高分子材料第二版黄丽思考题答案

1、LDPE、LLDPE、HDPE的分子结构和物理机械性能有何不同？P24表2-1

高密度聚乙烯（HDPE），又称低压聚乙烯，因为在低压下生产，含有较多长键，因此密度高。低密度聚乙烯（LDPE)，用高压法（147.17—196.2MPa）生产，支链较多，强度低。线性低密度聚乙烯（LLDPE）是通过在聚乙烯的主链上共聚一些具有短支链的共聚物生成的。

热导率，HDPE(高)>LLDPE （线）>LDPE（低）；

线膨胀系数，LDPE>LLDPE >HDPE

2、聚丙烯有三种不同的立构体。试分析一下哪种结构能结晶，为什么？

聚丙烯存在等规、间规、无规三种立体结构。P40

聚合物结晶的必要条件是分子结构的对称性和规整性，这也是影响其结晶能力、结晶速度的主要结构因素。分子链的对称性越高，规整性越好，越容易规则排列形成高度有序的晶格。等规聚丙烯的结构规整性好，具有高度的结晶性；无规聚丙烯为无定形材料，结构的对称性和规整性差，因此不结晶；间规聚丙烯的结构对称性和规整性介于两者之间，结晶能力较差。

3、热固性酚醛树脂与热塑性酚醛树脂的合成条件及分子结构有何不同，热固性酚醛树脂的固化历程如何？

（1）热塑性酚醛树脂：合成条件：甲醛:苯酚摩尔比<1

（0.8~0.86），酸催化（pH<7）；分子结构：线型结构； 热固性酚醛树脂：合成条件：甲醛:苯酚摩尔比>1（1.1~1.5），碱催化（pH=8~11）；分子结构：体型结构。

（2）热固性酚醛树脂是体型缩聚控制在一定反应程度的产物。因此，在合适的条件下可使体型缩聚继续进行，固化成体型缩聚物。 固化机理P67-68

热固性酚醛树脂是多元酚醇的缩聚物。 (因为加成反应结果：单元酚醇与多元酚醇的混合物)

酚醇之间的反应与温度有关，以170℃为分界线。 低于170℃主要是分子链的增长，主要发生两类反应。 a ．酚核上的羟甲基与其他酚核上的邻、对位的—H 发生反应，生成亚甲基键：

b ．两个酚核上的羟甲基相互反应，生成二苄基醚

苄基醚不稳定，能否形成与体系的酸碱性有很大关系

OH

CH 2

OH

OH

CH

2OH CH 2OH

HO HOH 2C

CH 2

CH 2OH

OH H 2

O

OH

CH 2

OH

OH

CH 2OH

CH 2OH

OH CH 2OCH 2

OH CH 2OH

H 2O

中性条件下：<160℃，易形成；>160℃,醚键易分解，形成—CH2—，碱和酸都是有效的—CH2—形成的催化剂。

热固化实质：体型缩聚的继续进行，在两酚环间形成亚甲基键和醚键。

4、比较聚酰胺、聚甲醛、聚碳酸酯、聚苯醚各自的特点和主要用途？

5、分析聚酰胺加工前原料必须干燥的原因？

聚酰胺分子链段中重复出现的酰氨基是一个带极性的基团，这个基团上的氢，不但能够与另一个分子的酰胺基团链段上的羰基上的氧结合形成相当强大的氢键，而且易与水分子形成氢键，因此亲水性强，吸水后尺寸稳定性差，不利于加工，所以聚酰胺加工前原料必须进行干燥。

6、聚酰胺、涤纶、腈纶的主要用途是什么？

7、干法、湿法、干湿法的纺丝工艺特征是什么？

8、橡胶高弹性的定义是什么？试从分子链结构、聚集态结构分析橡胶具有高弹性的本质原因？

定义：橡胶弹性是由熵变引起的，在外力作用下，橡胶分子链由卷曲状态变为伸展状态，熵减小，当外力移去后，由于热运动，分子链自发地趋向熵增大的状态，分子链由伸展再回复卷曲状态，因而形变可逆。

材料之所以呈现高弹性，是由于链段运动能比较迅速的适应所受外力而改变分子链的构象。这就要求链在常温下能够充分显示出柔性。橡胶在Tg~Tf间可表现出一定的高弹性。

橡胶的高弹性本质是由大分子构象变化而来的熵弹性，这种高弹性表现为，在外力作用下具有较大的弹性变形，最高可达1000%，除去外力后变形很快恢复。

9、试从分子链结构、聚集态结构比较分析天然橡胶、丁苯橡胶，顺丁橡胶的性能各有哪些优缺点？

10、热塑性弹性体的定义是什么？相比传统热固性橡胶，热塑性弹性体在性能上有什么优缺点？

定义：热塑性弹性体是指在常温下具有橡胶的弹性，高温下具有可塑化成型的一类弹性体材料。

优点：1、良好抗冲击和抗疲劳性能。⒉高冲击强度和良好的低温柔韧性。⒊温度上升时保持良好的性能。⒋良好的耐化学性。⒌高抗撕裂强度及高耐摩擦性能。⒍易加工且具经济性。⒎良好的可回收性。P208

缺点：P208

11、导电聚合物结构与导电性的关系？ 物质的导电性是由于物质内部的载流子（带电粒子）的移动引起的。载流子：高分子材料中的自由电子或空穴。 电子存在形式：

（1）内层电子：紧靠原子核的内层，在正常电场下没有迁

移能力（2）σ电子： 形成C-C 单键的电子，处在成键原子的中间（3） n 电子： 与杂原子结合，孤立时没有离域性

（4） π电子： p 电子重叠产生，孤立存在时具有有限离域性，电子可在原子核周围运动，随着共轭体系的增大，离域性增加

只有具有共轭π电子体系，高分子材料才可能具有导电性（非充分而是必要条件）。带隙为零是高分子材料成为导体的另一必要条件。

聚乙炔的结构：

如果聚乙炔中所有的碳原子是等距离的，成键轨道和反键轨道的能隙为零，电子可以自由运动，聚乙炔是导体；如果聚乙炔中的C-C 单键的长度大于C=C 双键，则聚乙炔是半导体。

12、超分子聚合物所用单体的结构特点是什么？P285-286 1。3、高分子相容性的表征方法？P295-296

n n 顺式反式