高分子科学教程课后练习答案

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高分子科学教程课后练习答案

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《高分子化学》习题与解答

第一章、绪论习题与思考题

1. 写出下列单体形成聚合物的反应式。注明聚合物的重复单元和结构单元,并对聚合物命名,说明属于何类聚合反应。

(1)CH 2=CHCl; (2)CH 2=C (CH 3)2; (3)HO(CH 2)5COOH; (4) ;

(5)H 2N(CH 2)10NH 2 + HOOC(CH 2)8COOH ; (6)OCN(CH 2)6NCO + HO(CH 2)2OH ;

2. 写出下列聚合物的一般名称、单体和聚合反应式。

(1) (2) (3) (4)

(5)

(6) 3. 写出合成下列聚合物的单体和聚合反应式:

(1) 聚丙烯晴 (2) 丁苯橡胶 (3) 涤纶 (4) 聚甲醛 (5) 聚氧化乙烯 (6) 聚砜

4. 解释下列名词:

(1) 高分子化合物,高分子材料 (2) 结构单元,重复单元,聚合度;

(3) 分子量的多分散性,分子量分布,分子量分布指数; (4) 线型结构大分子,体型结构大分子; (5) 均聚物,共聚物,共混物; (6) 碳链聚合物,杂链聚合物。

5. 聚合物试样由下列级分组成,试计算该试样的数均分子量n M 和重均分子量w M 及分子量分布指数。 级分 重量分率 分子量 1 0.5 1×10

4

2 0.2 1×10

5

3

0.2

5×10

5

CH 2

CH 2

CH 2

O [ CH 2 C ]n

CH 3

COOCH 3[ CH 2 CH ]n

COOCH 3[ CH 2 C=CH CH 2 ]n CH 3

[ O C O C ]CH 3CH 3n [ NH(CH 2)6NHOC(CH 2)4CO ]n

《高分子科学概论》习题及参考答案

《高分子科学概论》习题及参考答案

《高分子科学概论》习题及参考答案

聚合物结构与性能的基本理论

1、高分子链有哪三种不同的几何形态?分别各举一例

线型(HDPE)、支链型(LDPE)和交联型(硫化橡胶、固化的环氧树脂)。

2、比较高分子与小分子在相对分子质量及其分布上的差异

小分子的相对分子质量一般在1000以下,高分子的相对分子质量一般在104~106;小分子有确定的相对分子质量,高分子的相对分子质量具有多分散性,是由一系列相对分子质量不等的同系物组成的混合物,通常用平均相对分子质量和分散系数来表示。

3、什么是聚集态结构?按有序性不同,高分子的聚集态结构主要分为哪三种?典型的结晶性(或非结晶性)聚合物有哪些(至少6例)?什么是高分子合金?

高分子链与链之间的排列或堆砌结构。按有序性不同,高分子的聚集态结构主要分为晶态、非晶态和取向态。

典型的结晶性聚合物有:聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚甲醛、尼龙6、尼龙66、聚四氟乙烯等。

由两种或两种以上聚合物混合在一起得到的多组分聚合物体系,称共混聚合物,又称“高分子合金”。

4、聚合物的主要性能包括哪些方面的性能?(至少六种)表征聚合物力学性能和电学的指标主要有哪些?

力学性能、电性能、热性能、耐化学介质性、耐老化性、加工性能、溶液性质、燃烧性质等。

表征力学性能的指标主要有:拉伸强度、断裂伸长率、弹性模量、硬度、冲击强度等。

表征电学性能的指标主要有:介电常数、介电损耗、介电强度、表面电阻、体积电阻率。

5、什么是玻璃化(转变)温度?什么是熔融指数?

玻璃化温度:是非晶态聚合物的玻璃态与高弹态之间的热转变温度,是链段运动状态由冻结到解冻的转变温度。室温下用作塑料的聚合物,其玻璃化温度高于室温;玻璃化温度是塑料使用的上限温度。室温下用作橡胶的聚合物,其玻璃化温度低于室温,玻璃化温度是其使用的下限温度。

高分子化学课后习题答案

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第一章绪论

思考题

1. 举例说明单体、单体单元、结构单元、重复单元、链节等名词的含义,以及它们之间的相互关系和区别。

答:合成聚合物的原料称做单体,如加聚中的乙烯、氯乙烯、苯乙烯,缩聚中的己二胺和己二酸、乙二醇和对苯二甲酸等。

在聚合过程中,单体往往转变成结构单元的形式,进入大分子链,高分子由许多结构单元重复键接而成。在烯类加聚物中,单体单元、结构单元、重复单元相同,与单体的元素组成也相同,但电子结构却有变化。在缩聚物中,不采用单体单元术语,因为缩聚时部分原子缩合成低分子副产物析出,结构单元的元素组成不再与单体相同。如果用2种单体缩聚成缩聚物,则由2种结构单元构成重复单元。

聚合物是指由许多简单的结构单元通过共价键重复键接而成的分子量高达104-106的同系物的混合物。

聚合度是衡量聚合物分子大小的指标。以重复单元数为基准,即聚合物大分子链上所含重复单元数目的平均值,以DP表示;

以结构单元数为基准,即聚合物大分子链上所含结构单元数目的平均值,以

n

X表示。

2. 举例说明低聚物、齐聚物、聚合物、高聚物、高分子、大分子诸名词的的含义,以及它们之间的关系和区别。

答:合成高分子多半是由许多结构单元重复键接而成的聚合物。聚合物(polymer)可以看作是高分子(macromolecule)的同义词,也曾使用large or big molecule的术语。

从另一角度考虑,大分子可以看作1条大分子链,而聚合物则是许多大分子的聚集体。

根据分子量或聚合度大小的不同,聚合物中又有低聚物和高聚物之分,但两者并无严格的界限,一般低聚物的分子量在几千以下,而高聚物的分子量总要在万以上。多数场合,聚合物就代表高聚物,不再标明“高”字。

高分子化学课后习题答案

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第一章绪论

思考题

1. 举例说明单体、单体单元、结构单元、重复单元、链节等名词的含义,以及它们之间的相互关系和区别。答:合成聚合物的原料称做单体,如加聚中的乙烯、氯乙烯、苯乙烯,缩聚中的己二胺和己二酸、乙二醇和对苯二甲酸等。

在聚合过程中,单体往往转变成结构单元的形式,进入大分子链,高分子由许多结构单元重复键接而成。在烯类加聚物中,单体单元、结构单元、重复单元相同,与单体的元素组成也相同,但电子结构却有变化。在缩聚物中,不采用单体单元术语,因为缩聚时部分原子缩合成低分子副产物析出,结构单元的元素组成不再与单体相同。如果用2种单体缩聚成缩聚物,则由2种结构单元构成重复单元。

聚合物是指由许多简单的结构单元通过共价键重复键接而成的分子量高达104-106的同系物的混合物。

聚合度是衡量聚合物分子大小的指标。以重复单元数为基准,即聚合物大分子链上所含重复单元数目的平

X表示。均值,以DP表示;以结构单元数为基准,即聚合物大分子链上所含结构单元数目的平均值,以n

2. 举例说明低聚物、齐聚物、聚合物、高聚物、高分子、大分子诸名词的的含义,以及它们之间的关系和区别。

答:合成高分子多半是由许多结构单元重复键接而成的聚合物。聚合物(polymer)可以看作是高分子(macromolecule)的同义词,也曾使用large or big molecule的术语。

从另一角度考虑,大分子可以看作1条大分子链,而聚合物则是许多大分子的聚集体。

根据分子量或聚合度大小的不同,聚合物中又有低聚物和高聚物之分,但两者并无严格的界限,一般低聚物的分子量在几千以下,而高聚物的分子量总要在万以上。多数场合,聚合物就代表高聚物,不再标明“高”字。

高分子化学第一章 绪论习题及答案

高分子化学第一章   绪论习题及答案

第一章绪论习题

1. 说明下列名词和术语:

(1)单体,聚合物,高分子,高聚物

(2)碳链聚合物,杂链聚合物,元素有机聚合物,无机高分子

(3)主链,侧链,侧基,端基

(4)结构单元,单体单元,重复单元,链节

(5)聚合度,相对分子质量,相对分子质量分布

(6)连锁聚合,逐步聚合,加聚反应,缩聚反应

(7)加聚物,缩聚物,低聚物

2.与低分子化合物比较,高分子化合物有什么特征?

3. 从时间~转化率、相对分子质量~转化率关系讨论连锁聚合与逐步聚合间的相互关系与差别。

4. 举例说明链式聚合与加聚反应、逐步聚合与缩聚反应间的关系与区别。

5. 各举三例说明下列聚合物

(1)天然无机高分子,天然有机高分子,生物高分子。

(2)碳链聚合物,杂链聚合物。

(3)塑料,橡胶,化学纤维,功能高分子。

6. 写出下列单体的聚合反应式和单体、聚合物的名称

(1) CH2=CHF

(2) CH2=CH(CH3)2

CH3

|

(3) CH2=C

|

COO CH3

(4) HO-( CH2)5-COOH

(5) CH2CH2CH2O

|__________|

7. 写出下列聚合物的一般名称、单体、聚合反应式,并指明这些聚合反应属于加聚反应还是缩聚反应,链式聚合还是逐步聚合?

-

(1) -[- CH2- CH-]

n

|

COO CH3

(2) -[- CH2- CH-]

-

n

|

OCOCH3

(3) -[- CH2- C = CH- CH2-]

-

n

|

CH3

(4) -[-NH(CH 2)6NHCO(CH 2)4CO -]n - (5) -[-NH(CH 2)5CO -]n -

《高分子化学》习题与答案

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第一章绪论习题

1. 说明下列名词和术语:

(1)单体,聚合物,高分子,高聚物

(2)碳链聚合物,杂链聚合物,元素有机聚合物,无机高分子

(3)主链,侧链,侧基,端基

(4)结构单元,单体单元,重复单元,链节

(5)聚合度,相对分子质量,相对分子质量分布

(6)连锁聚合,逐步聚合,加聚反应,缩聚反应

(7)加聚物,缩聚物,低聚物

2.与低分子化合物比较,高分子化合物有什么特征?

3. 从时间~转化率、相对分子质量~转化率关系讨论连锁聚合与逐步聚合间的相互关系与差别。

4. 举例说明链式聚合与加聚反应、逐步聚合与缩聚反应间的关系与区别。

5. 各举三例说明下列聚合物

(1)天然无机高分子,天然有机高分子,生物高分子。

(2)碳链聚合物,杂链聚合物。

(3)塑料,橡胶,化学纤维,功能高分子。

6. 写出下列单体的聚合反应式和单体、聚合物的名称

(1) CH2=CHF

(2) CH2=CH(CH3)2

CH3

|

(3) CH2=C

|

COO CH3

(4) HO-( CH2)5-COOH

(5) CH2CH2CH2O

|__________|

7. 写出下列聚合物的一般名称、单体、聚合反应式,并指明这些聚合反应属于加聚反应还是缩聚反应,链式聚合还是逐步聚合?

-

(1) -[- CH2- CH-]

n

|

COO CH3

-

(2) -[- CH2- CH-]

n

|

OCOCH3

-

(3) -[- CH2- C = CH- CH2-]

n

|

CH3

(4) -[-NH(CH2)6NHCO(CH2)4CO-]n-

高分子物理课后答案

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第7章聚合物的粘弹性

1.举例说明聚合物的蠕变、应力松弛、滞后和内耗现象。为什么聚合物具有这些现象?这些现象对其的使用性能存在哪些利弊?

2.简述温度和外力作用频率对聚合物内耗大小的影响。画出聚合物的动态力学普示意图,举出两例说明谱图在研究聚合物结构与性能方面的应用。

3.指出Maxwell模型、Kelvin模型和四元件模型分别适宜于模拟哪一类型聚合物的那一种力学松弛过程?

答:Maxwell模型适宜于模拟线形聚合物的应力松弛过程,Kelvin模型适宜于模拟交联聚合物的蠕变过程,四元件模型适宜于模拟线形聚合物的蠕变过程。

4.什么是时温等效原理?该原理在预测聚合物材料的长期使用性能方面和在聚合物加工过程中各有哪些指导意义?

答:(1)升高温度与延长时间对分子运动是等效的,对聚合物的粘弹行为也是等效的,这就是时温等效原理。

(2)需要在室温条件下几年甚至上百年完成的应力松弛实验实际上是不能实现的,但可以在高温条件下短期内完成;或者需要在室温条件下几十万分之一秒或几百万分之一秒中完成的应力松弛实验,可以在低温条件下几个小时甚至几天内完成。

5.定量说明松弛时间的含意。为什么说作用力的时间相当时,松弛现象才能被明显地观察到?

答:(1)松弛时间是粘性系数和弹性系数的比值;

(2)如果外加应力作用时间极短,材料中的粘性部分还来不及响应,观察到的是弹性应变。反之,若应力作用的时间极长,弹性应变已经回复,观察到的仅是粘性流体贡献的应变,材料可考虑为一个简单的牛顿流体。只有在适中的应力作用时间,材料的粘弹性才会呈现,应力随时间逐渐衰减到零,这个适中的时间正是松弛现象的内部时间尺度松弛时间τ。

华理--高分子物理课后习题答案--高分子科学教程(第二版)--韩哲文

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第7章 聚合物的结构 P237

1.试述聚合物的结构特点

2.简述聚合物的结构层次

答:高分子结构的内容可分为链结构与聚集态结构两个组成部分。链

结构又分为近程结构和远程结构。近程结构包括构造与构型,构造是指链中原子的种类和排列、取代基和端基的种类、单体单元的排列顺序、支链的类型和长度等。构型是指某一原子的取代基在空间的排列。近程结构属于化学结构,又称一级结构。远程结构包括分子的大小与形态、链的柔顺性及分子在各种环境中所采取的构象。远程结构又称二级结构。聚集态结构是指高分子材料整体的内部结构,包括晶态结构、非晶态结构、取向态结构、液晶态结构以及织态结构。前四者是描述高分子聚集体中的分子之间是如何堆砌的,又称三级结构。织态结构则属于更高级的结构。

3.写出聚异戊二稀的各种可能的构型和名称(只考虑头-尾键接方式)。

解:

(1)1,2-聚合:全同立构1,2-聚异戊二稀;间同立构1,2-聚异戊二稀;无规立构1,2-聚异戊二稀。

(2)3,4-聚合:全同(间同,无规)立构-聚3,4-聚异戊二稀。 (3)1,4聚合:顺式(反式)1,4-聚异戊二稀。

注意:一般来说,顺式、反式聚合都是在特定的催化剂下进行的,当催化剂一定时,产物结构就一定,所以不存在无规的几何异构体。

4.已知聚乙烯试样的聚合度为4105⨯,C-C 键长为0.154nm ,键角为109.5︒,试求:

(1)若把聚乙烯看作自由旋转链时的聚乙烯试样的均方末端距;

(2)若聚乙烯的末端距符合高斯分布时聚乙烯试样的平均末端距和最可几末端距。

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。

《高分子化学教程》习题答案(第三版)

《高分子化学教程》习题答案(第三版)

高分子化学教程》习题答案(王槐三第三版)

第1章

1、解释下列概念

(1)高分子化合物:由众多原子或原子团主要以共价键结合而成的相对分子质量在 1 万以上的化合物。

(2)重复结构单元:将大分子链上化学组成和结构可重复的最小单位称为重复结构单元 (在高分子物理里也称为链节 )。

(3)结构单元:由 1 个单体分子通过聚合反应而进入聚合物重复单元的那一部分叫结构单元。

(4)平均相对分子质量:高分子化合物中同系物相对分子质量的统计平均值。

(5)平均聚合度:所有大分子链上所含重复结构单元数量的统计平均值。

(6)多分散性和分散指数:多分散性是指聚合物材料中所含大分子同系物的相对分子质量不相等的这一特性。

分散指数是指重均相对分子质量与数均相对分子质量的比值。

2、写出合成下列聚合物的聚合反应方程式并标出结构单元

(1)涤纶

n HOOC COOH + n HO(CH 2)2OH =

HO[OC COO(CH 2)2O]n H + (2n -1)H 2O 结构单元结构

单元

(2) 尼龙 -610

n HOOC (CH 2)8COOH + n H 2N(CH 2)6NH 2 =

HO [ OC(CH 2)8COHN(CH 2)6NH ]n H +(2n -1)H 2O 结构单元

结构单元

(3) 有机玻璃

(7) 聚己二氨基甲酸丁二酯

n OCN(CH 2)6NCO + n HO(CH 2)2OH = [ OCNH(CH 2)6NHCOO(CH 2)4O]n

(8) 维尼纶

CH CH 2 CH CH 2 CH

O CH 2 O OH

《高分子化学》习题与答案

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第一章绪论习题

1. 说明下列名词和术语:

(1)单体,聚合物,高分子,高聚物

(2)碳链聚合物,杂链聚合物,元素有机聚合物,无机高分子

(3)主链,侧链,侧基,端基

(4)结构单元,单体单元,重复单元,链节

(5)聚合度,相对分子质量,相对分子质量分布

(6)连锁聚合,逐步聚合,加聚反应,缩聚反应

(7)加聚物,缩聚物,低聚物

2.与低分子化合物比较,高分子化合物有什么特征?

3. 从时间~转化率、相对分子质量~转化率关系讨论连锁聚合与逐步聚合间的相互关系与差别。

4. 举例说明链式聚合与加聚反应、逐步聚合与缩聚反应间的关系与区别。

5. 各举三例说明下列聚合物

(1)天然无机高分子,天然有机高分子,生物高分子。

(2)碳链聚合物,杂链聚合物。

(3)塑料,橡胶,化学纤维,功能高分子。

6. 写出下列单体的聚合反应式和单体、聚合物的名称

(1) CH2=CHF

(2) CH2=CH(CH3)2

CH3

|

(3) CH2=C

|

COO CH3

(4) HO-( CH2)5-COOH

(5) CH2CH2CH2O

|__________|

7. 写出下列聚合物的一般名称、单体、聚合反应式,并指明这些聚合反应属于加聚反应还是缩聚反应,链式聚合还是逐步聚合?

(1) -[- CH2- CH-]n-

|

COO CH3

(2) -[- CH2- CH-]n-

|

OCOCH3

(3) -[- CH2- C = CH- CH2-]n-

|

CH3

(4) -[-NH(CH2)6NHCO(CH2)4CO-]n-

高分子化学第五版课后习题答案(供参考)

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第一章绪论

思考题

1・举例说明单体、单体单元、结构单元.里复单元.链节等名词的含义.以及它们之间的相互关系和区别.

答:合成聚合物的原料称做单体.如加聚中的乙烯、氯乙烯.苯乙烯.缩聚中的己二胺和己二酸.乙二醉和对苯二甲酸等.

在聚合过程中.单体往往转变成结构单元的形式.进入大分子链•高分子由许多结沟单元虫奴谜接而成。在烯类加聚物中.单体单元、结构单元.鱼奴单元相同.与单体的元索组成也相同.但电子结构却有变化,在缩聚物中.不采用单体单元术语•因为缩聚时部分原子缩合成低分子副产物析出.结构单元的元索组成不再与单体相同.如果用2种单体缩聚成缩聚物.则由2种结构单元构成重复单元。

聚合物足抬由许多简单的结构单元通过共价键电复毬接而成的分子址奇达的同系物的混合物。

聚合度是衡駅聚合物分子人小的描标.以重复单元数为基准•即聚合物人分子链t:所含重复单元数目的平均值.臥DP浪示:

以结构单元数为基准•即聚合物人分子链上所含结构单元数目的平均值•以X”茨示.

2.举例说明低聚物.齐聚物、聚合物.高聚物、高分子、大分子诸名词的的含义.以及它们之间的关系和区别.

答:合成高分子多半是由许多结构单元車如«接而成的聚合物。聚合物(polymr)吋以看作是高分子(maci^molcculc)的同义词.也曾使用large or big molecule的术语°

从另一角度考應・人分子对以看作1条大分子链.而聚合物则足许多人分子的聚集体.

根据分子敝或聚合度人小的不同.聚合物中又冇低聚物和高聚物之分.但两者并无严格的界限.一纓低聚物的分子扯在儿千以

高分子课后习题答案

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第一章

1、请用粘弹性的滞后效应相关理论解释塑料注射成型制品的变形收缩现象以及热处理的作用。

答:

(1)粘弹性滞后效应是指在外作用力下,聚合物分子链由于跟不上外力作用速度而造成的形变总是落后于外力作用速度的效应。

(2)当注射制件脱模时大分子的形变并非已经停止,在贮存和使用过程中,大分子重排运动的发展,以致密度增加,体积收缩。

(3)在Tg—Tf温度范围对成型制品进行热处理,可以缩短大分子形变的松弛时间,加速结晶聚合物的结晶速度,使制品的形状能加快的稳定下来。

2、比较塑性形变和粘弹性形变的异同点。

答:同:都是不可逆变形。

异:(1)温度区间不同,塑性形变温度区间为Tg—Tf;粘性形变温度区间为Tf以上。

(2)作用力和时间不同,塑性形变需较大外力和较长时间;粘性形变要很小的外力和瞬时。

3、什么是聚合物的力学三态,各自的特点是什么?各适用于什么加

工方法?

答:玻璃态、高弹态、粘流态称为聚合物的力学三态。

(1)玻璃态:聚合物模量高,形变小,故不宜进行大形变的成型加工。适用:二次加工

(2)高弹态:产生较大的可逆形变;聚合物粘性大,且具有一定的强度。适用:较大变形的成型工艺。

(3)粘流态:很大的不可逆形变;熔体黏度低。适用:流动性要求较高的成型加工技术。

第二章

1、画出几种典型流体的剪切力-剪切速率流动曲线,并简单说明各自的流变行为特征。

答:宾汉流体:与牛顿流体相同,剪切速率~剪切应力的关系也是一条直线,不同处:它的流动只有当高到一定程度后才开始。

假塑性流体:流体的表观粘度随剪切应力的增加而降低。也即切力变稀现象。膨胀性流体:流体的表观粘度随剪切应力的增加而增加。也即切力增稠现象。

高分子科学教程_(韩哲文_主编_著)_华东理工大学出版社_课后答案

高分子科学教程_(韩哲文_主编_著)_华东理工大学出版社_课后答案
解:数均分子量的物理意义是各种不同分子量的分子所占的分数与其相对应的分子量乘积的总
和。
重均分子量的物理意义是各种不同分子量的分子所占的重量分数与其相对应的分子量乘积的总
和。
设Mi为i聚体的分子量,则( )2 ~ 0 Σ M −M N ≥ i n i
即~ 2 ~ 2 ~ 0 2 ΣM N +M ΣN − M ΣN Mi ≥ i i n i n i
Cl
-
Cl
CH CH2 CH2 CH -
Cl Cl
10.高分子链结构形状有几种?它们的物理、化学性质有什么特点?
解:高分子链的形状主要有直线型、支链型和网状体型三种,其次有星形、梳形、梯形等(它们
可视为支链型或体型的特例)。
直线型和支链型高分子靠范德华力聚集在一起,分子间力较弱。宏观物理表现为密度小、强度
解:不能。由于高分子化合物分子间作用力往往超过高分子主链内的键合力,所以当温度升高
达到气化温度以前,就发生主链的断裂或分解,从而破坏了高分子化合物的化学结构,因此不能用
精馏的方法来提纯高分子化合物。
7.什么叫热塑性?什么叫热固性?试举例说明。
解:热塑性是指一般线型或支链型聚合物具有的可反复加热软化或熔化而再成型的性质。聚乙
(3)高分子化合物的分子有几种运动单元;
(4)高分子化合物的结构非常复杂,需用一次、二次和三次结构来描述它。一次结构是指一个大

华东理工大学高分子科学教程课后答案__高分子物理部分

华东理工大学高分子科学教程课后答案__高分子物理部分

习题解答

第一章(P235)

1.简述聚合物的结构层次

答:高分子结构的内容可分为链结构与聚集态结构两个组成部分。链结构又分为近程结构和远程结构。近程结构包括构造与构型,构造是指链中原子的种类和排列、取代基和端基的种类、单体单元的排列顺序、支链的类型和长度等。构型是指某一原子的取代基在空间的排列。近程结构属于化学结构,又称一级结构。远程结构包括分子的大小与形态、链的柔顺性及分子在各种环境中所采取的构象。远程结构又称二级结构。聚集态结构是指高分子材料整体的内部结构,包括晶态结构、非晶态结构、取向态结构、液晶态结构以及织态结构。前四者是描述高分子聚集体中的分子之间是如何堆砌的,又称三级结构。织态结构则属于更高级的结构。

2.写出聚异戊二稀的各种可能的构型和名称(只考虑头-尾键接方式)。 解:

(1)1,2-聚合:全同立构1,2-聚异戊二稀;间同立构1,2-聚异戊二稀;无规立构1,2-聚异戊二稀。

(2)3,4-聚合:全同(间同,无规)立构-聚3,4-聚异戊二稀。

(3)1,4聚合:顺式(反式)1,4-聚异戊二稀。

注意:一般来说,顺式、反式聚合都是在特定的催化剂下进行的,当催化剂一定时,产物结构就一定,所以不存在无规的几何异构体。

3.已知聚乙烯试样的聚合度为4105⨯,C-C 键长为0.154nm ,键角为109.5︒,试求:

(1)若把聚乙烯看作自由旋转链时的聚乙烯试样的均方末端距;

(2)若聚乙烯的末端距符合高斯分布时聚乙烯试样的平均末端距和最可几末端距。 解:54101052=⨯⨯=n ;nm l 154.0=; 5.109=θ

第三版高分子物理课后习题答案详解

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第三版⾼分⼦物理课后习题答案详解

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;

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《高分子化学》习题与解答

第一章、绪论习题与思考题

1. 写出下列单体形成聚合物的反应式。注明聚合物的重复单元和结构单元,并对聚合物命名,说明属于何类聚合反应。

(1)CH 2=CHCl; (2)CH 2=C (CH 3)2; (3)HO(CH 2)5COOH; (4) ;

(5)H 2N(CH 2)10NH 2 + HOOC(CH 2)8COOH ; (6)OCN(CH 2)6NCO + HO(CH 2)2OH ;

2. 写出下列聚合物的一般名称、单体和聚合反应式。

(1) (2) (3) (4)

(5)

(6) 3. 写出合成下列聚合物的单体和聚合反应式:

(1) 聚丙烯晴 (2) 丁苯橡胶 (3) 涤纶 (4) 聚甲醛 (5) 聚氧化乙烯 (6) 聚砜

4. 解释下列名词:

(1) 高分子化合物,高分子材料 (2) 结构单元,重复单元,聚合度;

(3) 分子量的多分散性,分子量分布,分子量分布指数; (4) 线型结构大分子,体型结构大分子; (5) 均聚物,共聚物,共混物; (6) 碳链聚合物,杂链聚合物。

5. 聚合物试样由下列级分组成,试计算该试样的数均分子量n M 和重均分子量w M 及分子量分布指数。 级分 重量分率 分子量 1 0.5 1×10

4

2 0.2 1×10

5

3

0.2

5×10

5

CH 2

CH 2

CH 2

O [ CH 2 C ]n

CH 3

COOCH 3[ CH 2 CH ]n

COOCH 3[ CH 2 C=CH CH 2 ]n CH 3

[ O C O C ]CH 3CH 3n [ NH(CH 2)6NHOC(CH 2)4CO ]n

[ NH(CH 2)5CO ]

n

4 0.1 1×10

6

6. 常用聚合物分子量示例于下表中。试计算聚氯乙烯、聚苯乙烯、涤纶、尼龙-66、顺丁橡胶及天然橡胶的聚合度,并根据这六种聚合物的分子量和聚合度认识塑料、纤维和橡胶的差别。

7. 高分子化合物的制备方法有哪几类?试分别举例说明之。

8. 高分子科学的主要研究内容是什么?为什么说它既是一门基础科学,也是一门应用科学?

习题与思考题 1. 解:

(1) 加聚反应

Cl

nCH 2 CHCl [ CH 2CH ]n

结构单元和重复单元都是: CH 2CH

Cl

(2)加聚反应

CH 3

nCH 2 C(CH 3)CH 3

[ CH 2CH ]n

结构单元和重复单元都是:

CH 2CH

CH 3

CH 3

(3) 缩聚反应

O

[ O(CH 2)5C ]n nHO(CH 2)5

结构单元和重复单元都是O

O(CH 2)5C

(4) 开环聚合反应 [ CH 2CH 2CH 2O ]n nCH 2CH 2CH 2 O

结构单元和重复单元都是: CH 2CH 2CH 2O

(5)缩聚反应

O

O

[ HN(CH 2)10NHC(CH 2)8C ]

HOOC(CH 2)8COOH

nH 2N(CH 2)10NH 2 +

结构单元:HN(CH 2)10NH

O

O C(CH 2)8C

(6)加聚反应

O

O

[ C NH(CH 2)6NH C O(CH 2)2O ]n nOCN(CH 2)6NCO + HO(CH 2)2OH

结构单元:

C NH(CH 2)6NH C

O O

O (CH 2)2O ]n

重复单元:

C NH(CH 2)6NH C O

O

O (CH 2)2O ]n

2.

解: (1)聚甲基丙烯酸甲酯 单体为甲基丙烯酸甲酯

(2) 聚丙烯酸甲酯 单体为丙烯酸甲酯

n CH 2 CH(COOCH 3) [ CH 2CH ]n

3

(3) 聚己二酸乙二酯(尼龙66) 单体为乙二胺和乙二酸

H 2N(CH 2)6NH 2 n HOOC(CH 2)4COOH +H [ NH(CH 2)6NHCO(CH 2)4CO ]n OH + (2n -1)H 2O

n CH 2 C(CH 3)(COOCH 3) [ CH 2C ]n

CH 3

3

(4) 聚己内酰胺 单体为己内酰胺或氨基己酸

NH(CH 2)5CO [ NH(CH 2)5CO ]n

n

或n H 2N(CH 2)6COOH H [ NH(CH 2)5CO ]n OH + (n -1)H 2O

(5) 聚异戊二烯 单体为异戊二烯

n CH 2 C(CH 3)CH CH [ CH 2C(CH 3) CHCH 2 ]

n

(6) 聚碳酸酯 单体为双酚A和光气

C n HO

OH CH 3

3

+n COCl 2

3

CH 3

C H [ O

OC ] Cl O

n +(2n -1)HCl

3.

解: (1) 单体为丙烯腈

CH CHC N

CH CH C N []n n

(2)

单体为丁二烯和苯乙烯

CH 2 CH CH CH 2

CH CH 2

CH 2 CH CH CH 2CH CH 2

+

CH 2CH CHCH 2CHCH 2[]n

n

n

(3) 单体为对苯二甲酸和乙二醇

CH 3O C C OCH 3+HOCH

2CH 2OH

HOCH 2CH 2OC

COCH 2CH 2OH

O

O

O

O

[ OCHCHC

C ]n

O

O

(4) 单体为甲醛

[CH 2O]n

nCH 2

(5) 单体为环氧乙烷

或单体为乙二醇

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