高分子物理习题集
高分子物理习题及答案
一、单项选择题1.高分子的基本运动是( B )。
A.整链运动 B.链段运动 C.链节运动2.下列一组高聚物分子中,柔性最大的是( A )。
A.聚氯丁二烯B.聚氯乙烯C.聚苯乙烯3. 下列一组高聚物中,最容易结晶的是( A ).A.聚对苯二甲酸乙二酯B. 聚邻苯二甲酸乙二酯C. 聚间苯二甲酸乙二酯4.模拟线性聚合物的蠕变全过程可采用( C )模型。
A.MaxwellB. KelvinC. 四元件5.在半晶态聚合物中,发生下列转变时,判别熵值变大的是( A )。
(1)熔融(2)拉伸取向(3)结晶(4)高弹态转变为玻璃态6.下列一组高聚物分子中,按分子刚性的大小从小到大的顺序是( ADBFC )。
A.聚甲醛;B.聚氯乙烯;C.聚苯乙烯;D. 聚乙烯;F. 聚苯醚7..假塑性流体的特征是( B )。
A.剪切增稠 B.剪切变稀 C.粘度仅与分子结构和温度有关8.热力学上最稳定的高分子晶体是( B )。
A.球晶 B.伸直链晶体 C.枝晶9.下列高聚物中,只发生溶胀而不能溶解的是( B )。
A. 高交联酚醛树脂;B. 低交联酚醛树脂;C.聚甲基丙稀酸甲脂10.高分子-溶剂相互作用参数χ1( A )聚合物能溶解在所给定的溶剂中A. χ1<1/2B. χ1>1/2C. χ1=1/211.判断下列叙述中不正确的是( C )。
A.结晶温度越低,体系中晶核的密度越大,所得球晶越小;B.所有热固性塑料都是非晶态高聚物;C.在注射成型中,高聚物受到一定的应力场的作用,结果常常得到伸直链晶体。
12. 判断下列叙述中不正确的是( C )。
A.高聚物的取向状态是热力学上一种非平衡态;B.结晶高聚物中晶片的取向在热力学上是稳定的;C.取向使材料的力学、光学、热性能各向同性。
13.关于高聚物和小分子物质的区别,下列( D )说法正确⑴高聚物的力学性质是固体弹性和液体粘性的综合;⑵高聚物在溶剂中能表现出溶胀特性,并形成居于固体和液体的一系列中间体系;⑶高分子会出现高度的各向异性。
高分子物理习题
⾼分⼦物理习题第⼀章绪论⼀、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 )A .合成纤维分⼦量最⾼,塑料最低9.下列那种⽅法可测定聚合物的数均分⼦量(B )A .超速离⼼沉降;B .膜渗透压C .黏度D .光散射⼆、问答与计算题1. 某⾼聚物10,0000M η=,已知Mark-Houwink ⽅程中4110/d g -K =?I ,α=0.8 Huggins ⽅程中常数κ=0.33(1)计算c =0.0030g/ml 时,溶液的相对粘度r η。
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:B2、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:B3、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:B4、“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:B5、结晶型聚合物的结晶温度范围是()。
A、Tg~TmB、Tg~TdC、Tm~TdD、Tb~Tg正确答案:A6、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:C7、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:B8、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:C9、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:C10、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:A11、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:A12、以下哪个专业术语是“anti-aging agent”的中文解释。
()A、交联剂B、降解反应C、防老剂D、抗氧剂正确答案:C13、高聚物在成型加工过程中经缓慢冷却后得到的产品具有( )。
A、脆性B、刚性C、柔韧性D、弹性正确答案:A14、下列方法可以提高聚合物的拉伸强度的是( )。
A、提高支化度B、橡胶共混C、加入增塑剂D、提高结晶度正确答案:D15、以下哪个专业术语是“orientation force”的中文解释。
高分子物理习题集(过丽梅)
高分子物理思考题/习题集过梅丽编北京航空航天大学2003年第一章1定义下列术语:1)内氢键;2)内聚能密度;3)构型与构象;4)无规线团;5)热塑弹体;6)分子链的最可几末端距、平均末端距和均方末端距;7)链段;8)分子链的均方半径;9)分子链的平衡态柔性和动态柔性。
2如何测定低分子物质的内聚能密度?能否用同样的方法测定高聚物的内聚能密度?3指出塑料、橡胶和纤维的内聚能密度的大致范围。
为什么聚乙烯的内聚能密度较低但能成为塑料?4写出聚1,2丁二烯和聚1,2异戊二烯可能的键接方式与构型。
51,2二氯乙烷有几种稳定的内旋转异构体?6间同立构聚丙烯是否能通过内旋转转化为全同立构聚丙烯?7设1个高分子主链由100个单键组成,每个单键相对于前一个键可以在空间采取2种可能的位置,试计算该高分子链在空间可能采取的构象数。
8将苯乙烯(S)与顺式1,4丁二烯(B)按20∶80的重量比合成的无规共聚物和SBS三嵌段共聚物在性能上可能有什么区别?9SBS热塑弹体与硫化橡胶在溶解性与热行为上有什么区别?10为什么只有柔性高分子链才适合作橡胶?金属材料能否出现高达百分之几十至几百的弹性大形变?11写出下列各组高聚物的结构单元,比较各组内几种高分子链的柔性大小并说明理由:1)聚乙烯,聚丙烯,聚苯乙烯;2)聚乙烯,聚乙炔,顺式1,4聚丁二烯;3)聚丙烯,聚氯乙烯,聚丙烯腈;4)聚丙烯,聚异丁稀;5)聚氯乙烯,聚偏氯乙烯;6)聚乙烯,聚乙烯基咔唑,聚乙烯基叔丁烷;7)聚丙烯酸甲酯,聚丙烯酸丙脂,聚丙酸戌酯;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。
12一种聚丙烯高分子链的聚合度为600,在外力作用下最大的拉伸比为10,求该高分子链的均方未端距与2f h 之比。
已知C-C 键的键长l =0.154nm ,键角α=109°28'。
13测得聚丁烯-1分子链的均方半径20ρ=36nm 2,分子量n M =33600,求该分子链最大伸长比m a x λ。
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:A2、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、10B、100C、200正确答案:B3、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:A4、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:B5、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:D6、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、2B、3C、4正确答案:B7、退火使结晶度A、增加B、减小C、不变正确答案:A8、HDPE的结晶度比LDPEA、高B、低C、相等正确答案:A9、淬火使结晶度A、增加B、减小C、不变正确答案:B10、理想溶液形成过程中体积变化△VM 为( )A、不确定B、△VM<0C、△VM =0D、△VM>0正确答案:C11、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:D12、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<0C、△Gm=0D、△Gm>0正确答案:B13、拉伸使聚合物的结晶度( )。
A、增大B、减小C、不变正确答案:A14、聚合物的相对分子质量具有A、单分散性B、单一性C、多分散性正确答案:C15、杨氏模量的单位是( )。
A、NB、N/m²C、比例常数,没单位正确答案:B16、下列有关高分子结构的叙述不正确的是A、高分子链具有一定的内旋转自由度B、结晶性的高分子中不存在非晶态C、高分子是一系列同系物的混合物D、高分子是由许多结构单元组成的正确答案:B17、用稀溶液黏度法测得的相对分子质量是A、数均相对分子质量B、重均相对分子质量C、黏均相对分子质量正确答案:C18、凝胶色谱柱内载体的粒间体积愈大,其扩展效应(A、没影响B、愈大C、不确定D、愈小正确答案:B19、高分子溶液的黏数(比浓黏度)随溶液浓度的增大而()A、降低B、不确定C、不变D、增大正确答案:D20、聚合物与溶剂间的相互作用参数越小,则溶胀度越( )。
高分子物理习题册 (11)
第十一章例11-1 单体经聚合反响得到聚合物,在红外和紫外光谱图中显示有一定的羰基含量。
1.试推测该聚合物的分子构造。
2.试判断该单体以何种机理进展聚合。
解:既然IR和UV光谱都说明有一定量的羰基,说明单体除了通过翻开C=C双键聚合外,还存在开环聚合反响,使最终聚合物中形成羰基。
最终聚合物的构造是:例11-2 一个冷冻的化学药品仓库着火后,已判定有一种化学药品能聚合得到一种很有商业潜力的新产品,由于是火灾,聚合反响条件无法确定,你如何通过红外光谱法判断是以下三类反响机理的哪一类?1.通过双键发生聚合反响;2.开环得到一种聚醚;3.OH基之间缩合失水生成聚醚。
解:烯类在3040~3010,690和1658cm-1有吸收峰,伯醇在3600~3450cm-1有很强的吸收。
因此如果聚合反响过程是通过双键进展的,烯的吸收峰将消失;如果聚合反响是通过醇的缩合,在3600~3450cm-1的强吸收将消失。
如果聚合反响是开环机理,醇和双键的峰都存在。
例11-3 说明怎样用红外光谱法将异戊二烯聚合生成的异构体加以区分?解?各异构体的特征谱线是顺1,4 1130 cm-1,反1,4 1152 cm-11,2 909 cm-1, 3,4 888cm-1例11-4 聚甲基丙烯酸甲酯的构造,可存在全同立构、间同立构和无规立构的构型,指出怎样用NMR谱图来区分这几种构型。
解:考察PMMA主链上的亚甲基假设为间同立构的聚合物,那么Ha=Hb,NMR谱图为单线;假设为全同立构的聚合物,那么Ha≠Hb;NMR谱图为四重线;假设为无规立构的聚合物〔即既有全同立构的链节又有间同立构的链节〕,NMR谱图应为五个峰。
例11-5 为什么用丁基锂作催化剂在甲苯中-78℃下聚合得到的PMMA的高分辨NMR谱中出现亚甲基质子的四重峰,请解释之。
解:因为得到的产物是全同立构PMMA。
PMMA的所有不等价质子都被三个以上的碳原子链别离开,所以就完全排除了自旋-自旋偶合作用,因而谱图中观察到峰的分裂,完全是由于大分子构型的不同而导致大分子空间排列的差异所呈现出质子的不等价。
《高分子物理》课程习题
《高分子物理》课程习题习题与思考题一1、解释下列名词:(1) 构型;(2) 构象;(3) 链段;(4) 热力学柔性;(5) 力学柔性;(6) 均方末端距;(7) 高斯链;(8) 全同立构2、试讨论线型聚戊二烯可能有哪些不同的构型。
3、聚丙烯中碳-碳单链是可以转动的,通过单键的转动能否把全同立构的聚丙烯变为“间同立构”的聚丙烯?4、什么是高聚物的结构?5、什么是链结构?6、什么是近程结构(一次结构)?7、如何区分高聚物的化学结构和物理结构?8、什么是高分子的键接结构?一般高分子都有哪几种键接结构?键接结构的不同对聚合物的性能有无影响?9、按高分子主链结构的不同,高分子可划分为哪几类?10、什么是高分子的构型?试讨论线型聚异戊二烯可能有哪些不同的构型。
11、支化或交联对高聚物的性能有何影响?12、试由分子结构分析高聚物的许多物理性能与低分子物质不同的主要原因。
13、什么是等规度?14、什么是定向聚合?15、什么是远程结构?16、什么是高聚物分子量的多分散性(分子量分布)?如何表征?17、什么叫做高分子的构象(二次结构)?假若聚丙烯的等规度不高,能否用改变构象的办法提高其等规度?说明原因。
18、什么是无规线团?19、什么是高分子链段?20、什么是内旋转?21、什么是高分子链的柔顺性?它与内旋转及链段的关系如何?22、什么是末端距?什么是均方末端距?什么是均方(旋转)半径?23、什么是自由连接(结合)链?24、什么是自由旋转链?25、什么是等效自由链?26、已知高分子主链中的键角大于90。
,定性讨论自由旋转链的均方末端距与键角的关系。
27、假定聚乙烯的聚合度为2000,键角为109.5。
,求伸直链的长度L max与自由旋转链的根均方末端距之比值。
并由分子运动观点解释某些高分子材料在外力作用下产生很大形变的原因。
28、试论分子结构对高分子链柔顺性的影响。
29、试论外界因素(温度、外力)对高分子链柔顺性的影响30、试比较下列聚合物分子链的柔顺性,并按柔顺性由大一小以>排列。
高分子物理测试题(含参考答案)
高分子物理测试题(含参考答案)一、单选题(共70题,每题1分,共70分)1、以下哪个专业术语是“photodegradation reaction”的中文解释。
()A、氧化降解反应B、解聚反应C、降解反应D、光降解正确答案:D2、以下哪个专业术语是“hydrogen bond”的中文解释。
()A、蠕变B、高分子C、橡胶D、氢键正确答案:D3、以下哪个专业术语是“relaxation time”的中文解释。
()A、松弛时间B、应力-应变力曲线C、松弛过程D、应力松弛正确答案:A4、以下哪个专业术语是“dispersion force”的中文解释。
()A、次价力B、静电力C、色散力D、诱导力正确答案:C5、判断下列叙述中不正确的是()。
A、结晶温度越低,体系中晶核的密度越大,B、所的球晶所有热固性塑料都是非晶态高聚物C、在注射成型中,高聚物受到一定的应力场的作用正确答案:C6、共聚物的Tg一般总是于两均聚物的的玻璃化温度。
()A、高B、低C、介于两者之间正确答案:C7、下列聚合物的内耗大小排列顺序正确的为()。
A、SBR﹥NBR﹥BRB、NBR﹥BR﹥SBRC、NBR﹥SBR﹥BR正确答案:C8、高分子-溶剂相互作用参数χ1()聚合物能溶解在所给定的溶剂中。
A、χ1<1/2B、χ1=1/2C、χ1>1/2正确答案:A9、PVC中添加()时,Tg和Tf均向低温方向移动。
A、填充剂B、稳定剂C、增塑剂正确答案:C10、下列方法中,能提高聚合物模量的是()。
A、与橡胶共混B、提高结晶度C、提高支化程度D、加入增塑剂正确答案:B11、下列哪个过程的熵变增加。
()A、交联B、橡胶拉伸C、结晶熔化正确答案:C12、下列各式关于均方末端距大小顺序正确的是 ( )。
A、完全伸直链B、自由旋转链C、自由结合链D、自由结合链正确答案:A13、下列方法中能使等规聚丙烯制品透明性增加的是 () 。
A、退火处理B、与结晶聚乙烯共混C、加入成核剂D、与非晶聚氯乙烯共混正确答案:C14、以下哪个专业术语是“SEM”的中文解释。
高分子物理习题集
1、高聚物结构包括 高分子的链结构 和高分子的聚集态结构,高分子的聚集态结构又包括 晶态结构 、 非晶态结构 、 取向态结构 和 液晶态结构以及织态结构 ;2、高分子链结构单元的化学组成有 碳链高分子 、 杂链高分子 、元素高分子和 梯形和双螺旋型高分子,元素高分子有 有机元素高分子 和 无机元素高分子 ;3、高分子的结晶形态有 折叠链片晶 、 串晶 、 伸直链片晶 和 纤维状晶 ;4、高聚物的晶态结构模型主要有 缨状胶束模型或两相模型、 折叠链结构模型 、 隧道-折叠链模型 、 插线板模型 ;高聚物的非晶态结构模型主要有 无规线团模型 和 折叠链缨状胶束粒子模型或两相球粒模型 ;5、测定分子量的方法有 端基分析法 、 气相渗透法 、 膜渗透法 、光散射法 、 粘度法 和 凝胶色谱法 ;6、提高高分子材料耐热性的途径主要有 增加链刚性 、增加分子间作用力 、 结晶;7、线性高聚物在溶液中通常为 无规线团 构象,在晶区通常为 伸直链或 折叠链 现象;8、高聚物稀溶液冷却结晶易生成 单晶 ,熔体冷却结晶通常生成 球晶 ;熔体在应力作用下冷却结晶常常形成 串晶 ;9、测定高聚物M n 、M w 、M η的方法分别有 膜渗透法 、 光散射法 、和 粘度法 ;测定高聚物相对分子质量分布的方法有 沉淀分级法 和 GPC ;其基本原理分别为 溶解度 和 体积排除 ;10、高聚物的熔体一般属于 假塑性 流体,其特性是 粘度随剪切速率增加而减小 ;高聚物悬浮体系、高填充体系、PVC 糊属于 胀塑性 流体,其特征是 粘度随剪切速率增加而增加 ;11、对于聚乙烯自由旋转链,均方末端距与链长的关系是 222nl h ;12、当温度T= θ 时,第二维里系数A 2= 0 ,此时高分子溶液符合理想溶液性质;13、测定PS 重均相对分子质量采用的方法可以是 光散射法 ;14、均相成核生长成为三维球晶时,Avranmi 指数n 为 4 ;15、蠕变可用 四元件或Voigt 模型 模型来描述;16、作橡胶、塑料和纤维使用的聚合物之间的主要区别是非 相对分子质量、模量和内聚能密度 ;17、制备高分子合金的方法有 物理或化学共混 ;18、目前世界上产量最大的塑料品种是聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯三种;合成纤维品种是涤纶、尼龙、腈纶三种;合成橡胶品种是丁苯橡胶、顺丁橡胶两种;19、高分子液晶根据分子排列方式和有序程度不同,分为近晶型、向列型、胆甾型三类;20、聚异丁烯-甲苯溶液的特性粘数随温度的上升而下降 ;21、乙酸乙烯含量为45%的EVA比含量为15%的EVA弹性大 ;22、双酚A型聚碳酸酯的玻璃化温度比聚对苯二甲酸己二醇酯的玻璃化温度高 ;23、聚对苯二甲酸乙二醇酯的结晶速度比聚乙烯的结晶速度慢 ;24、高分子溶液的混合熵比同样分子数目的小分子溶液的混合熵大得多;25、等规聚丙烯晶体中分子链处于螺旋构象;26、处于非晶态的结晶性高聚物慢速加热到T g以上时,会发生结晶现象;27、Z均相对分子质量与重均相对分子质量比较, Z均更能反映高分子的流动性;28、运用WLF方程时,应注意适用的温度范围;29、硬PVC中加入增塑剂,泊松比增加 ;30、高分子链在良溶剂中的末端距比在不良溶剂中的末端距大得多;31、通常假塑性流体的表观粘度比真实粘度小 ;32、用NaOH来中和聚丙烯酸水溶液时,比浓粘度变得越来越大 ,但NaOH过量时,比浓粘度又变小了;33、在高分子溶液中可以由参数χ1和αA2判断高聚物在溶液中的形态;可以由2h和2s表征分子的尺寸;34、Keller由 X射线衍射的实验事实证明了结晶高聚物有非晶结构;Flory由SANS 的实验结果证明了非晶态高聚物是由无规线团结构组成;35、聚乙烯的单晶片的形状通常是菱形或截顶菱形的,而聚甲醛单晶片的形状通常是六角形的;36、聚苯乙烯的极性比聚三氟氯乙烯的极性小 ,而前者的熔点比后者高 ;37、尼龙-6的结晶速度比顺式1,4-聚戊二烯的结晶速度快 ;38、聚乙烯晶体中,分子链处于平面锯齿形构象;39、对于非晶态的非极性高聚物,可根据溶度参数相近原则选择溶剂,对于非晶态的极性高聚物,可根据溶剂化原则和三维溶度参数相近原则选择溶剂;40、高聚物的化学结构对其熔点的影响主要是①分子间力 ,②分子链构象 ;41、高聚物加工的上限温度为分解温度 ,下限温度为流动温度 ;42、SBS的使用温度为T g以上 ;43、PE、IPP和PVC中,T g较高的是 PVC ,较低的是 PE ;44、橡胶拉伸时放热;45、PE、POM和聚氧化乙烯中,T m较高的是 POM ,较低的是聚氧化乙烯 ;46、重均相对分子质量与数均相对分子质量比较起来, 前者更能反映高分子的力学性质;47、刚性高分子的低温脆性小于柔性高分子;48、聚丙烯和聚乙烯比较,T g较高 ;49、高聚物的熔融指数越大,表示其流动性越好 ;50、PE总是比PMMA不透明,因为前者结晶 ;51、粘弹性材料的法向应力比粘性材料的法向应力大 ;52、高分子液晶根据介晶元在分子链中的位置不同,可分为主链型液晶与侧链型液晶;53、大分子链无缠结的线形高聚物处于粘流态时,其零剪切粘度与相对分子质量的关系符合3.4次方幂律 ;54、高弹形变时,模量随温度增加而增加 ,这是因为温度升高时分子热运动加剧,从而回缩力增大 ;55、制备高分子合金的方法有物理共混包括机械共混、溶液浇铸共混等、化学共混包括溶液接枝、溶胀聚合等 ;56、高分子链的柔顺性越大,它在溶液中的构象数越多 ,其均方开端距越小 ;57、聚异戊二烯可以生成六种有规异构体,它们是顺式1,4加成聚异戊二烯,反式1,4加成聚异戊二烯,全同1,2加成聚异戊二烯,间同1,2加成聚异戊二烯,全同3,4加成聚异戊二烯,间同3,4加成聚异戊二烯, ;58、聚合物在高压电场下,每单位厚度能承受到被击穿的电压称为击穿场强或介电强度;59、升温速度越快,高聚物的玻璃化转变温度T g越高 ;60、MH方程中指数α对于θ溶剂为 0.5 ,对于刚性棒聚合物为 2 ;61、作为电容器的高分子材料应当介电常数大和介电损耗小;作为绝缘用的高分子材料,应当介电常数小和电导率小;62、极性聚合物在外加电场的作用下会发生诱导极化和偶极极化;聚合物的极性越大,介电常数越大;聚合物的极性越大,介电损耗越大 ;63、自由体积理论认为,高聚物在玻璃化温度以下时,体积随温度升高而发生的膨胀是由于固有体积的膨胀 ;64、在用体积-温度曲线测定玻璃化转变温度的实验中,如降温T g以下某一温度时保持恒温,则总体积会减小增大、减小、不变;65、在压力的作用下,聚合物的T g会降低 ,熔点T m会升高 ;66、若某对称聚合物的T m为137℃,则其T g估计值为 -68℃ ;67、橡胶弹性与气体的弹性类似,弹性的本质是熵弹性,具有橡胶弹性的条件是长链、足够柔性与交联 ;橡胶在绝热拉伸过程中放热,橡胶的模量随温度的升高而升高 ;68、橡胶在溶剂中达到溶胀平衡时,相互作用参数X越小,溶胀程度越大 ;69、橡胶达溶胀平衡时,交联点之间的相对分子质量越大,高聚物的体积分数越小 ,越有利于溶胀;70、已知某交联聚合物溶于溶剂中,平衡时的体积分数Ф2=0.5,若将此交联聚合物的网链相对分子质量增大1倍后溶于同一溶剂中,则平衡时的体积分数Ф2= 0.33 ;71、理论上塑料和纤维的最高使用温度分别为 T g和 T m ;72、通常T g在室温以上的聚合物作为塑料使用,而T g在室温以下的作为橡胶或弹性体使用;73、测量聚合物T g方法有膨胀计法、温度-形变曲线法、 DSC法、介电松弛法 ;74、所有聚合物在T g时,自由体积分数均等于 2.5% ,粘度均等于 1012 Pa·s ;75、聚合物流体一般属于假塑性流体 ,粘度随着剪切速率的增大而减小 ,用幂律方程表示时,则n 小于 1大于、小于、等于;76、通常假塑型流体的表观粘度小于大于、小于、等于其真实粘度;77、聚合物相对分子质量越大,则熔体粘度越大;对相同相对分子质量的聚合物而言,相对分子质量分布越宽,则熔体的零切粘度越大 ;78、聚合物熔体的弹性响应包括有可回复的切形变 , 法向应力效应与挤出物胀大 ;79、PVC与HDPE相比,其T g较高、柔顺性较差、σt较大、流动性较差 ;80、聚合物样品在拉伸过程中出现细颈是屈服的标志,细颈的发展在微观上是分子中链段或晶片的取向过程;81、根据Tresca判据,在单轴拉伸时发生屈服的判据为 1/2σ1 =1/2σy =σs ;82、银纹的密度约为本体的 50%或40% ,银纹中分子链垂直于银纹的长度方向,加热退火会使银纹消失 ;83、相比于脆性断裂,韧性断裂的断裂面较为粗糙 ,断裂伸长率较大 ,并且在断裂之前存在屈服 ;84、随应变速率的增加,高分子材料的脆韧转变温度将降低 ;85、聚合物静态粘弹性现象主要表现在蠕变和应力松弛 ;86、理想弹性体的应力取决于应变 ,理想粘性体的应力取决于应变速度 ;87、粘弹性材料在交变应变作用下,应变会落后应力一个相角δ,且δ在 0~π/2 范围之内,δ的值越小,表明材料的弹性越好 ;88、在交变应变的作用下,材料的储能模量与应变同相, 损耗模量与应变的相差为π/2 ;89、Maxwell 模型是一个粘壶和一个弹簧 串 联而成,适用于模拟 线性 聚合物的 应力松弛 过程;Kevlin 模型是一个粘壶和一个弹簧 并 联而成,适用于模拟 交联 聚合物的 蠕变 过程;90、松弛时间为松弛过程完成 63.2% 或1- 1/e 所需的时间,温度越高,高分子链运动的松弛时间越 短 ;91、松弛时间τ的物理意义是 松弛过程完成63.2% 所需要的时间 ,τ值越小,表明材料的弹性越 差 ;92、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 右 移;93、聚合物的松弛行为包括 应力松弛 、 蠕变 、 滞后 和 内耗 ;94、高分子链的柔顺性增加,聚合物的T g 减少 、T m 减少 、T f 减少 、T b 增加 、结晶能力 增加 、溶解能力 增加 、粘度 增加 、结晶速率 增加 ;95、随着聚合物的柔顺性增加,链段长度 减小 、刚性比值 减小 、无扰尺寸减小 、极限特征比 减小 ;96、增加温度,聚合物的σt 减小 、σi 增加 、粘度 减小 、柔顺性 增加 、τ 减小 、蠕变 增加 ;97、取向可使聚合物在取向方向上的σt 增加 、σi 工厂增加 、E 增加 ,断裂伸长率 增加 、可使聚合物的结晶度 增加 、高分子液晶相的流体在取向方向上的粘度 减小 、流动性 减小 ;98、随着聚合物的相对分子质量增加,聚合物的σt 增加 、σi 增加 、硬度 增加 、T g 临界相对分子质量之前 增加 、T f 增加 、T m 增加 、粘度 增加 、熔融指数 减小 、结晶速率 减小 、熔解性 减小 、可加工性 减小 、柔顺性 增加 ;99、分子作用力增加,聚合物的T g 增加 、T f 增加 、粘度 增加 、柔顺性 减小 、内耗 增加 ;100、适度交联可使聚合物的T g 增加 、T f 增加 、流动性 减小 、结晶度 减小 、应力松弛 减小 、蠕变 减小 ;101、结晶度提高,聚合物的σt 增加 、σi 减小 、硬度 增加 、断裂伸长率 减小 、密度 增加 、耐热性能 增加 、透光性 减小 ;102、链段长度增加表明聚合物的刚性 增加 、均方末端距 增加 、应力松弛 减小 、蠕变 减小 、流动性 减小 、T g 增加 、T f 增加 、T m 增加 ;103、根据平均场理论,聚合物溶于小分子溶剂的单位摩尔混合自由能=)ln ln (2112211ϕχϕϕn n n RT G m ++=∆ ;104、高分子合金出现相分离时,如果扩散是由低浓度向高浓度扩散,则相分离机理为 旋节线 机理、;如果相分离过程中相区浓度保持不变,则分离机理为 成核生长 机理;105、现有PS-苯溶液,选用甲醇作为沉淀剂进行沉淀分级;溶液浓度为2%时分级效率比溶液浓度为0.5%的分级效率差好、差、相同;106、测定聚合物溶度参数通常有粘度法、溶胀度法和滴定法三种方法; 107、高聚物在θ条件下,超额化学位△μ1E =0,其高分子链段间以及链段与溶剂分子间的相互作用相等、溶液呈现无扰状态 ;此时χ1等于 0.5 ,A2等于0 ;108、增塑可使聚合物的T g降低、T f降低、T m降低、σt降低、σi提高、% 提高、η降低、柔顺性提高、流动性提高 ;109、柔性聚合物的凝聚态结构可能为晶态和非晶态 ;110、用X射线法表征结晶聚合物,结果出现德拜环和弥散环共存,这说明结晶聚合物中晶区和非晶区共存;111、球晶在偏光显微镜下观察发现有Maltese黑十字,目前认为产生的结构原因是片晶辐射状生长形成球晶 ;112、高温高压下PE会生成伸直链晶;PE在适当条件下会生成环带球晶,偏光显微镜下观察等间距的消光同心环 ;113、液晶为有序液体,分子结构中必须含有刚性结构方能形成液晶,或为棒状,其长径比至少为 4/1 ;或为盘状,其长径比至多为 1/4 ;114、某热致液晶聚合物可出现近晶A和向列两种液晶相,则从低温至高温依次出现的聚集态为晶体K 、近晶A相液晶S A、向列相液晶N 、液体l ;115、高分子液晶根据生成方式的不同,可分为溶致液晶与热致液晶;116、多组分聚合物相容性的表征方法包括测量T g、电子显微镜、膜或溶液的光学透光率等;117、当向PP内加入抗氧剂时,抗氧剂一般只存在于非晶区,这有利于抗氧剂产生作用; 118、单晶是在极稀的溶液浓度和很慢的冷却速度下形成的;119、共聚使PE的结晶能力下降、结晶度减小、室温溶解能力增加、链的规整性被破坏 ;120、Avrami方程中的指数n的物理意义是成核生长维数 ;121、高聚物的结晶速率由成核速率和生长速率共同决定;122、晶片厚度越厚,熔点越高 ;可用于表征结晶速度的参数为 t1/2或 k ;123、聚合物的结晶过程中,成核方式有均相成核和非均相成核两种;124、结晶聚合物熔融过程与低分子晶体熔融过程的差别在于前者有熔限 ;125、用GPC进行分子分级时,相对分子质量大的先淋洗出来;126、用膜渗透压法可测定数均相对分子质量,用光散射法可测定重均相对分子质量,用粘度法可测定粘均相对分子质量;127、在利用光散射法测定相对分子质量时,利用Zimm作图法可以得到均方旋转半径2S、第二维里系数A2、重均相对分子质量M 3个参数;w128、通常用于测定聚合物的相对分子质量分布的GPC法,其中文名称为凝胶渗透色谱 ; 129、DSC方法可测定的参数包括结晶度、结晶速度、熔点和玻璃化温度其它还有比热、液晶相转变温度、各类热焓等;130、聚合物的相对分子质量具有多分散性 ,依据不同的测定方法可得到数均、重均、 Z均、粘均等相对分子质量;131、测定相对分子质量的方法有端基分析、膜渗透法、气相渗透法、光散射、 GPC ;132、聚合物的构型是由化学键所决定的原子空间排布,检测构型可采用 NMR或红外方法;如果主链中含有不对称碳原子,该聚合物将可能存在全同、间同、无规三种构型;133、正己烷存在 27 种稳定构象组合;134、高斯链的均方末端距与相对分子质量的 1 次方成正比;135、聚合物在溶液中通常呈无规线团构象,在晶区中通常为平面锯齿或螺旋 ; 136、在θ状态下,聚合物分子链的均方末端距= nl2或Zb2 ,其值小于良溶剂分子链的均方末端距;137、高分子物理的核心问题是要解决聚合物的结构与性能之间的关系;138、一般可溶、可溶的聚合物通常具有线形结构;一般不溶、不溶的聚合物通常具有网状结构、又称为交联聚合物;139、低压聚乙烯结晶时相对分子质量和结晶温度有以于关系示意图;图中1为130℃等温结晶;2为快速冷却结晶;图 A 为正确的关系示意图;140、请正确选择 A;B;A;B;C;D ;141、结晶性高聚物有以下4种结晶形态:A单晶;B串晶;C球晶;D伸直链晶体;其生成条件一般为:高压下结晶生成 D ;高速搅拌时结晶生成 B ;浓溶液或熔体结晶生成C ;极稀溶液中结晶生成 A ;142、银纹是在张力或溶剂的作用下产生的,银纹内部存在银纹质微纤 ,其方向与外力方向平行 ;。
高分子物理试题库+参考答案
高分子物理试题库+参考答案一、单选题(共70题,每题1分,共70分)1、下列方法中,可以降低熔点的是()。
A、降低结晶度B、加入增塑剂C、主链上引入芳杂环D、提高分子量正确答案:B2、“是高聚物链段运动开始发生的温度.”是下列选项中哪一个名词的解释。
()A、构型B、熔融指数C、玻璃化温度D、泊松比正确答案:C3、GPC测定相对分子质量分布时,从色谱柱最先分离出来的是()。
A、相对分子质量最大的B、相对分子质量最小的C、依据所用的溶剂不同,其相对分子质量大小的先后次序正确答案:A4、聚苯乙烯分子中可能呈现的构象是()。
A、螺旋链B、无规线团C、折叠链正确答案:B5、“联系起两银文面的束状或高度取向的聚合物。
”是下列选项中哪一个名词的解释。
()A、银纹质(体)B、力学状态C、银纹D、解聚反应正确答案:A6、下列哪种聚合物不存在旋光异构体? ( )A、聚甲基丙烯酸甲酯B、聚异戊二烯C、聚乙烯D、聚丙烯正确答案:C7、以下哪个专业术语是“macromolecule”的中文解释。
()A、解聚反应B、粘弹性C、高分子D、D高聚物正确答案:C8、下列一组高聚物中,内聚能密度最大的是()。
A、橡胶B、纤维C、塑料正确答案:B9、以下哪个专业术语是“polyaddition reaction”的中文解释。
()A、双轴取向B、加聚反应C、解聚反应D、键接异构正确答案:B10、下列聚合物中分子链柔性最大是 ( ) 。
A、聚丙烯B、聚氯乙烯C、聚乙烯D、聚丙烯腈正确答案:C11、反1,4-聚异戊二烯的Tg比顺1,4-聚异戊二烯的Tg()。
A、低B、差不多C、高正确答案:C12、以下三种聚合物,内聚能密度最大的是()。
A、橡胶C、塑料正确答案:B13、WLF方程不能用于()。
A、测松弛时间B、测黏度C、测结晶度正确答案:C14、“材料拉伸时横向应变与纵向应变比值之负数,是一个反映材料性质的重要参数。
”是下列选项中哪一个名词的解释。
高分子物理第七章习题
第七章习题一、概念1、蠕变2、应力松弛3、滞后现象与力学内耗4、时温等效原理5、Blotzmann叠加原理二、选择答案1、粘弹性是高聚物的重要特征,在适当外力作用下,()有明显的粘弹性现象。
A、T g以下很多B、T g附近C、T g以上很多D、f附近2、关于WLF方程,说法不正确的为()。
A、严格理论推导公式B、T g参考温度,几乎对所有聚合物普遍适用C、温度范围为T g~T g+100℃D、WLF方程是时温等效原理的数学表达式3、()模型基本上可用于模拟交联聚合物的蠕变行为。
A、Flory,B、Huggins,C、Kelvin,D、Maxwell4、()模型可以用于模拟线性聚合物的应力松弛行为。
A、Flory,B、Huggins,C、Kelvin,D、Maxwell三、填空题1、Maxwell模型可模拟线性聚合物的现象,而Kelvin模型基本上可用来模拟交联聚合物的行为。
2、WLF方程若以T g为参考温度,则lg a T= ,WLF方程可定量描述时-温等效原理。
根据时-温等效原理,提高试验拉伸速率,力学损耗将向方向移动。
3、聚合物的静态粘弹性主要表现为和。
4、一硫化橡胶试样在周期性交变拉伸作用下,应变落后于应力变化的现象称为现象,对应于同一应力值,回缩时的应变拉伸时的应变。
拉伸曲线下的面积表示,回缩曲线下的面积表示,两个面积之差表示。
5、聚合物在交变应力下应变落后于应力的现象称为。
在每一循环变化中,热损耗掉的能量与最大储能量之比称为。
四、回答下列问题1、写出麦克斯韦尔模型、开尔文模型的运动方程。
这两种模型可以模拟什么样的聚合物的何种力学松弛行为?2、“聚物的应力松弛是指维持聚合物一恒定应变所需的应力逐渐衰减到零的现象”,这句话对吗?为什么?3、画出固定试验温度下,聚合物的内耗与外力频率的关系曲线,并以松弛的观点加以解释和说明。
4、示意画出聚合物动态粘弹性的温度谱,说明温度对聚合物内耗大小的影响。
高分子物理测试题(含参考答案)
高分子物理测试题(含参考答案)一、单选题(共50题,每题1分,共50分)1、橡胶的使用温度范围是( )。
A、Tg~T之间B、T以上C、Tg以上正确答案:A2、用显微镜观察球晶半径随时间的变化,从而求得的结晶速度参数是A、t1/2B、Avrami公式中的速率常数KC、结晶线生长率正确答案:C3、下列因素中,引起聚合物爬杆效应的是( )。
A、黏性行为B、弹性行为C、温度效应正确答案:B4、增加分子极性,聚合物的玻璃化温度将( )A、下降B、升高C、保持不变正确答案:B5、高聚物在交变应力的作用下,与能量损耗有关的模量是( )。
A、储存模量和损耗模量B、储存模量C、损耗模量正确答案:C6、高分子的下列性质中,随高分子的柔顺性增加而增加的是A、TgB、TmC、结晶能力正确答案:C7、1, 4-丁二烯聚合可以形成顺式和反式两种构型,它们被称为( )A、旋光异构体B、间同异构体C、几何异构体正确答案:C8、聚合物溶液在搅拌下结晶时可以形成A、球晶B、串晶C、单晶正确答案:B9、熔融指数的单位是( )A、泊B、秒C、克正确答案:C10、橡胶在伸长的过程中会( )。
A、无热量变化B、放热C、吸热正确答案:B11、某聚合物拉伸时发生脆性断裂,说明( )。
A、拉伸强度低于剪切强度B、拉伸强度高于剪切强度正确答案:A12、如果C—C键长为l=1.54×10~10m,则聚合度为1000的聚乙烯自由结合链的根均方末端距为:√r2=(A、4.87×10-9mB、6.89×10-9mC、9.74×10-9m正确答案:B13、凝胶色谱柱内载体的孔洞体积愈大,则其分离效率(A、不确定B、愈高C、没影响D、愈低正确答案:B14、在下列聚合物中,结晶能力最强的是A、无规聚苯乙烯B、等规聚苯乙烯C、苯乙烯-丁二烯共聚物正确答案:B15、在下列情况下,非极性交联聚合物(溶度参数为δ2)在溶剂(溶度参数为δ1)中的平衡溶胀比最大的是A、δ1=δ2B、不确定C、δ1>δ2D、δ1<δ2正确答案:A16、非极性聚合物溶解在非极性溶剂中,混合热△Hm为(A、不确定B、△Hm>0C、△Hm=0D、△Hm<0正确答案:B17、交联高聚物蠕变过程中的形变包括( )。
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五.通常情况下PS是一种刚性很好的塑料,而丁二烯与苯乙烯的无规共聚物(B:S=75:25)和三嵌段共聚物SBS(B:S=75:25)是相当好的橡胶材料,从结构上分析其原因。
高分子物理习题集不含答案
《高分子物理》习题集一、 概念:第一章 构型与构象 均方末端距 链段 全同立构与无规立构第二章 球晶 片晶 高分子合金第三章 溶液 溶度参数 第二维利系数 Huggins 参数第四章 特性粘度 GPC 原理第五章 玻璃化转变(温度) 次级转变 物理老化与化学老化 内增塑作用与外增塑作用均相成核与异相成核第六章 熵弹性 热塑性弹性体第七章 蠕变 应力松弛 滞后现象与力学内耗 时温等效原理 Blotzmann 叠加原理第八章 脆性断裂与韧性断裂 杨氏模量 屈服强度 屈服伸长率 断裂强度 断裂能冲击强度 剪切带 银纹第九章 牛顿流体与非牛顿流体 假塑性流体 宾汉流体 表观粘度 粘流活化能 韦森堡效应(包轴效应) 巴拉斯效应(挤出物胀大现象) 不稳定流动第十章 介电常数 介电损耗 驻极体 热释电谱 热性能 表面与界面二、选择答案1、高分子科学诺贝尔奖获得者中,( )首先把“高分子”这个概念引进科学领域。
A 、H. Staudinger,B 、K.Ziegler, G .Natta,C 、P. J. Flory,D 、H. Shirakawa2、下列聚合物中,( )是聚异戊二烯(PI)。
A 、 CCH 2n CH CH 2CH 3B 、O C NH O C NH C 6H 4C 6H 4n C 、 CH Cl CH 2n D 、OC CH CH O O n O C3、链段是高分子物理学中的一个重要概念,下列有关链段的描述,错误的是( )。
A 、高分子链段可以自由旋转无规取向,是高分子链中能够独立运动的最小单位。
B 、玻璃化转变温度是高分子链段开始运动的温度。
C 、在θ条件时,高分子“链段”间的相互作用等于溶剂分子间的相互作用。
D 、聚合物熔体的流动不是高分子链之间的简单滑移,而是链段依次跃迁的结果。
4、下列四种聚合物中,不存在旋光异构和几何异构的为( )。
A 、聚丙烯,B 、聚异丁烯,C 、聚丁二烯,D 、聚苯乙烯5、下列说法,表述正确的是( )。
高分子物理习题和答案
⾼分⼦物理习题和答案第1章⾼分⼦链的结构1. 写出聚氯丁⼆烯的各种可能构型。
2. 构型与构象有何区别?聚丙烯分⼦链中碳-碳单键是可以旋转的,通过单建的内旋转是否可以使全同⽴构的聚丙烯变为间同⽴构的聚丙烯?为什么?答:构型:是指分⼦中由化学键所固定的原⼦在空间的⼏何排列。
构象:由于分⼦中的单键内旋转⽽产⽣的分⼦在空间的不同形态。
全同⽴构聚丙烯与间同⽴聚丙烯是两种不同构型,必须有化学键的断裂和重排。
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,⽽间规⽴构聚氯⼄稀分⼦链在晶体中呈平⾯锯齿构象?答:因为等规PS 上的苯基基团体积较⼤,为了使体积较⼤的侧基互不⼲扰,必须通过C -C 键的旋转加⼤苯基之间的距离,才能满⾜晶体中分⼦链构象能量最低原则;对于间规PVC ⽽⾔,由于氢原⼦体积⼩,原⼦间⼆级近程排斥⼒⼩,所以,晶体中分⼦链呈全反式平⾯锯齿构象时能量最低。
4. 哪些参数可以表征⾼分⼦链的柔顺性?如何表征?答:空间位阻参数δ212,2=rf h h δδ越⼤,柔顺性越差;δ越⼩,柔顺性越好;特征⽐C n 22nlh c n =对于⾃由连接链 c n =1对于完全伸直链c n =n ,当n→∞时,c n 可定义为c ∞,c ∞越⼩,柔顺性越好。
链段长度b :链段逾短,柔顺性逾好。
5. 聚⼄烯分⼦链上没有侧基,内旋转位能不⼤,柔顺型好。
该聚合物为什么室温下为塑料⽽不是橡胶?答:因为聚⼄烯结构规整,易结晶,故具备了塑料的性质,室温下聚⼄烯为塑料⽽不是橡胶。
6. 从结构出发,简述下列各组聚合物的性能差异: (1) 聚丙烯腈与碳纤维;线性⾼分⼦梯形⾼分⼦(2)⽆规⽴构聚丙烯与等规⽴构聚丙烯;⾮晶⾼分⼦结晶性⾼分⼦ (3)顺式聚1,4-异戊⼆烯(天然橡胶)与反式聚1,4-异戊⼆烯;柔性 (4)⾼密度聚⼄烯、低密度聚⼄烯与交联聚⼄烯。
⾼密度聚⼄烯为平⾯锯齿状链,为线型分⼦,模量⾼,渗透性⼩,结晶度⾼,具有好的拉伸强度、劲度、耐久性、韧性;低密度聚⼄烯⽀化度⾼于⾼密度聚⼄烯(每1000个主链C 原⼦中约含15~35个短⽀链),结晶度较低,具有⼀定的韧性,放⽔和隔热性能较好;交联聚⼄烯形成了⽴体⽹状的结构,因此在韧性、强度、耐热性等⽅⾯都较⾼密度聚⼄烯和低密度聚⼄烯要好。
高分子物理习题集及答案
第一章 高分子链的结构1 写出由取代的二烯(1,3丁二烯衍生物)CH 3CH CH CH CH COOCH 3经加聚反应得到的聚合物,若只考虑单体的1,4-加成,和单体头-尾相接,则理论上可有几种立体异构体?解:该单体经1,4-加聚后,且只考虑单体的头-尾相接,可得到下面在一个结构单元中含有三个不对称点的聚合物:CH CH CH CH CH 3COOCH 3n即含有两种不对称碳原子和一个碳-碳双键,理论上可有8种具有三重有规立构的聚合物。
2 今有一种聚乙烯醇,若经缩醛化处理后,发现有14%左右的羟基未反应,若用HIO 4氧化,可得到丙酮和乙酸。
由以上实验事实,则关于此种聚乙烯醇中单体的键接方式可得到什么结论?解:若单体是头-尾连接,经缩醛化处理后,大分子链中可形成稳定的六元环,因而只留下少量未反应的羟基:CH 2CH CH 2CH CH 2CH CH 2OCH 2CH OCH 2O CH CH 2CH 2CH OH同时若用HIO 4氧化处理时,可得到乙酸和丙酮:CH 2CH CH 2OHCH CH 2OHCH OHHIO 4CH 3COHO+CH 3COCH 3若单体为头-头或尾-尾连接,则缩醛化时不易形成较不稳定的五元环,因之未反应的OH 基数应更多(>14%),而且经HIO 4氧化处理时,也得不到丙酮:CH 2CH CH OHCH 2CH 2CH OHOHCH 2OCHO2OCHCH 2CH 2CHOHCH 2CH CH OHCH 2CH 2CH OHOH4CH 3COHO+OH COCH 2CH 2COHO可见聚乙烯醇高分子链中,单体主要为头-尾键接方式。
3 氯乙烯(CH 2CHCl)和偏氯乙烯(CH 2CCl 2)的共聚物,经脱除HCl 和裂解后,产物有:,Cl,ClCl,ClCl Cl等,其比例大致为10:1:1:10(重量),由以上事实,则对这两种单体在共聚物的序列分布可得到什么结论?解:这两种单体在共聚物中的排列方式有四种情况(为简化起见只考虑三单元):CH2CHClCH2CClCl +(V)(D) V V VV V DD D VD D D这四种排列方式的裂解产物分别应为:,Cl,ClCl,ClCl Cl而实验得到这四种裂解产物的组成是10:1:1:10,可见原共聚物中主要为:V V V、D D D的序列分布,而其余两种情况的无规链节很少。
高分子物理习题集_答案
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。
构象是围绕单键旋转所引起的排列变化,改变构象只需克服单键旋转位垒即可实现,而且分子中的单键旋转是随时发生的,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CH2C3CH CH21234(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。
CH2nC3CH CH21,4-加成CH2nC3CH CH21,2-加成CH2nC CH3CH CH23,4-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 2CH 2CH 2CH 2C CH 3C HCH 3C CH②反式1,4-加成2CH 2CH 2CH 2C CH 3C HCH 3C CH③1,2-加成全同立构CH 2C C 3C C HHH HCH CH 2CH CH 3C C H CH 2CHCH 3④1,2-加成间同立构C C 3CC HH HHCH 3C C H CH 3RRRR=CHCH 2⑤3,4-加成全同立构CH 2C CH3C CC C HH H HC C H HCH 2C CH 3CH 2C CH3HH⑥3,4-加成间同立构C C CC HH H HC CH HRRRR=CH 2H H C CH 36.分子间作用力的本质是什么?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)、聚丙烯酸各有那些分子间作用力? 答:分子间作用力的本质是:非键合力、次价力、物理力。
高分子物理试题
《高分子物理》习题1.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?2.试写出线型聚异戊二烯加聚产物可能有那些不同的构型。
3. 某单烯类聚合物的聚合度为2000,试计算分子链完全伸展时的长度是其均方根末端距的多少倍?(假定该分子链为自由旋转链。
)并由分子运动观点解释某些高分子材料在外力作用下可以产生很大形变的原因。
4、写出下列各组高聚物的结构单元,比较各组内几种高分子链的柔性大小,并说明原因。
1)聚乙烯,聚丙烯,聚苯乙烯2)聚氯乙烯,聚偏氯乙烯3)聚乙烯,聚乙炔,顺式1,4聚丁二烯4)聚甲醛,聚乙烯5)聚乙烯,聚乙烯咔唑,聚乙烯基叔丁烷6)聚丙烯酸甲酯,聚丙烯酸丙酯,聚丙烯酸戊酯7)聚酰胺66,聚对苯二甲酸对苯二胺8)聚对苯二甲酸乙二醇酯,聚对苯二甲酸丁二醇酯9)聚丙烯,聚氯乙烯,聚丙烯腈5. 由文献查得涤纶树脂的密度)(1050.133-⋅⨯=m kg c ρ和)(10335.133-⋅⨯=m kg a ρ,内聚能)(67.661单元-⋅=∆mol kJ E 。
今有一块的涤纶试样361051.096.242.1m -⨯⨯⨯,重量为kg 31092.2-⨯,试由以上数据计算:(1)涤纶树脂试样的密度和结晶度;(2)涤纶树脂的内聚能密度。
6. 以聚乙烯为例,说明在什么条件下可以形成单晶、球晶、串晶、伸直链片晶,这些形态的晶体特征是什么?为什么在聚合物不易形成100%结晶的宏观单晶体?7. 有两种乙烯和丙烯的共聚物,其组成相同,其中一种在室温时是橡胶状的,一直到温度降低-70℃才变硬;另一种在室温时则是硬而韧又不透明的材料,试解释它们内在结构上的差别。
8. 两种聚丙烯丝,在纺丝过程中,牵伸比相同,而分别采用冷水冷却和90℃的热水冷却。
将这两种丝加热到90℃何者收缩率大?为什么?9. (1)将熔融态的聚乙烯(PE )、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET )和聚苯乙烯(PS )淬冷到室温,PE 是半透明的,而PET 和PS 是透明的。
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1、高聚物结构包括 高分子的链结构 和高分子的聚集态结构,高分子的聚集态结构又包括 晶态结构 、 非晶态结构 、 取向态结构 和 液晶态结构以及织态结构 。
2、高分子链结构单元的化学组成有 碳链高分子 、 杂链高分子 、元素高分子和 梯形和双螺旋型高分子,元素高分子有 有机元素高分子 和 无机元素高分子 。
3、高分子的结晶形态有 折叠链片晶 、 串晶 、 伸直链片晶 和 纤维状晶 。
4、高聚物的晶态结构模型主要有 缨状胶束模型(或两相模型)、 折叠链结构模型 、 隧道-折叠链模型 、 插线板模型 ;高聚物的非晶态结构模型主要有 无规线团模型 和 折叠链缨状胶束粒子模型(或两相球粒模型) 。
5、测定分子量的方法有 端基分析法 、 气相渗透法 、 膜渗透法 、光散射法 、 粘度法 和 凝胶色谱法 。
6、提高高分子材料耐热性的途径主要有 增加链刚性 、增加分子间作用力 、 结晶。
7、线性高聚物在溶液中通常为 无规线团 构象,在晶区通常为 伸直链 或 折叠链 现象。
8、高聚物稀溶液冷却结晶易生成 单晶 ,熔体冷却结晶通常生成 球晶 。
熔体在应力作用下冷却结晶常常形成 串晶 。
9、测定高聚物M n 、M w 、M η的方法分别有 膜渗透法 、 光散射法 、和 粘度法 。
测定高聚物相对分子质量分布的方法有 沉淀分级法 和 GPC ;其基本原理分别为 溶解度 和 体积排除 。
10、高聚物的熔体一般属于 假塑性 流体,其特性是 粘度随剪切速率增加而减小 。
高聚物悬浮体系、高填充体系、PVC 糊属于 胀塑性 流体,其特征是 粘度随剪切速率增加而增加 。
11、对于聚乙烯自由旋转链,均方末端距与链长的关系是 222nl h 。
12、当温度T= θ 时,第二维里系数A 2= 0 ,此时高分子溶液符合理想溶液性质。
13、测定PS 重均相对分子质量采用的方法可以是 光散射法 。
14、均相成核生长成为三维球晶时,Avranmi 指数n 为 4 。
15、蠕变可用 四元件(或Voigt 模型) 模型来描述。
16、作橡胶、塑料和纤维使用的聚合物之间的主要区别是非 相对分子质量、模量和内聚能密度 。
17、制备高分子合金的方法有 物理或化学共混 。
18、目前世界上产量最大的塑料品种是聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯(三种);合成纤维品种是涤纶、尼龙、腈纶(三种);合成橡胶品种是丁苯橡胶、顺丁橡胶(两种)。
19、高分子液晶根据分子排列方式和有序程度不同,分为近晶型、向列型、胆甾型三类。
20、聚异丁烯-甲苯溶液的特性粘数随温度的上升而下降。
21、乙酸乙烯含量为45%的EVA比含量为15%的EVA弹性大。
22、双酚A型聚碳酸酯的玻璃化温度比聚对苯二甲酸己二醇酯的玻璃化温度高。
23、聚对苯二甲酸乙二醇酯的结晶速度比聚乙烯的结晶速度慢。
24、高分子溶液的混合熵比同样分子数目的小分子溶液的混合熵大得多。
25、等规聚丙烯晶体中分子链处于螺旋构象。
26、处于非晶态的结晶性高聚物慢速加热到T g以上时,会发生结晶现象。
27、Z均相对分子质量与重均相对分子质量比较, Z均更能反映高分子的流动性。
28、运用WLF方程时,应注意适用的温度范围。
29、硬PVC中加入增塑剂,泊松比增加。
30、高分子链在良溶剂中的末端距比在不良溶剂中的末端距大得多。
31、通常假塑性流体的表观粘度比真实粘度小。
32、用NaOH来中和聚丙烯酸水溶液时,比浓粘度变得越来越大,但NaOH过量时,比浓粘度又变小了。
33、在高分子溶液中可以由参数χ1和α(A2)判断高聚物在溶液中的形态。
可以h和2s表征分子的尺寸。
由234、Keller由 X射线衍射的实验事实证明了结晶高聚物有非晶结构。
Flory由SANS 的实验结果证明了非晶态高聚物是由无规线团结构组成。
35、聚乙烯的单晶片的形状通常是菱形或截顶菱形的,而聚甲醛单晶片的形状通常是六角形的。
36、聚苯乙烯的极性比聚三氟氯乙烯的极性小,而前者的熔点比后者高。
37、尼龙-6的结晶速度比顺式1,4-聚戊二烯的结晶速度快。
38、聚乙烯晶体中,分子链处于平面锯齿形构象。
39、对于非晶态的非极性高聚物,可根据溶度参数相近原则选择溶剂,对于非晶态的极性高聚物,可根据溶剂化原则和三维溶度参数相近原则选择溶剂。
40、高聚物的化学结构对其熔点的影响主要是①分子间力,②分子链构象。
41、高聚物加工的上限温度为分解温度,下限温度为流动温度。
42、SBS的使用温度为T g以上。
43、PE、IPP和PVC中,T g较高的是 PVC ,较低的是 PE 。
44、橡胶拉伸时放热。
45、PE、POM和聚氧化乙烯中,T m较高的是 POM ,较低的是聚氧化乙烯。
46、重均相对分子质量与数均相对分子质量比较起来,前者更能反映高分子的力学性质。
47、刚性高分子的低温脆性小于柔性高分子。
48、聚丙烯和聚乙烯比较,T g较高。
49、高聚物的熔融指数越大,表示其流动性越好。
50、PE总是比PMMA不透明,因为前者结晶。
51、粘弹性材料的法向应力比粘性材料的法向应力大。
52、高分子液晶根据介晶元在分子链中的位置不同,可分为主链型液晶与侧链型液晶。
53、大分子链无缠结的线形高聚物处于粘流态时,其零剪切粘度与相对分子质量的关系符合次方幂律。
54、高弹形变时,模量随温度增加而增加,这是因为温度升高时分子热运动加剧,从而回缩力增大。
55、制备高分子合金的方法有物理共混(包括机械共混、溶液浇铸共混等)、化学共混(包括溶液接枝、溶胀聚合等)。
56、高分子链的柔顺性越大,它在溶液中的构象数越多,其均方开端距越小。
57、聚异戊二烯可以生成六种有规异构体,它们是顺式1,4加成聚异戊二烯,反式1,4加成聚异戊二烯,全同1,2加成聚异戊二烯,间同1,2加成聚异戊二烯,全同3,4加成聚异戊二烯,间同3,4加成聚异戊二烯,。
58、聚合物在高压电场下,每单位厚度能承受到被击穿的电压称为击穿场强或介电强度。
59、升温速度越快,高聚物的玻璃化转变温度T g越高。
60、MH方程中指数α对于θ溶剂为,对于刚性棒聚合物为 2 。
61、作为电容器的高分子材料应当介电常数大和介电损耗小;作为绝缘用的高分子材料,应当介电常数小和电导率小。
62、极性聚合物在外加电场的作用下会发生诱导极化和偶极极化;聚合物的极性越大,介电常数越大;聚合物的极性越大,介电损耗越大。
63、自由体积理论认为,高聚物在玻璃化温度以下时,体积随温度升高而发生的膨胀是由于固有体积的膨胀。
64、在用体积-温度曲线测定玻璃化转变温度的实验中,如降温T g以下某一温度时保持恒温,则总体积会减小(增大、减小、不变)。
65、在压力的作用下,聚合物的T g会降低,熔点T m会升高。
66、若某对称聚合物的T m为137℃,则其T g估计值为 -68℃。
67、橡胶弹性与气体的弹性类似,弹性的本质是熵弹性,具有橡胶弹性的条件是长链、足够柔性与交联。
橡胶在绝热拉伸过程中放热,橡胶的模量随温度的升高而升高。
68、橡胶在溶剂中达到溶胀平衡时,相互作用参数X越小,溶胀程度越大。
69、橡胶达溶胀平衡时,交联点之间的相对分子质量越大,高聚物的体积分数越小,越有利于溶胀。
70、已知某交联聚合物溶于溶剂中,平衡时的体积分数Ф2=,若将此交联聚合物的网链相对分子质量增大1倍后溶于同一溶剂中,则平衡时的体积分数Ф2= 。
71、理论上塑料和纤维的最高使用温度分别为 T g和 T m。
72、通常T g在室温以上的聚合物作为塑料使用,而T g在室温以下的作为橡胶(或弹性体)使用。
73、测量聚合物T g方法有膨胀计法、温度-形变曲线法、 DSC法、介电松弛法。
74、所有聚合物在T g时,自由体积分数均等于 % ,粘度均等于 1012 Pa·s 。
75、聚合物流体一般属于假塑性流体,粘度随着剪切速率的增大而减小,用幂律方程表示时,则n 小于 1(大于、小于、等于)。
76、通常假塑型流体的表观粘度小于(大于、小于、等于)其真实粘度。
77、聚合物相对分子质量越大,则熔体粘度越大;对相同相对分子质量的聚合物而言,相对分子质量分布越宽,则熔体的零切粘度越大。
78、聚合物熔体的弹性响应包括有可回复的切形变,法向应力效应与挤出物胀大。
79、PVC与HDPE相比,其T g较高、柔顺性较差、σt较大、流动性较差。
80、聚合物样品在拉伸过程中出现细颈是屈服的标志,细颈的发展在微观上是分子中链段或晶片的取向过程。
81、根据Tresca判据,在单轴拉伸时发生屈服的判据为 1/2σ1 =1/2σy =σs。
82、银纹的密度约为本体的 50%(或40%),银纹中分子链垂直于银纹的长度方向,加热退火会使银纹消失。
83、相比于脆性断裂,韧性断裂的断裂面较为粗糙,断裂伸长率较大,并且在断裂之前存在屈服。
84、随应变速率的增加,高分子材料的脆韧转变温度将降低。
85、聚合物静态粘弹性现象主要表现在蠕变和应力松弛。
86、理想弹性体的应力取决于应变,理想粘性体的应力取决于应变速度。
87、粘弹性材料在交变应变作用下,应变会落后应力一个相角δ,且δ在 0~π/2 范围之内,δ的值越小,表明材料的弹性越好。
88、在交变应变的作用下,材料的储能模量与应变同相,损耗模量与应变的相差为π/2 。
89、Maxwell模型是一个粘壶和一个弹簧串联而成,适用于模拟线性聚合物的应力松弛过程;Kevlin模型是一个粘壶和一个弹簧并联而成,适用于模拟交联聚合物的蠕变过程。
90、松弛时间为松弛过程完成 % (或1- 1/e) 所需的时间,温度越高,高分子链运动的松弛时间越 短 。
91、松弛时间τ的物理意义是 松弛过程完成% 所需要的时间 ,τ值越小,表明材料的弹性越 差 。
92、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 右 移。
93、聚合物的松弛行为包括 应力松弛 、 蠕变 、 滞后 和 内耗 。
94、高分子链的柔顺性增加,聚合物的T g 减少 、T m 减少 、T f 减少 、T b 增加 、结晶能力 增加 、溶解能力 增加 、粘度 增加 、结晶速率 增加 。
95、随着聚合物的柔顺性增加,链段长度 减小 、刚性比值 减小 、无扰尺寸减小 、极限特征比 减小 。
96、增加温度,聚合物的σt 减小 、σi 增加 、粘度 减小 、柔顺性 增加 、τ 减小 、蠕变 增加 。
97、取向可使聚合物在取向方向上的σt 增加 、σi 工厂增加 、E 增加 ,断裂伸长率 增加 、可使聚合物的结晶度 增加 、高分子液晶相的流体在取向方向上的粘度 减小 、流动性 减小 。
98、随着聚合物的相对分子质量增加,聚合物的σt 增加 、σi 增加 、硬度 增加 、T g (临界相对分子质量之前) 增加 、T f 增加 、T m 增加 、粘度 增加 、熔融指数 减小 、结晶速率 减小 、熔解性 减小 、可加工性 减小 、柔顺性 增加 。