高分子物理习题答案
高分子物理模拟习题(附参考答案)
高分子物理模拟习题(附参考答案)一、单选题(共80题,每题1分,共80分)1、聚苯乙烯属于 ( ) 。
A、碳链聚合物B、杂链聚合物C、无素聚合物D、以上说法都不正确正确答案:A2、测定聚苯乙烯的重均相对分子质量可用下列哪种方法。
( )A、膜渗透法B、黏度法C、端基分析法D、光散射法正确答案:D3、某一结构对称的结晶聚合物,其Tm=210℃,其结晶速度最快的温度在()。
A、170℃B、115℃C、210℃D、-25℃正确答案:B4、将聚乙烯无规氯化时,Tg随氯含量增加而()。
A、减小B、增加C、先增加后减小正确答案:C5、以下哪个专业术语是“chain polymerizaion”的中文解释。
()A、解聚反应B、缩聚反应C、连锁聚合反应D、逐步聚合反应正确答案:C6、以下哪个专业术语是“dielectric constant”的中文解释。
()A、介电损耗B、柔顺性C、介电常数D、熔限正确答案:C7、下列高聚物中属无规共聚物的是()。
A、聚异丁烯B、聚乙烯C、丁苯橡胶D、聚氯乙烯正确答案:C8、高分子的柔顺性增加,以下哪个方面增加。
()A、TgB、结晶能力C、Tm正确答案:B9、热力学上最稳定的高分子晶体是()。
A、球晶B、伸直链晶体C、枝晶正确答案:B10、以下哪个专业术语是“viscous flow temperature”的中文解释。
()A、聚电解质B、黎流态C、特性黏度D、黎流温度正确答案:D11、以下哪种聚合物只能溶胀不能溶解。
()A、橡皮B、聚苯乙烯塑料C、聚丙烯纤维正确答案:A12、高聚物在玻璃态下仍有小范围的主链曲柄运动,有以上次转变的被称为()转变。
A、aB、dC、bD、g正确答案:D13、对于假塑性流体,随着剪切速率的增加,其表观黏度()。
A、先增后降B、减少C、增加正确答案:B14、以下哪种现象可用聚合物存在链段运动来解释。
()A、聚合物泡在溶剂中溶胀B、聚合物熔体黏度很大C、聚合物受力可发生弹性形变正确答案:C15、高聚物处于橡胶态时,其弹性模量()。
高分子物理习题库与答案
高分子物理习题库与答案一、单选题(共80题,每题1分,共80分)1、以下哪个专业术语是“viscous state”的中文解释。
()A、高弹态B、玻璃态C、黎流态D、诱导力正确答案:C2、物的晶带、晶片、晶粒,在外力的作用下,沿外力作用的方向进行有序排列的现象。
”是下列选项A、高聚物B、蠕变C、熔融指数D、高聚物的取向正确答案:D3、若黏度法测得的某多分散性聚合物样品的平均相对分子质量为100000,则其数均相对分子质量为()。
A、无法确定B、大于100000C、小于100000正确答案:C4、聚合物从熔体中结晶,得到的结晶形态最有可能是 ( ) 。
A、伸直链晶B、树枝状晶C、单晶D、球晶正确答案:D5、聚丙烯的英文缩写是()。
A、PVCB、PMMAC、LDPED、PP正确答案:D6、4次方幂律适用于( )。
A、低相对分子质量加聚物B、高相对分子质量加聚物C、缩聚物正确答案:B7、PE自由旋转链的均方末端距是自由结合链的均方末端距的()倍。
A、6.7B、6C、2正确答案:C8、以下哪个专业术语是“structural repeat unit”的中文解释。
()A、熔融指数B、Boltzmann原理C、重复结构单元D、次级松弛正确答案:C9、以下哪个专业术语是“AFM”的中文解释。
()A、接触角方法B、原子力显微镜C、二级离子质谱D、衰减全反射红外光谱正确答案:B10、下列哪种聚合物不存在旋光异构体? ( )A、聚乙烯B、聚异戊二烯C、聚甲基丙烯酸甲酯D、聚丙烯正确答案:A11、以下哪个专业术语是“SEM”的中文解释。
()A、扫描电镜法B、电子光谱C、X射线光电子能谱D、二级离子质谱正确答案:A12、以下哪个专业术语是“crosslinking reaction”的中文解释。
()A、基团反应B、交联反应C、连锁聚合反应D、固化反应正确答案:B13、以下哪个专业术语是“intermolecular force”的中文解释。
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2n σ、2w σ和多分散系数d 。
解:(1)对于A281691023.0104.0103.011554=⨯++==∑ii n M W M 1030001023.0104.0103.0554=⨯⨯+⨯+⨯==∑i i w M W M1556301030001043.0104.0103.0101082=⨯⨯+⨯+⨯==∑wiizM M W M66.3==n w M M d()92221090.266.3281691⨯=⨯=-=d M n n σ ()102221088.366.31030001⨯=⨯=-=d M w w σ(2)对于B54054=n M 101000=w M 118910=z M87.1=d921054.2⨯=n σ 921087.8⨯=w σ2. 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)221n i i iii i i i w ni i i iiM N M N MW M N M M n M W M M N ⎧=⎪⎪===⎨⎪⎪=⎩∑∑∑∑∑⎪⎩⎪⎨⎧=++⨯=⨯+⨯+⨯=⨯+⨯+1106.4109104101021031021032183828184342414N N N N N N N N N解得 3.01=N ,4.02=N ,3.03=N(2)⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧====∑∑∑∑111i ii w n ii i i n W M W M M M W M W M 或⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧=++⨯=⨯+⨯+⨯=⨯+⨯+1103.21031021010211031021032143424144434241W W W W W W W W W解得 15.01=W ,4.02=W ,45.03=W3. 在25℃的θ溶剂中,测得浓度为7.36×10-3g/mL 的聚氯乙烯溶液的渗透压为0.248g/cm 2,求此试样的相对分子质量和第二维里系数A 2,并指出所得相对分子质量是怎样的平均值。
关于高分子物理习题答案
高分子物理习题答案第一章高分子链的结构3.高分子科学发展中有二位科学家在高分子物理领域作出了重大贡献并获得诺贝尔奖,他们是谁?请列举他们的主要贡献。
答:(1)H. Staudinger(德国):“论聚合”首次提出高分子长链结构模型,论证高分子由小分子以共价键结合。
1953年获诺贝尔化学奖。
贡献:(1)大分子概念:线性链结构(2)初探[?]=KM?关系(3)高分子多分散性(4)创刊《die Makromol.Chemie》1943年(2)P. J. Flory(美国),1974年获诺贝尔化学奖贡献:(1)缩聚和加聚反应机理(2)高分子溶液理论(3)热力学和流体力学结合(4)非晶态结构模型6.何谓高聚物的近程(一级)结构、远程(二级)结构和聚集态结构?试分别举例说明用什么方法表征这些结构和性能,并预计可得到哪些结构参数和性能指标。
答:高聚物的一级结构即高聚物的近程结构,属于化学结构,它主要包括链节、键接方式、构型、支化和交联结构等,其表征方法主要有:NMR, GC, MS, IR, EA, HPLC, UV等。
而高聚物的二级结构即高聚物的远程结构,主要包括高分子链的分子量、分子尺寸、分子形态、链的柔顺性及分子链在各种环境中所采取的构象,其表征方法主要有:静态、动态光散射、粘度法、膜渗透压、尺寸排除色谱、中子散射、端基分析、沸点升高、冰点降低法等。
高聚物的聚集态结构主要指高分子链间相互作用使其堆积在一起形成晶态、非晶态、取向态等结构。
其表征方法主要有:x-射线衍射、膨胀计法、光学解偏振法、偏光显微镜法、光学双折射法、声波传播法、扫描电镜、透射电镜、原子力显微镜、核磁共振,热分析、力学分析等。
8.什么叫做高分子的构型?试讨论线型聚异戊二烯可能有哪些不同的构型。
答:由化学键所固定的原子或基团在空间的几何排布。
1,2:头-头,全同、间同、无规;头-尾,全同、间同、无规3,4:头-头,全同、间同、无规;头-尾,全同、间同、无规1,4:头-头,顺、反;头-尾,顺、反9.什么叫做高分子构象?假若聚丙烯的等规度不高,能不能用改变构象的办法提高其等规度?说明理由。
高分子物理习题及答案
高分子物理习题及答案一、单选题(共80题,每题1分,共80分)1、结晶高聚物在冷却结晶过程中冷却速度加快,最后结晶度将( )。
A、不一定B、不变C、减小D、增大正确答案:C2、比较一下聚合物的流动性,哪个最好。
()A、MI=10B、MI=0.1C、MI=1正确答案:A3、在高分子-良溶剂体系中,第二维利系数值为 ( ) 。
A、正值B、1C、负值D、0正确答案:A4、高聚物材料在受强力作用时,从韧性断裂转为脆性断裂时的温度是( )。
A、脆化温度B、软化温度C、黏流温度D、玻璃化温度正确答案:A5、以下哪种材料的密度最大。
()A、高压聚乙烯B、低压聚乙烯C、聚丙烯正确答案:B6、聚乙烯醇的英文缩写是()。
A、PVAB、PPC、PAND、PA-6正确答案:A7、测定聚苯乙烯的数均相对分子质量,应采用的方法是()。
A、黏度法B、沉降平衡法C、膜渗透压法正确答案:C8、以下哪个专业术语是“solubility parameter”的中文解释。
()A、键接异构B、Boltzmann原理C、溶解度参数D、增塑作用正确答案:C9、以下哪个专业术语是“relaxation of stress”的中文解释。
()A、应力松弛B、连锁聚合反应C、强迫高弹性D、逐步聚合反应正确答案:A10、以下哪个专业术语是“segment”的中文解释。
()A、链段B、特性黏度C、银纹质(体)D、熔限正确答案:A11、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、上B、左C、右D、下正确答案:C12、下列高聚物-溶剂对中,在室温下可溶解的是 ( ) 。
A、聚丙烯塑料-四氢萘B、聚乙烯-甲苯C、丁腈橡胶 -汽油D、尼龙-甲酰胺正确答案:D13、以下哪个专业术语是“blending modification”的中文解释。
()A、溶致性液晶B、差热分析C、拉伸强度D、共混改性正确答案:D14、以下哪个专业术语是“Z-average molecular weight ”的中文解释。
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( )。
高分子物理课后习题答案金日光_华幼卿_第三版_
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:(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。
_高分子物理课后习题答案(详解)
�位单�量能的要需所时化汽体聚凝积体位单为义定 DEC�度密能聚内�1��答 �度密能聚内的物合聚定测何如�何如系关的力用作间子分与它�度密能聚内叫么什.2 。性和亲的有具所物混共的等不度程一均构结观微成形混共过通�子分高上以种两或种两�性容相的金合子分高 。列排优择的向方用作力外着沿元单构结他其或链子分�下用作力外种某在指是向取的物合聚�向取 。� 度晶结积体�数分积体者或� 度晶结量质�数分量质的占所分部晶结的中样试�度晶结 。类分的行进所素元称对征特的体晶据根�系晶 2mc/J�位单�量能的要需所时化汽体聚凝积体位单为义定 DEC�度密能聚内 。体气和体液、体固括包常通�的分区来现表的上能性学力观宏在动运子分的质物据根是�态状理物的质物为�态聚凝 。性容相的金合子分高�向取�度晶结�系晶�度密能聚内�态聚凝
�是据依 �2�
�根方平的度密能聚内指是�数参度溶�1��答 �么什是据依的力能解溶物合聚对剂溶断判”理原近相数参度溶“�么什是义含的数参度溶.1 液溶子分高 章3第
�少多为度向取的样试该问试 � 。03 为 θ角向取均平的向方轴维纤在链子分到得验试若 。度向取的维纤纶涤伸拉定测播传波声用.31
。度晶结量质的样试烯乙聚 3mc/g79.0= ρ 度密算计试,3mc/g38.0=a ρ 度密的分部形定无烯乙聚若)2( ;象构形齿锯面平为中体晶在链子分烯乙聚证验,数参胞晶据根)1( .mn452.0=c,mn594.0=b,mn837.0=a 数参胞晶其�系晶方斜属体晶烯乙聚知已.21 �165.0 为度晶结积体�
合混的液溶算计试�中�3mc/g 94.1= ρ�仿氯 g971 于溶�3mc/g02.1= ρ ,501=
个 Nx 比熵合混�用作的子分小个�数段连�x 到不起�的接连互相是段链个每中子分高个一但�性顺柔有具链子分�大量子分于 在因原的差偏质性液溶想理与质性液溶子分高�用作的子分小个多许到起以可中液溶在子分高个一�倍十数到倍几十大要子分小比 熵合混�律规的液溶想理从服不也质性�时小度浓在使即�液溶子分高数多大绝�明说果结 . �3�; �2�� �1��答
高分子物理习题参考答案1-6
《高分子物理》标准化作业本参考答案沈阳化工学院材料科学与工程学院《高分子物理》课程组2014.3第一章 高分子链的结构一、 概念1、构型:分子中由化学键所固定的原子在空间的几何排列。
2、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叫构象。
3、均方末端距:高分子链的两个末端的直线距离的平方的平均值。
4、链段:链段是由若干个键组成的一段链作为一个独立动动的单元,是高分子链中能够独立运动的最小单位。
5、全同立构:取代基全部处于主链平面的一侧或者说高分子全部由一种旋光异构单元键接而成。
6、无规立构:当取代基在主链平面两侧作不规则分布或者说两种旋光异构体单元完全无规键接而成。
二、选择答案1、高分子科学诺贝尔奖获得者中,( A )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,( A )是聚异戊二烯(PI)。
A 、 CCH 2n CH CH 23B 、O C NH O C NH C 6H 4C 6H 4n C 、 CH Cl CH 2n D 、OC CH 2CH 2O O n O C3、下列聚合物中,不属于碳链高分子的是( D )。
A 、聚甲基丙烯酸甲酯,B 、聚氯乙烯,C 、聚乙烯,D 、聚酰胺4、下列四种聚合物中,不存在旋光异构和几何异构的为( B )。
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( A )。
A 、工程塑料ABS 树脂大多数是由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯组成的三元接枝共聚物。
B 、ABS 树脂中丁二烯组分耐化学腐蚀,可提高制品拉伸强度和硬度。
C 、ABS 树脂中苯乙烯组分呈橡胶弹性,可改善冲击强度。
D 、ABS 树脂中丙烯腈组分利于高温流动性,便于加工。
6、下列四种聚合物中,链柔顺性最好的是( C )。
高分子物理习题答案..
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CH2CCH3CH 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。
CH2nCCH3CH CH21,4-加成CH2nCCH3CH 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 CH 3C C HHH HCH CH 2CH CH 3C C H HCH 2CHCH 3④1,2-加成间同立构C C CH 3CC HH HHCH 3C C H HCH 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 CH3HHH⑥3,4-加成间同立构C C CC HH H HC CH HRRRR=CH 2HH 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。
高分子物理习题答案
高分子物理习题答案第一章高分子链的结构3.高分子科学发展中有二位科学家在高分子物理领域作出了重大贡献并获得诺贝尔奖,他们是谁?请列举他们的主要贡献。
答:(1)H. Staudinger(德国):“论聚合”首次提出高分子长链结构模型,论证高分子由小分子以共价键结合。
1953年获诺贝尔化学奖。
贡献:(1)大分子概念:线性链结构(2)初探[?]=KM?关系(3)高分子多分散性(4)创刊《die 》1943年(2)P. J. Flory(美国),1974年获诺贝尔化学奖贡献:(1)缩聚和加聚反应机理(2)高分子溶液理论(3)热力学和流体力学结合(4)非晶态结构模型6.何谓高聚物的近程(一级)结构、远程(二级)结构和聚集态结构?试分别举例说明用什么方法表征这些结构和性能,并预计可得到哪些结构参数和性能指标。
答:高聚物的一级结构即高聚物的近程结构,属于化学结构,它主要包括链节、键接方式、构型、支化和交联结构等,其表征方法主要有:NMR, GC, MS, IR, EA, HPLC, UV等。
而高聚物的二级结构即高聚物的远程结构,主要包括高分子链的分子量、分子尺寸、分子形态、链的柔顺性及分子链在各种环境中所采取的构象,其表征方法主要有:静态、动态光散射、粘度法、膜渗透压、尺寸排除色谱、中子散射、端基分析、沸点升高、冰点降低法等。
高聚物的聚集态结构主要指高分子链间相互作用使其堆积在一起形成晶态、非晶态、取向态等结构。
其表征方法主要有:x-射线衍射、膨胀计法、光学解偏振法、偏光显微镜法、光学双折射法、声波传播法、扫描电镜、透射电镜、原子力显微镜、核磁共振,热分析、力学分析等。
8.什么叫做高分子的构型?试讨论线型聚异戊二烯可能有哪些不同的构型。
答:由化学键所固定的原子或基团在空间的几何排布。
1,2:头-头,全同、间同、无规;头-尾,全同、间同、无规3,4:头-头,全同、间同、无规;头-尾,全同、间同、无规1,4:头-头,顺、反;头-尾,顺、反9.什么叫做高分子构象?假若聚丙烯的等规度不高,能不能用改变构象的办法提高其等规度?说明理由。
高分子物理课后习题答案
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。
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。
9.无规聚丙烯在环己烷或甲苯中、30℃时测得的空间位阻参数(即刚性因子)δ=1.76,试计算其等效自由连接链长度b(已知碳—碳键长为0.154nm,键角为109.5°)。
解:b=1.17nm10.某聚苯乙烯试样的分子量为416000,试估算其无扰链的均方末端距(已知特征比Cn=12)。
答:均方末端距为2276.8nm2。
第2章聚合物的凝聚态结构1.名词解释凝聚态,内聚能密度,晶系,结晶度,取向,高分子合金的相容性。
凝聚态:为物质的物理状态,是根据物质的分子运动在宏观力学性能上的表现来区分的,通常包括固体、液体和气体。
内聚能密度:CED定义为单位体积凝聚体汽化时所需要的能量,单位:J/cm2晶系:根据晶体的特征对称元素所进行的分类。
结晶度:试样中的结晶部分所占的质量分数(质量结晶度)或者体积分数(体积结晶度)。
取向:聚合物的取向是指在某种外力作用下,分子链或其他结构单元沿着外力作用方向的择优排列。
高分子合金的相容性:两种或两种以上高分子,通过共混形成微观结构均一程度不等的共混物所具有的亲和性。
2.什么叫内聚能密度?它与分子间作用力的关系如何?如何测定聚合物的内聚能密度?答:(1)内聚能密度:CED定义为单位体积凝聚体汽化时所需要的能量,单位:(2)内聚能密度在300 以下的聚合物,分子间作用力主要是色散力;内聚能密度在400 以上的聚合物,分子链上有强的极性基团或者分子间能形成氢键;内聚能密度在300-400 之间的聚合物,分子间相互作用居中。
高分子物理习题参考答案
《高分子物理》标准化作业本参考答案沈阳化工学院材料科学与工程学院《高分子物理》课程组第一章 高分子链的结构一、 概念1、构型:分子中由化学键所固定的原子在空间的几何排列。
2、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叫构象。
3、均方末端距:高分子链的两个末端的直线距离的平方的平均值。
4、链段:链段是由若干个键组成的一段链作为一个独立动动的单元,是高分子链中能够独立运动的最小单位。
5、全同立构:取代基全部处于主链平面的一侧或者说高分子全部由一种旋光异构单元键接而成。
6、无规立构:当取代基在主链平面两侧作不规则分布或者说两种旋光异构体单元完全无规键接而成。
二、选择答案1、高分子科学诺贝尔奖获得者中,( A )首先把“高分子”这个概念引进科学领域。
A 、H. Staudinger,B 、, ,C 、P. J. Flory,D 、H. Shirakawa2、下列聚合物中,( A )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、下列聚合物中,不属于碳链高分子的是( D )。
A 、聚甲基丙烯酸甲酯,B 、聚氯乙烯,C 、聚乙烯,D 、聚酰胺4、下列四种聚合物中,不存在旋光异构和几何异构的为( B )。
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( A )。
A 、工程塑料ABS 树脂大多数是由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯组成的三元接枝共聚物。
B 、ABS 树脂中丁二烯组分耐化学腐蚀,可提高制品拉伸强度和硬度。
C 、ABS 树脂中苯乙烯组分呈橡胶弹性,可改善冲击强度。
D 、ABS 树脂中丙烯腈组分利于高温流动性,便于加工。
6、下列四种聚合物中,链柔顺性最好的是( C )。
A 、聚氯乙烯,B 、聚氯丁二烯,C 、顺式聚丁二烯,D 、反式聚丁二烯7、在下列四种聚合物的晶体结构中,其分子链构象为H31螺旋构象为( B )。
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。
解:8. 某单烯类聚合物的聚合度为104,试估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。
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
答: 空间位阻参数δ
h 2 0 2 h f ,r
1
2
δ越大,柔顺性越差;δ越小,柔顺性越好;
特征比 Cn
c n h0
2
nl 2
对于自由连接链 cn=1 对于完全伸直链 cn=n,当 n→∞时,cn 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?
结构特点:球晶分子链总是垂直于径向,单晶片的变形聚集体;有黑十字消光现象, 双折射现象 伸展链晶: 形成条件:高温高压 熔体附近缓慢结晶 高拉伸取向
结构特点:分子链完全伸展,平行排列 单向强度大 串晶:形成条件:应力(溶液结晶时边缓慢搅拌边结晶) ;拉伸挤出时有(双向)应力场作用。 结构特点:折叠链与伸直链不可分离 双向强度高
第1章
1. 2. 写出聚氯丁二烯的各种可能构型 。
高分子链的结构
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?
6. 简述液晶高分子的研究现状,举例说明其应用价值。 1.液晶显示技术 2.分析测量技术 分析剂、显色剂等 3.液晶纺丝技术 4.原位复合技术 材料。 7. 取向度的测定方法有哪几种?举例说明聚合物取向的实际意义。 答:取向度的测定方法主要有: 声速传播法:可反映整个分子链的取向,能较好的说明聚合物结构与力学强度的关系 光学双折射:反映非晶区的链段取向 小角激光光散射法 、收缩率表征法等 广角 X 射线衍射:测得晶区的取向度 取向结构对材料的力学、光学、热性能影响显著。 晶体的加工能力较差,液晶可纺丝成纤维,较低的牵伸率减少内应力和损伤。 与普通热塑性高分子共混,形成很细的刚性纤维,其细度优于加入的纤维,可获得力学性能很强的 向列型:灵敏的电响应信号和光学特性 电压的改变引起颜色变化
说明有球晶产生;越靠近制品芯部,Maltese 黑十字越大,说明越靠近芯部,球晶越完整;若降低模具的温度,熔体冷却速度 加快,受表层的应力作用增大,皮层厚度将增加。 9. 采用“共聚”和“共混”方法进行聚合物改性有何异同点? 答:相同点:二者都可形成两相结构。 不同:“共聚”的高分子合金在相界面处,存在化学键,“共混”的高分子合金在相界面处几乎不存在化学键。 10. 简述提高高分子合金相容性的手段。 答:a. 在物理共混中,加入第三组分增容剂; b. 在不同聚合物的分子之间引入各种特殊的相互作用。 11. 某一聚合物完全结晶时的密度为 0.936g/cm3,完全非晶态的密度为 0.854 g/cm3,现知该聚合物的实际密度为 0.900 g/cm3,试问其体积结晶度为多少?
2 2 nl 6.1952 /( l ) 1.168nm 3 3
416000 4000 104
10. 某聚苯乙烯试样的分子量为 416000,试计算其无扰链的均方末端距 (已知特征 cn=12)。
2 解: Cn h0 / nl 2 12
Xn
n 2 Xn 8000
h02 12nl 2 12 8000 (0.154nm) 2
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 结晶性高分子
(2)无规立构聚丙烯与等规立构聚丙烯; 非晶高分子
(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。 7.比较下列四组高分子链的柔顺性并简要加以解释。 解: (1)PE>PVC>PAN 主链均为 C-C 结构,取代基极性-CN﹥-Cl,所以,聚丙烯腈的柔顺性较聚氯乙烯差; (2)2>1>3 1 与 3 中都含有芳杂环,不能内旋转;3 中全为芳环,柔顺性最差;主链中-O-会增加链的柔顺性; (3)3>2>1 因为 1 中取代基的比例较大,沿分子链排布距离小,数量多,分子链内旋转困难;2 和 3 中均含有孤立双键, 易内旋转,故柔顺性较好。 (4)2>1>3 顺性最差。 8. 某单烯类聚合物的聚合度为 104, 试估算分子链完全伸展时的长度是其均方根末端距的多少倍? (假定该分子链为自内 旋转链)。 单烯类 完全伸展链 2 中取代基对称排列,分子偶极矩极小,易内旋转; 3 中极性取代基较中比例大,分子内旋转困难,故柔
h 2 max n 2 l 2
1 cos 2 2 2 nl 3
自由旋转链
h 2 f r n 2l 2
1 cos 2nl 2 1 cos
h 2 max 2 h f r
1/ 2
2 2 2 n l 3 2 2 nl
h02 1.762
又
h 2 f r 3.0976 nl 2
2 h0 Zb 2
1 cos 6.1952nl 2 1 cos
h 2 max n 2 l 2
1 cos 2 2 2 nl 2 3
h max Zb
b h02 / h max 6.1952 nl 2 /
胆甾型:光学性质好,可发生白光色散,透射光偏振旋转,可感受<0.1℃的温度变化,可以做痕量
例如:尼龙等合成纤维生产中广泛采用牵伸工艺来大幅度提高其拉伸强度; 摄影胶片片基、录音录像磁带等薄膜材料实际使用强度和耐折性大大提高,存放时不会发生不均匀收缩。 取向通常还使材料的玻璃化温度提高;对于晶态聚合物,其密度和结晶度提高,材料的使用温度提高。 8. 某结晶聚合物的注射制品中, 靠近模具的皮层具有双折射现象, 而制品内部用偏光显微镜观察发现有 Maltese 黑十字, 并且越靠近制品芯部 Maltese 黑十字越大。试解释产生上述现象的原因。如果降低模具的温度,皮层厚度将如何变化? 答:出现上述现象的原因在于:皮层具有双折射现象是形成了柱晶;制品内部用偏光显微镜观察发现有 Maltese 黑十字,
第2章
1. 名词解释
聚合物的凝聚态结构
凝聚态:物质的物理状态,是根据物质的分子运动在宏观力学性能上的表现来区分的,通常包括固体、液体和气体。高 分子的凝聚态是指高分子链之间的几何排列和堆砌状态,包括固体和液体。 内聚能密度:单位体积的内聚能,CED = ∆E/Vm。内聚能是克服分子间作用力,把 1mol 液体或固体分子移至分子引力范 围之外所需的能量。 结晶度:试样中结晶部分所占的质量分数(质量结晶度 xcm)或者体积分数(体积结晶度 xcv)。 取向:聚合物取向是指在某种外力作用下,分子链或其他结构单元沿着外力作用方向择优排列。 高分子合金的相容性:高分子共混物中分子间分子水平的互容程度。 2. 什么叫内聚能密度?它与分子间作用力的关系如何?如何测定聚合物的内聚能密度 ? 答:内聚能密度是指单位体积的内聚能 ;CED = ∆E/Vm。内聚能是克服分子间作用力,把 1mol 液体或固体分子移至分 子引力范围之外所需的能量, CED<290J/cm3 的高聚物,都是非极性高聚物,由于它们的分子链上都不含极性基因,分子间作用力主要是色散力,分子 间相互作用力较弱,加上分子链的柔性较好,使这些高聚物材料易于变形,富有弹性,可作橡胶,但聚乙烯是个例外,由于 它的结构对称规整易于结晶而失去弹性,只能作塑料使用。 CED>420 J/cm3 的高聚物,由于分子链上有强极性基因,或者分子间能形成氢键,分子间作用力大,因而有较好的机械 强度和耐热性,再加上分子结构比较规整,易于结晶,取向,使强度更高,可成为优良的纤维材料或工程塑料。 CED∈290~420 J/cm3 的高聚物,分子间作用力居中,适合于作塑料使用。 内聚能密度的测试方法主要有:最大溶胀比法、最大特性粘数法。 3. 聚合物在不同条件下结晶时,可能得到哪几种主要的结晶形态?各种结晶形态的特征是什么? 单晶:形成条件:0.01%~0.1%PE 溶液中极缓慢冷却结晶或较高压力下 100MP)熔体结晶而成。 结构特点:棱片状,其链长数百纳米,厚度为 10nm,晶片厚度与分子量无关,分子链总是垂直于截面。 树枝晶:形成条件:浓度较高、或温度较低、或聚合物分子量太大时,高分子不再形成单晶片,而是倾向于生成树枝晶; 结构特点:单晶的聚集体,多晶结构。 球晶:形成条件: >1%的浓溶液 熔体冷却结晶
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?
1/ 2
n 3
2Xn 3
2 10 4 3
9. 无规聚丙烯在环己烷或甲苯中、 30℃时测得的空间位阻参数(即刚性因子)σ=1.76,试计算其等效自由连接链的链段长 度 b(已知碳-碳键长为 0.154nm,键角为 109.5。)。
2 解: [h0 / h 2 f r ]1/ 2 1.76