均相对分子质量n M 为2万、重均相对分子质量w M 为2.3万，试计算此试样中各组分的摩尔分数和重量分数。
解：（1）22
1n i i i
i
i i i i w n
i i i i
i
M N M N M
W M N M M n M W M M N ⎧=⎪⎪===
⎨⎪
⎪=⎩∑∑∑∑∑
⎪⎩⎪⎨⎧=++⨯=⨯+⨯+⨯=⨯+⨯+1
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_⾼分⼦物理课后习题答案（详解）
⾼分⼦物理答案详解（第三版）
第1章⾼分⼦的链结构
1.写出聚氯丁⼆烯的各种可能构型。
等。
2．构象与构型有何区别？聚丙烯分⼦链中碳—碳单键是可以旋转的，通过单键的内旋转是否可以使全同⽴构聚丙烯变为间同⽴构聚丙烯？为什么？
答：（1）区别：构象是由于单键的内旋转⽽产⽣的分⼦中原⼦在空间位置上的变化，⽽构型则是分⼦中由化学键所固定的原⼦在空间的排列；构象的改变不需打破化学键，⽽构型的改变必须断裂化学键。
（2）不能，碳-碳单键的旋转只能改变构象，却没有断裂化学键，所以不能改变构型，⽽全同⽴构聚丙烯与间同⽴构聚丙烯是不同的构型。
3.为什么等规⽴构聚苯⼄烯分⼦链在晶体中呈31螺旋构象，⽽间规⽴构聚氯⼄烯分⼦链在晶体中呈平⾯锯齿构象？
答（1）由于等归⽴构聚苯⼄烯的两个苯环距离⽐其范德华半径总和⼩，产⽣排斥作⽤，使平⾯锯齿形（…ttt…）构象极不稳定，必须通过C-C键的旋转，形成31螺旋构象，才能满⾜晶体分⼦链构象能最低原则。
（2）由于间规聚氯⼄烯的氯取代基分得较开，相互间距离⽐范德华半径⼤，所以平⾯锯齿形构象是能量最低的构象。
4.哪些参数可以表征⾼分⼦链的柔顺性？如何表征？
答：（1）空间位阻参数（或称刚性因⼦）σ，σ值愈⼤，柔顺性愈差；
（2）特征⽐Cn，Cn值越⼩，链的柔顺性越好；
（3）连段长度b，b值愈⼩，链愈柔顺。
5．聚⼄烯分⼦链上没有侧基，内旋转位能不⼤，柔顺性好。该聚合物为什么室温下为塑料⽽不是橡胶？
答：这是由于聚⼄烯分⼦对称性好，容易结晶，从⽽失去弹性，因⽽在室温下为塑料⽽不是橡胶。
高分子物理全部课后习题答案（详解）金日光、华幼卿第三版
⾼分⼦物理全部课后习题答案（详解）⾦⽇光、华幼卿第三版
⾼分⼦物理答案（第三版）第1章⾼分⼦的链结构1.写出聚氯丁⼆烯的各种可能构
型。
等。
2．构象与构型有何区别？聚丙烯分⼦链中碳—碳单键是可以旋转的，通过单键的内旋转是否可以使全同⽴构聚丙烯变为间同⽴构聚丙烯？为什么？答：（1）区别：构象是由于单键的内旋转⽽产⽣的分⼦中原⼦在空间位置上的变化，⽽构型则是分⼦中由化学键所固定的原⼦在空间的排列；构象的改变不需打破化学键，⽽构型的改变必须断裂化学键。（2）不能，碳-碳单键的旋转只能改变构象，却没有断裂化学键，所以不能改变构型，⽽全同⽴构聚丙烯与间同⽴构聚丙烯是不同的构型。 3. 为什么等规⽴构聚丙⼄烯分⼦链在晶体中呈31螺旋构象，⽽间规⽴构聚氯⼄烯分⼦链在晶体中呈平⾯锯齿构象？答（1）由于等归⽴构聚苯⼄烯的两个苯环距离⽐其范德华半径总和⼩，产⽣排斥作⽤，使平⾯锯齿形（…ttt…）构象极不稳定，必须通过C-C 键的旋转，形成31螺旋构象，才能满⾜晶体分⼦链构象能最低原则。（2）由于间规聚氯⼄烯的氯取代基分得较开，相互间距离⽐范德华半径⼤，所以平⾯锯齿形构象是能量最低的构象。 4. 哪些参数可以表征⾼分⼦链的柔顺性？如何表征？答：（1）空间位阻参数（或称
刚性因⼦），值愈⼤，柔顺性愈差；（2）特征⽐Cn，Cn值越⼩，链的柔顺
性越好；（3）连段长度b，b值愈⼩，链愈柔顺。 5．聚⼄烯分⼦链上没有侧基，内旋转位能不⼤，柔顺性好。该聚合物为什么室温下为塑料⽽不是橡胶？答：这是由于聚⼄烯分⼦对称性好，容易结晶，从⽽失去弹性，因⽽在室温下为塑料⽽不是橡胶。6. 从结构出发，简述下列各组聚合物的性能差异：（1）聚丙烯睛与碳纤维；（2）⽆规⽴构聚丙烯与等规⽴构聚丙烯；（3）顺式聚1，4-异戊⼆烯（天然橡胶）与反式聚1，4-异戊⼆烯（杜仲橡胶）。（4）⾼密度聚⼄烯、低密度聚⼄烯与交联聚⼄烯。 7. ⽐较下列四组⾼分⼦链的柔顺性并简要加以解释。
高分子物理练习题
高分子物理练习题
高聚物的结构
一、名词解释：
交联、构型、构象、链段、柔顺性、热塑性弹性体、聚集态、内聚能密度、结晶度、熔点、熔限、取向、共混高聚物、液晶、等规度、等规立构（全同立构）、间规立构（间同立构）、键接异构、支化因子g、末端距、均方末端距、均方旋转半径（均方回转半径）、自由结合链、等效自由结合链、刚性因子（空间位阻参数）、无扰尺寸、单晶、球晶
二、选择
1．当主链由下列饱和单键组成时，其柔顺性的顺序为（）A．-C-O--Si-O--C-C- B.-Si-O--C-C--C-O- C.-Si-O--C-O--C-C- 2. PS, PP, PE 三者柔顺性的顺序为（）
A. PP
3. 比较聚丙烯（PP）、聚氯乙烯（PVC）、聚丙烯腈(PAN)、聚乙烯（PE）之间的柔性，顺序正确的是（）A．__PAN B. __PVC C. __PAN D.__PPE
4. PE, PVC, PVDC结晶能力的强弱顺序是( )
A. __DC
B. __VC
C. __VC 5. 已知含有成核剂的聚丙烯在等温结晶时生成球晶，则其Avrami指数n为（） A.2 B.3 C.4 6. 下列哪些聚合物不适合作弹性体（）
A. 聚异戊二烯
B. 天然橡胶
C. 聚丁二烯
D. 聚氯乙烯7．下面那些因素不可以提高结晶速率（）
Ａ. 溶剂 B.拉伸 C. 增大相对分子量 D.成核剂8. 下列结构不属于一级结构范畴的是（）
A. 化学组成
B. 顺反异构
C. 头-尾键接
D. 相对分子质量9．下列有关高分子结构的叙述不正确的是（）
A. 高分子是由很多结构单元组成
高分子物理课后习题答案(详解)
高分子物理答案详解（第三版）
第1章高分子的链结构
1.写出聚氯丁二烯的各种可能构型。
等。
2．构象与构型有何区别？聚丙烯分子链中碳—碳单键是可以旋转的，通过单键的旋转是否可以使全同立构聚丙烯变为间同立构聚丙烯？为什么？
答：（1）区别：构象是由于单键的旋转而产生的分子中原子在空间位置上的变化，而构型则是分子中由化学键所固定的原子在空间的排列；构象的改变不需打破化学键，而构型的改变必须断裂化学键。
（2）不能，碳-碳单键的旋转只能改变构象，却没有断裂化学键，所以不能改变构型，而全同立构聚丙烯与间同立构聚丙烯是不同的构型。
3.为什么等规立构聚丙乙烯分子链在晶体中呈31螺旋构象，而间规立构聚氯乙烯分子链在晶体中呈平面锯齿构象？
答（1）由于等归立构聚苯乙烯的两个苯环距离比其德华半径总和小，产生排斥作用，使平面锯齿形（…ttt…）构象极不稳定，必须通过C-C键的旋转，形成31螺旋构象，才能满足晶体分子链构象能最低原则。
（2）由于间规聚氯乙烯的氯取代基分得较开，相互间距离比德华半径大，所以平面锯齿形构象是能量最低的构象。
4.哪些参数可以表征高分子链的柔顺性？如何表征？
答：（1）空间位阻参数（或称刚性因子），值愈大，柔顺性愈差；
（2）特征比Cn，Cn值越小，链的柔顺性越好；
（3）连段长度b，b值愈小，链愈柔顺。
5．聚乙烯分子链上没有侧基，旋转位能不大，柔顺性好。该聚合物为什么室温下为塑料而不是橡胶？
答：这是由于聚乙烯分子对称性好，容易结晶，从而失去弹性，因而在室温下为塑料而不是橡胶。
6.从结构出发，简述下列各组聚合物的性能差异：
高分子物理习题集及答案
第一章高分子链的结构
一．解释名词、概念
1．高分子的构型：高分子中由化学键固定了的原子或原子团在空间的排列方式2.全同立构高分子：由一种旋光异构单元键接形成的高分子3.间同立构高分子：由两种旋光异构单元键接形成的高分子4.等规度：聚合物中全同异构和间同异构的高分子占高分子总数的百分数5.高分子的构象：由于单键内旋转而产生的分子在空间的不同形态6.高分子的柔顺性：高分子能够呈现不同程度卷曲构象状态的性质7.链段：高分子中能做相对独立运动的段落8.静态柔顺性：由反式微构象和旁氏微构象构象能之差决定的柔顺性，是热力学平衡条件下的柔顺性9.动态柔顺性：高分子由一种平衡构象状态转变成另一种平衡构象状态所需时间长短决定的柔顺性10.等效自由连接链：在一般条件下，高分子链中只有部分单键可以内旋转，相邻的两个可以内旋转的单键间的一段链称为链段，这样可以把高分子链看作是由链段连接而成的，链段之间的链不受键角的限制，链段可以自由取向，这种高分子链的均方末段距以及末端距分布函数的表达式与自由连接链相同，只是把链数n转换成链段数n,把键长l换成链段长l,这种链称为等效自由链接链11.高斯链：末端距分布服从高斯分布的链
12.高分子末端距分布函数：表征高分子呈现某种末端距占所有可能呈现末端
剧的比例
二．线型聚异戊二烯可能有哪些构型?
答：1.4-加成有三种几何异构,1.2加成有三种旋光异构,3.4加成有三种旋光异构三．聚合物有哪些层次的结构?哪些属于化学结构？哪些属于物理结构？四．为什么说柔顺性是高分子材料独具的特性？答：这是由高分子的结构决定的,高分子分子量大,具有可以内旋转的单键多,可呈现的构象也多,一般高分子长径比很大,呈链状结构,可以在很大程度内改变其卷曲构想状态。对于小分子,分子量小,可内旋转的单键少,可呈现的构象数也不多,且小分子一般呈球形对称,故不可能在很大的幅度范围内改变其构象状态
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h 2 2 NL2 fr
10.22 N 2 2312 2 2L 2 0.15
h2 fr
设S段的聚合度为Xn，则
n N 2 2312 2 1156
St的化学式量为104，NMA为100，设M段 的聚合度为Xnˊ，据题意得： 1156x104=2 Xnˊx100 Xnˊ=601
9、试总结你所学习的高聚物那些性质与链段运动 有关？ 答：溶胀 橡胶弹性 蠕变 应力松驰 熔体弹性 内耗 强迫高弹性 Tg
均与链段运 动有关
13、试讨论Tb，Tg，Tf ，Tm，Td的区别与联系， 以及对高聚物成型加工和使用的意义。
ε M1 M2
0
Tb
Tg
Tf1
Tf2 Td
T
ε
M1
M2
0
Tm
Tf2
n
CH2
CHCl
O φ
CH3 C φ CH3
O O C
n
④> ①> ③ >②
B、 ①
CH2
CH
②
n
CH2
H C n COOCH3
COOH
③
CH 2
CH 3 C
n
④
CH2
H C
n
COOH
COOC2H5
③>①>②>④
8、天然橡胶的松弛活化能近似 1.05KJ/mol(结构单元），试估计一块天 然橡胶由27℃升温到127℃时，其松弛时 间缩短了几倍？ 答： E / RT
第六章习题解答
7、由聚异丁烯的时—温等效组合曲线可知，在 298K时，其应力松弛到105N/m2约需10小时， 试计算在253K达到同一数值所需的时间。 （已知聚异丁烯的玻璃化温度为203K） 答： t (T ) 17.44(T Tg ) lg t (Tg ) 51.6 T Tg
0e (300) 1.11 (400) ( 400) 或 0 .9 (300)
(300) (400) 0 .1 (300) (400) 0.9 (300)
故缩短了 .1倍. 0
9、已知增塑聚氯乙烯的玻璃化温度为338K， 粘流温度为418K，流动活化能 8.31KG/mol，433K时的粘度为5Pa.S，求 此增塑聚氯乙烯在338K和473K时的粘度 各为多少？ 答： K在T ~ T 100 之内 433 ℃
Td
T
Tb<Tg<Tf<Td Tg<Tm(Tf1)<Tf2<Td Tb~~Tg塑料使用区 <Tm 使用区 Tf ~~Td 加工区 > Tm或>Tf 加工区 Tf与分子量有关 高弹区与分子量有关 Tg ~~Tf 橡胶使用区 Tm=KTg K=2时 （对称链） K=1.5时 （非对称链）
19、试比较HDPE和LDPE的抗张强度和抗冲击强 度的大小。 答：抗张强度：HDPE>LDPE 抗冲击强度： HDPE<LDPE
4、今有分子量为1x104和5x104的两种高聚物， 试计算：
A、 在分子数相同的情况下 共混时的M n和M w ; B、 在重量相同的情况下共 混时的M n和M w ;
答：A、 M n 3 104 B、 n 1.67 10 M
4
M w 4.33104 M w 3 10
4
5、在25℃的H 溶液中测得浓度为7.36kg/m3的聚 氯乙烯溶液渗透压数据为270Pa，求此试样的分 子量和第二维利系数A2（R=8.314J/K· mol），并 指出所得分子量是何种统计平均值。
高分子物理习题解答
第一章:习题解答
6、分子间作用的本质是什么?影响分子间作用力 的因素有哪些?试比较聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙 烯、聚酰胺（尼龙-66）、聚丙烯酸各有哪些分 子间作用力？
答：分子间力是非键合力、次价力、物理力。 其化学组成，结构，M及温度、分子间的距离 对分子间作用力均有影响。 PE：色散力 PP：色散力 PVC：色散力，诱导力，取向力 PA 色散力，诱导力， PAA 取向力，氢键
203K 298K t (298) lg 11.3015 t (203)
(1)
203K 253K t (253) lg 8.5827 t (203) (1) (2) : t (298) lg 2.7188 t (253) t (253) 5234hr
(2)
t (298) 10hr
答：A、聚氯化乙烯<PE<POM B、聚已二酸乙二酯<PBT<PET C、PA-1010<PA-610 D、PA-6<PA-7
18、是否容易结晶和结晶度高的聚合物其熔点就 一定是高的？以下几种高聚物哪种容易结晶？ 哪种熔点高？ 聚乙烯 聚丙烯 聚碳酸酯 尼龙-66
答：结晶能力：PE>PP>PA-66>PC 熔 点：PE<PP<PA-66<PC
第二章：习题解答
8、在室温下，有无溶剂可以使下列各高聚物溶解？ 为什么？A、聚乙烯；B、聚丙烯；C、聚酰胺 （尼龙-6）；D、聚苯乙烯；E、聚对苯二甲酸 乙二酯；F、硫化橡胶
答： A：PE，结晶，非极性，在室温无溶剂可溶 B：PP，同A C：PA-6，结晶，极性，在室温有溶剂可溶 D：PS，非晶，在室温有溶剂可溶。 E：PET，同C F：硫化橡胶，分子间交联，无溶剂可溶， 可能溶胀
( E / RT )
第五章习题解答
1、试绘出高聚物熔体冷却至很低温度时的比容— 温度曲线。标出结晶和非晶过程的特征温度熔点 Tm和玻璃化温度Tg，说明高聚物和玻璃化转变过 程有何本质的区别。 答：如下图所示：结晶过程是相变；玻璃化过 程不是相变，是松弛过程。
V 玻璃化
Tg
Tm
T
10、比较下列高聚物熔点之高低： A、聚乙烯、聚氧化乙烯、聚氧化甲烯 B、聚已二酸乙二酯、聚对苯二甲酸乙二脂、 聚对苯二甲酸丁二脂 C、尼龙-1010 尼龙-610 D、尼龙-6 尼龙-7
lgE
体型酚醛 低硫化度的 丁二烯橡胶
（3）
lgE
未增塑
增塑 0
0
T
T
7、写出下列高聚物的结构单元，并比较其玻璃 化温度的大小： A、聚氯乙烯 聚异丁烯 聚偏二氯乙烯 聚碳 酸酯 B、聚丙烯酸 聚丙烯酸甲脂 聚甲基丙烯酸 聚丙烯酸乙酯 答：A、① ③
H2 C Cl2 C
n
n
② ④
CH2
(CH3)2 C
9、溶胀和溶解有何不同？试从分子运动观点说明 线型高聚物和交联高聚物溶胀的最终状态的区别。 答：选择溶剂的原则：相似相溶，溶度参数相近， X1<1/2 或溶剂化原则。 粗汽油是非极性溶剂。PE虽是非极性，但是 结晶性的聚合物、室温不能破坏晶格，故PE桶可 用来装粗汽油。
11、用磷酸三苯酯（δ1=19.6）作PVC的增塑剂， 为了增加相溶性，尚需加入一种稀释剂 （ δ2=16.3，分子量M=350）试问这种稀释剂 的最适量是多少？ 答：查得：
答： 是溶液，
A2 0
RT C M RTC 4 M 6.7510 ( g / m ol) M Mn
11、从高分子溶液的光散射、渗透压和粘度的测定 中，分别可以获得哪些有关高分子结构的信息？ 答：
答 : 光散射法: M w , A2 X 1、 h S
2
2
膜渗透压法：M n，A 2 X 1和 粘度法： 、 M n、
prc 19.4
混 11 1 1 11 1 (1 1 )
pvc 混 19.4
3.31 3.1
19.61 16.3 16.31 19.4
1 31/ 33
1 2 / 33 0.061
第三章习题解答
18、今有一种三嵌段共聚物M-S-M，实验中测定， 当聚苯乙烯嵌段（S）的质量百分数为50%时， 在苯溶剂中S段的均方根长度为10.2nm。当CC键角为109°28′、键长为0.15nm，假定内旋 转不受位垒限制时，求出共聚物中S段和M段 （PMMA）的聚合度。 答：∵键角一定，内旋转不受位垒限制， ∴是自由旋转链。
2 0
M、 、h
/M
12、试举出三种热力学参数，用它们对聚合物溶解 性能进行判断，在什么情况下溶剂是良溶剂，一 般溶剂，θ溶剂，非溶剂。
答； 良溶剂 X1 <<1/2 A2 >>0 θ T>>θ α >>1
一般溶剂 θ溶剂 非溶剂 <1/2 =1/2 >1/2 >0 =0 <0 T>θ T=θ T< θ >1 =1 <1
g g
(433) 17.44(433 Tg ) lg 11.3015 (Tg ) 51.6 433 Tg
lg (Tg ) lg 5 11.3015 12.0005
(Tg ) 1012 Pa S
473 Tg 100
A exp (473) 0.1953 e 0.8226 (433) (473) 0.8226 (433) 0.8226 5 4.11Pa.S
第四章习题解答
4、按要求绘制示意图 （1）、两个不同分子量的线型非晶高聚物 的形变—温度曲线和模量—温度曲线（试样 MA>MB）
（2）、体型酚醛树脂和低硫化度丁二烯橡 胶的模量—温度曲线
（3）、增塑和未增塑高聚物的模量—温度 曲线
（1）
ε ε
0
Tg
TfB TfA T
0
Tg
TfB TfA T
（2）
8、何谓大分子链的柔顺性？试比较下列高聚物大分 子链的柔顺性，并简要说明理由。
* CH2 CH2
n
*
*wenku.baidu.com
CH2 C CH3
CH
CH2
n
*
*
H2 C
H * C n Cl *
H C CN
n
O O CH2 CH2 O C
O C *
*
CH2
*
答：大分子能改变构象的性质。 PIP>PE>PVC>PET>PAN