高分子物理课后答案
高分子物理(何曼君第三版)课后习题答案
PDMS 1.4-1.6 1.40 4.9
PIP 1.4-1.7 1.83 8
PIB 2.13 1.83 7.3
PS 2.2-2.4 2.00 8
PAN 2.6-3.2 3.26 13
EC 4.2 20 20
L0(nm) 结构单元数/链段
解：以上高分子链柔顺性的次序是：EC<PAN<PS<PIB<PIP PDMS 适于做纤维用的是 EC、PAN； 适于做塑料用的是 PS、(EC)； 适于做橡胶用的是 PIB、PIP、PDMS。
V V D D
V V D D
V D V D
Cl
Cl
Cl
这四种排列方式的裂解产物分别应为：
，
，
Cl
，
Cl
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
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、
D
D
D
的序列分布，而其余两种情况的无规链节很少。
4 异戊二烯聚合时，主要有1，4-加聚和3，4-加聚方式，实验证明，主要裂解产物的组成与聚合时 的加成方法有线形关系。今已证明天然橡胶的裂解产物中
CH2 CH2 CH OH CH2 CH OH CH2 CH OH CH2O CH2 CH O CH O CH2 CH2 CH OH
同时若用HIO4氧化处理时，可得到乙酸和丙酮：
CH2 CH OH CH2 CH OH CH2 CH OH HIO4 CH3 C O OH
+
CH3 C O
CH3
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HIO4氧化处理时，也得不到丙酮：
高分子物理课后习题答案(详解)金日光第三版
第4章 聚合物的分子量和分子量分布
1.什么叫分子量微分分布曲线和体积分布曲线？两者如何相互转换？ (1)微分分布曲线：表示聚合物中M）分不子同量的（各个级分所占的质量分或数摩尔分[x数(M)]; 积分分布曲线：表示聚合物中分子量小于和等于某一值的所[有I(M级)]分所占的质量分数 或摩尔分数。
转换： 2.测定聚合物数均和重均分子量的方法有哪几种？每种方法适用的分子量范围如何？ 答：(1)测定数均分子量的方法：端基分析法、沸点升高、冰点下降< 、气相）渗透压（范围
3.Flory-Hugg晶in格s 模型理论推导高分子溶液混合熵时作了哪些假定H？ug混gi合n参s热数表的达物式理中意义是什 么？ 答：（1）假定a：.溶液中分子排列也像晶体中一样，为一b种.高晶分格子排链列是；柔性的，所有构象具有相同的能 量；c.溶液中高分子“链段”是均匀分布的，即“链段”占有任一格子的几率相同。 （2）物理意义：反映高分子与溶剂混合时相互作用能的变化。
.
.
某聚苯乙烯试样的分4子16量0，为00试估算其无扰链的均方末端距（C已n=知）12特。征比 答：均方末端2距2为76.8n。m2
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、
.
.
答：（1）密度法X，射线衍射法，量热2法）；密（度法的依据：分子链在晶区规整堆砌，故晶区密度大于非晶区密度 X射线衍射法的依据：总的相干散射强度等于晶区和非晶区相干散射强度之和；量热法的依据：根据聚合 的热效应来测定结晶度的3方）法不。同（，因为结晶度的概念缺乏明确的物理意义，晶区和非晶区的界限很不明确 无法准确测定结晶部分的量，所以其数值随测定方法不同而不同。
高分子物理 课后答案
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。
略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δ212,20⎥⎦⎤⎢⎣⎡=r f h h δ δ越大,柔顺性越差；δ越小，柔顺性越好； 特征比C n 220nl h 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。
高分子物理课后答案
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。
6.简述聚合物粘弹理论的研究现状与展望。
答：略。
7.一某种聚合物材料作为两根管子接口法兰的密封垫圈，假设该材料的力学行为可以用Maxwell模型来描述。
已知垫圈压缩应变为0.2，初始模量为3e6N/m2,材料应力松弛时间为300d，管内流体的压力为0.3e6N/m2,试问多少天后接口处将发生泄露？答：208d。
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：（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。
(1)线性高分子梯形高分子(2 非晶高分子结晶性高分子(3)柔性(4)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。
高分子物理课后答案
高分子物理课后答案第一章：高分子链的结构一、根据化学组成不同，高分子可分为哪几类？（1、分子主链全部由碳原子以共价键相连接的碳链高分子2、分子主链除含碳外，还有氧、氮、硫等两种或两种以上的原子以共价键相连接的杂链高分子3、主链中含有硅、硼、磷、铝、钛、砷、锑等元素的高分子称为元素高分子4、分子主链不含碳，且没有有机取代基）二、什么是构型，不同构型分别影响分子的什么性能？（构型是指分子中由化学键所固定的原子在空间的几何构型；1、旋光异构影响旋光性2、几何异构影响弹性 3、键接异构对化学性能有很大影响）三、什么是构造，分子构造对高分子的性能有什么影响？（分子构造是指聚合物分子的各种形状，线性聚合物分子间没有化学键结构，可以在适当溶剂中溶解，加热时可以熔融，易于加工成型。
支化聚合物的化学性质与线形聚合物相似，但其物理机械性能、加工流动性能等受支化的影响显著。
树枝链聚合物的物理化学性能独特，其溶液黏度随分子量增加出现极大值。
）四、二元共聚物可分为哪几种类型？（嵌段共聚物、接枝共聚物、交替共聚物、统计共聚物）五、什么是构象？什么是链段？分子结构对旋转位垒有什么影响？（构象表示原子基团围绕单元链内旋转而产生的空间排布。
把若干个链组成的一段链作为一个独立运动的单元，称为链段。
位垒：1、取代基的基团越多，位垒越大2、如果分子中存在着双键或三键，则邻近双键或三键的单键的内旋转位垒有较大下降。
）六、什么是平衡态柔性？什么是动态柔性？影响高分子链柔性的因素有哪些？（平衡态柔性是指热力学平衡条件下的柔性，取决于反式与旁式构象之间的能量差。
动态柔性是指外界条件影响下从一种平衡态构象向另一种平衡态构象转变的难易程度，转变速度取决于位能曲线上反式与旁式构象之间转变位垒与外场作用能之间的联系。
影响因素：一、分子结构：1、主链结构2、取代基3、支化交联4、分子链的长链二、外界因素：温度、外力、溶剂）七、自由连接链？自由旋转链？等效自由连接链？等效自由旋转链？蠕虫状链？（自由连接链：即键长l 固定，键角⊙不固定，内旋转自由的理想化模型。
_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
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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
高分子物理课后答案
第3章高分子溶液1.溶度参数的含义是什么？“溶度参数相近原理”判断溶剂对聚合物溶解能力的依据是什么？答：（1）溶度参数：是指内聚能密度的平方根；（2）依据是：，因为溶解过程>0，要使<0，越小越好，又因为?，所以与越相近就越小，所以可用“溶度参数相近原理”判断溶剂对聚合物的溶解能力。
2.什么叫高分子θ溶液？它与理想溶液有何本质区别？答：（1）高分子θ溶液：是指高分子稀溶液在θ温度下（Flory温度），分子链段间的作用力，分子链段与溶剂分子间的作用力，溶剂分子间的作用力恰好相互抵消，形成无扰状态的溶液。
此时高分子—溶剂相互作用参数为1/2,内聚能密度为0.（2）理想溶液三个作用力都为0，而θ溶液三个作用力都不为0，只是合力为0.3.Flory-Huggins晶格模型理论推导高分子溶液混合熵时作了哪些假定？混合热表达式中Huggins参数的物理意义是什么？答：（1）假定：a.溶液中分子排列也像晶体中一样，为一种晶格排列；b.高分子链是柔性的，所有构象具有相同的能量；c.溶液中高分子“链段”是均匀分布的，即“链段”占有任一格子的几率相同。
（2）物理意义：放映高分子与溶剂混合时相互作用能的变化。
4.什么叫排斥体积效应？Flory-Kingbuam稀溶液理论较之晶格模型理论有何进展？答：（1）排斥体积效应：在高分子稀溶液中，“链段”的分布实际上是不均匀的，高分子链以一个被溶剂化了的松懈的链球散布在纯溶剂中，每个链球都占有一定的体积，它不能被其他分子的“链段”占有。
（2）进展：把“链段”间的排斥体积考虑进去，更符合实际。
5.高分子合金相分离机理有哪两种？比较其异同点。
解：略。
6.苯乙烯-丁二烯共聚物（δ=16.7）难溶于戊烷（δ=14.4）和醋酸乙烯（δ=17.8）。
若选用上述两种溶剂的混合物，什么配比时对共聚物的溶解能力最佳？解：解δ混＝δ1ρ1＋δ2ρ2→ρ1：ρ2＝11：237.计算下列三种情况下溶液的混合熵，讨论所得结果的意义。
高分子化学与物理学教程课后答案
高分子化学与物理学教程课后答案高分子物理—第一章一、单选题1.热可塑性高分子又称为A.热塑性高分子B.加工可塑性高分子C.化学可塑性高分子D.胶粘剂答案：A2.聚合物链的形状受到的约束不包括A.化学键B.亲合力C.自由度D.空间拉伸答案：D3.聚合物的大多数性能受到其A.结构类型B.形状C.链长D.分子量答案：A4.下面有关聚合物的陈述中，正确的只有A.聚合物是聚合物均匀分布的B.聚合物拥有自由度C.聚合物属于共价键D.聚合物有分子式答案：B5.以下有关聚合物的性质，正确的有A.熔点低B.熔点高C.膨胀性大D.密度低答案：A二、多选题1.与热固性高分子相比，热塑性高分子能溶于A.油性溶剂B.水性溶剂C.有机酸D.无机酸答案：A、B、C2.除了可以处理高分子单体外，机械方法还可以进行A.转化反应B.热塑性C.共混化D.改性答案：B、C、D3.聚合反应中共有几种聚合反应A.一种B.二种C.三种D.四种答案：B、C、D4.有关聚合物体系，错误的是A.分子表面能最大B.分子量最大C.分子尺寸最大D.分子量分布狭小答案：B三、填空题1.聚合物的可塑性及其塑料性能与聚合物的__分子量__有关。
2.可塑性有机高分子物质的聚合反应要求大量的能量和高的__温度__ 。
3.聚合物的机械性质主要受其__结构类型、链长、分子量分布和失重率__的影响。
4.相对分子量是指将__一种高分子__物质分子量与某一标准物质分子量之比。
高分子物理(何曼君版)复旦大学出版社_课后习题答案
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 3CHCH CH CHCOOCH 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：C H C H C H C H C H3C OO C H 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 2CHOHCH 2CH OHCH 2CH OHCH 2CHOCH 2O CHCH 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 OH4CH 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 OCHOCH 2OCHCH 2CH 2CHOHCH 2CH CH OHCH 2CH 2CH OHOHHIO 4CH 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 2CH Cl）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）：CH 2CH Cl CH 2C Cl Cl+(V)(D)V V V V V D D D V DDD这四种排列方式的裂解产物分别应为：，Cl ，Cl Cl，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：VVV、D D D的序列分布，而其余两种情况的无规链节很少。
(完整版)高分子物理课后答案(何曼君)
1 写出由取代的二烯（1，3丁二烯衍生物）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：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：同时若用HIO 4氧化处理时，可得到乙酸和丙酮：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：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（）和偏氯乙烯（）的共聚物，经脱除HCl 和裂解后，产物有：，，，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）：CH 3CH CH CH CH COOCH 3CH CH CH CH CH 3COOCH 3nCH 2CH OHCH 2CH OHCH 2CH OHCH 2CH O2O CH CH 2CH 2CH OHCH 2CH CH 2OHCH CH 2OHCH OH4CH 3COHO+CH 3COCH 3CH 2CH CH CH 2CH 2CH CH OCHO2OCHCH 2CH 2CHOHCH 2CH CH OHCH 2CH 2CH OHOH4CH 3COH+OH COCH 2CH 2COHOCH 2CH ClCH 2CCl 2ClCl Cl ClCl ClCH 2CH Cl CH 2C Cl Cl+(V)(D)这四种排列方式的裂解产物分别应为：，，，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：、的序列分布，而其余两种情况的无规链节很少。
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；（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）。
高分子物理课后作业及答案
1推导重均分布宽度指数σw2与各种平均分子量之间的关系2i 02020222w w w w wW w W(M)w d(M)W(M)w+Mw d(M)W(M)d(M)2Mw W(M)d(M)+Mw W(M)d(M)M )w Mw Mw M )w Mw i iiii i∞∞2∞∞∞2(M -M (M -M (M -M (M -M (M -2MM M M ∑∑∑⎰⎰⎰⎰⎰222222）σ＝）＝＝）＝）＝） ＝－ ＝(－2＋ ＝(－222w /()w /()ii iiiw iiziiw i iiiiw wz w MM w M M w MM wM M M M ====⇒∑∑∑∑∑∑22 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 i iM 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 从化学结构角度讨论以下各对聚合物为什么存在gT 的差别．CH 2CH 2(1)(150K) 和CH 2CH CH 3(250K)(2)CH 2CH C O 3(283K) 和 CH 2CH O C O CH 3(350K)(3)CH 2CH 2O (232K) 和 CH 2CH (358K)(4)CH 2CH C 2H 5O (249K)和CH 2CH 2CH CH 3C3O (378K)解 （1）后者较高，因为侧基CH 3的内旋转空间障碍，刚性较大。
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_何曼君 课后答案
的全反式构象如下图所示：
M 0 42, l 1.54 , 109.5.
解法一
2 h0 835 104 nm M
2
L反 nl sin
2
2
（1）
h2 835 104 nm M l0 0 1.17nm L反 5.99 103 (nm) M
N0 L反
CH2O CH2 CH OH CH OH CH2 CH2 CH OH O CH2 O OH CH2 CH CH CH2 CH
CH2
CH OH
CH OH
CH2
CH2
CH OH
HIO4
CH3 C O
OH
+
OH C O
CH2 CH2 C O
OH
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（ 有：
i
（2）以知键角 θ=112°，cosθ=-0.3746
1 cos 1 cos Nl 2 ( )( ) 1 cos 1 cos h K 2 Nl Nl 2 1 0.3746 1 0.4521 ( )( ) 5.83 1 0.3746 1 0.4521
20 20
2 由 X 射线衍射法测得规整聚丙烯的晶胞参数为 a=6.666 ,b=20.87 ,c=6.488 ，交角 =98.12 ，为单斜晶系，每个晶胞含有四条 H31 螺旋链（如图所示）。 试根据以上数据，预测完全结晶的规整聚丙烯的比容和密度。
v
解：比容
V abc sin M (3 4) M 0 / N A
3 由文献查得涤纶树脂的密度
1
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第一章：高分子链的结构一、根据化学组成不同，高分子可分为哪几类？（1、分子主链全部由碳原子以共价键相连接的碳链高分子2、分子主链除含碳外，还有氧、氮、硫等两种或两种以上的原子以共价键相连接的杂链高分子3、主链中含有硅、硼、磷、铝、钛、砷、锑等元素的高分子称为元素高分子4、分子主链不含碳，且没有有机取代基）二、什么是构型，不同构型分别影响分子的什么性能？（构型是指分子中由化学键所固定的原子在空间的几何构型；1、旋光异构影响旋光性2、几何异构影响弹性 3、键接异构对化学性能有很大影响）三、什么是构造，分子构造对高分子的性能有什么影响？（分子构造是指聚合物分子的各种形状，线性聚合物分子间没有化学键结构，可以在适当溶剂中溶解，加热时可以熔融，易于加工成型。
支化聚合物的化学性质与线形聚合物相似，但其物理机械性能、加工流动性能等受支化的影响显著。
树枝链聚合物的物理化学性能独特，其溶液黏度随分子量增加出现极大值。
）四、二元共聚物可分为哪几种类型？（嵌段共聚物、接枝共聚物、交替共聚物、统计共聚物）五、什么是构象？什么是链段？分子结构对旋转位垒有什么影响？（构象表示原子基团围绕单元链内旋转而产生的空间排布。
把若干个链组成的一段链作为一个独立运动的单元，称为链段。
位垒：1、取代基的基团越多，位垒越大2、如果分子中存在着双键或三键，则邻近双键或三键的单键的内旋转位垒有较大下降。
）六、什么是平衡态柔性？什么是动态柔性？影响高分子链柔性的因素有哪些？（平衡态柔性是指热力学平衡条件下的柔性，取决于反式与旁式构象之间的能量差。
动态柔性是指外界条件影响下从一种平衡态构象向另一种平衡态构象转变的难易程度，转变速度取决于位能曲线上反式与旁式构象之间转变位垒与外场作用能之间的联系。
影响因素：一、分子结构：1、主链结构2、取代基3、支化交联4、分子链的长链二、外界因素：温度、外力、溶剂）七、自由连接链？自由旋转链？等效自由连接链？等效自由旋转链？蠕虫状链？（自由连接链：即键长l 固定，键角⊙不固定，内旋转自由的理想化模型。
自由旋转链：即键长l 固定（l=0.154nm），键角⊙（=109.5°）内旋转自由的长链分子模型。
等效自由连接链：实际高分子链不是自由连接链，而且，内旋转也不是完全自由的，为此，将一个原来含有几个键长为l ，键角⊙固定，旋转不自由的键组成的链视为一个含有Z 个长度为b 的链组成的“等效自由连接链”。
蠕虫状链：由几个长度为b ，键角为π-a 并可进行自由旋转的想象键组成的链状分子，在保持其轮廓长度l 及持久长度a 不变的条件下，使想象键的数目n →∞，键角π-a →π时所得到的一种极限状况的模型链。
）八、为什么等规聚丙烯分子链是螺旋形构象，而聚乙烯分子链是平面锯齿构象？（如果聚丙烯分子链取平面锯齿形构象，从一级近程排斥力来看，它是稳定的。
但是应该注意相隔一个碳上还有2个甲基，甲基的范德华半径为0.20nm ，两个甲基相距0.25nm ，比其范德华半径总和0.4nm 小，必然要产生排斥作用，这种排斥力为二级排斥力。
显然，这种构象是极不稳定的，必须通过C-C 键的旋转，加大甲基间的距离，形成反旁螺旋形形象，才能满足晶体中分子链构想能最低原则。
相比之下，对聚乙烯而言，由于氢原子体积小，2个氢原子之间二级近程排斥力小，所以，晶体中分子链取全反式平面锯齿构象时，能量最低。
）九、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力构聚丙烯？为什么？（不能，因为构型是稳定的，要改变构型，必须经过化学键的断裂和重组。
）十、聚乙烯分子链上没有侧基，内旋转位能不大，柔性好。
该聚合物为什么室温下为塑料而不是橡胶？（结构规整，很容易结晶，在室温下很容易结晶，而高分子一旦结晶，链的柔性变现不出来，聚合物呈现刚性，故常温下为塑料而不是橡胶。
）第二章：高分子的凝聚态结构一、什么是内聚能？聚合物存在哪些凝聚结构？（克服分子间作用力，1mol 的凝聚体汽化时所需要的能量；晶态、非晶态、液晶态、取向结构、合金结构）二、聚合物晶体存在哪些结晶形态？（单晶、球晶、树枝状晶、纤维状晶和串晶、柱晶、伸直链晶体）三、如何观察聚合物球晶？（偏光显微镜或电子显微镜）四、形成非晶态聚合物可能的情况有哪些？（从分子结构来看包括：1、链结构的规整性很差，以致不能形成可观的结晶2、链结构具有一定的规整性，可以结晶，但由于结晶度十分缓慢来不及结晶3、链结构虽然具有规整性，但由于分子链扭折不易结晶，常温不呈现高弹体结构，低温时才能形成可观的晶体）五、什么是液晶高分子？分为哪几类？（一些物质的晶体结构受热熔融或被溶剂溶解后，表观上虽然失去了固体物质的刚性变成了具有流动性的液体物质，但结构上仍然保持着一维或二维有序排列，从而在物理性质上呈现出各向异性形成一种兼有部分晶体和液体性质的过渡状态，这种中介状态称为液晶态，处于这种状态下的高分子称为液晶高分子；1、主链液晶：液晶基元位于主链之内2、侧链液晶：液晶基元是作为支链链段悬挂在主链之上的）六、什么是取向结构？取向度？（取向结构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的结构；取向度是聚合物取向程度的一种度量标准，指大分子或链段等各种不同结构单元包括微晶体沿纤维轴规则排列程度。
）七、什么是聚合物合金？制备方法？（体系中存在两种或两种以上不同的聚合物成分的多组分聚合物；1、化学共混：溶液接枝、溶胀聚合、嵌段共聚、相穿共聚等 2、机械共混、溶胀浇铸共混、乳液共混）八、什么是内聚能密度？它与分子间作用力关系如何？如何测定内聚能密度？（定义：单位体积凝聚体汽化时所需要的能量；内聚能密度在200J/cm3以下的聚合物，都是非极性聚合物，分子间的作用力主要是色散力，比较弱，分子链属于柔性链，具有高弹性，可用作橡胶。
内聚能密度在400J/cm3以上的聚合物，由于分子链上有强的极性基团或分子间能形成氢键，相互作用很强，因而有较好的力学强度和耐热性，加上易于结晶和取向，可称为优良的纤维材料。
内聚能在300-400J/cm3之间的聚合物，分子间相互作用居中，适合于作塑料。
方法：最大溶胀比法、最大特性黏数法。
）第三章：高分子溶液一、非晶态聚合物溶解要经历哪些过程？晶态呢?(非晶态：1、溶胀：溶剂分子渗入聚合物内部，即溶剂分子和高分子的某些链段混合使高分子体积膨胀。
2、溶解:高分子被分散在溶剂中、即整个高分子和溶剂混合；晶态：1、晶体聚合物的熔融，需要加热 2、熔融聚合物的溶解)二、什么是溶度参数？如何得到聚合物的溶度参数？（定义：内聚能密度的平方根为溶度参数8即8=√∈；1、实验法：粘度法和交联后的溶胀度法 2、计算法：8=肉*∑Fi/Mo）三、如何根据聚合物的不同性质选择合适的溶剂？（1、“极性相近”原则 2、“内聚能密度或溶度参数相近”原则 3、“高分子-溶剂相互作用参数X1小于1/2”原则，此外在选择聚合物的溶剂时，除了使用单一溶剂外，还经常使用混合溶剂。
）四、什么是电解质？（在分子链上带有可离子化基团的聚合物称为聚电解质）五、为什么要对聚合物增塑？增塑对聚合物的性能有什么影响？（为了改进某些聚合物的黏性性能或者为了加工成型的需要常常在聚合物中加入高沸点低挥发性并能与聚合物混溶的小分子液体，这种作用称为增塑；影响：塑料中加入增塑剂后，首先降低了它的玻璃化温度和脆化温度，这就可以使其在较低的温度下使用。
同时，也降低了它的流动温度，这就有利于其加工成型。
此外，被增塑聚合物的柔软性、冲击强度、断裂伸长率等都有所提高。
但是，拉伸强度和介电性能却下降了。
）六、高分子溶液热力学性质与理想溶液相比有何差别？（1、高分子溶液的混合熵比理想溶液的混合熵大十几倍到数十倍 2、有许多高分子-溶剂体系的混合热不等于0 3、高分子溶液依数性也与理想溶液依数性有很大差别。
高分子溶液性质与理想溶液性质产生差别的原因在于分子量大，分子链具有柔性，一个高分子在溶液中可以起到许许多多个小分子的作用。
）七、稀溶液理论和晶格模型理论相比有什么改进？（该理论修正了链段等概率分布的不合理假定，建立了森他（符号）状态、排斥体积等概念，将高分子溶液理论向前推进了一步）八、共混聚合物产生相分离的机理是什么？（1、旋节线机理 2、成核与生长机理）第四章：分子量和分子量的分布一、端基分析法测定聚合物的分子量的原理是什么？测得的是什么平均分子量？（原理：一直聚合物的化学结构，并且高分子链末端带有化学定量分析可确定的基团，则测量末端基团的数目后就可确定已知质量的样品中的分子链的数目；数均分子量）二、如何衡量聚合物的分子量分布宽度？（试验中各个分子量与平均分子量之间差值的平方平均值）三、聚合物的分子量有哪几种统计结果？（数均分子量、重均分子量、Z 均分子量、黏均分子量）四、为什么聚合物的分子量是一个统计结果？（1、其分子量比低分子大几个数量级2、除了有限的几种蛋白质高分子以外，无论是天然的还是和合成的聚合物，分子量都是不均一的，具有多分散性。
因此，聚合物的分子量只有统计的意义，用实验方法测定的分子量只是具有统计意义的平均值）五、粘度法测定聚合物的分子量的原理是什么？（）六、沉淀分级与溶解分级的原理是什么？（沉淀法是通过改变溶剂与沉淀剂的比例来控制聚合物的溶解能力的；溶解法是对涂在色谱柱载体上的已溶胀且高黏度的试样浓相按分子量由小到大的次序，用溶剂逐渐溶洗下来。
）七、凝胶渗透色谱法测定聚合物的分子量分布的原理是什么？（利用聚合物溶液通过由特种多孔性填料组成的柱子，在柱子上按照分子大小进行分离的方法。
）第五章：分子运动和转变一、聚合物分子的运动单元有哪些？（1、高分子链的整体运动2、链段运动3、链节、链支、侧基的运动4、晶区内的分子运动）二、聚合物分子的运动为什么会有时间的依赖性？松弛时间是如何定义的？（在一定的温度和外场（力场、电场、磁场）作用下，聚合物从一种平衡态通过分子运动过渡到另一种与外界条件相适应的新的平衡态总是需要时间的；松弛时间：是指物体受力变形，外力解除后材料恢复正常状态所需的时间。
）三、线形、非晶态聚合物随着温度升高力学行为可分为哪几个区域？在这些区域中分子的运动分别有什么特点？（1、玻璃态区：分子运动主要限于振动和短程的旋转运动 2、玻璃-橡胶转变区：玻璃化温度以下，运动中仅仅只有1至4个主链原子，而在转变区，大约10至50个主链原子（即链段）获得了足够的热能以协同方式运动，不断改变构象。
3、橡胶-弹性平台区：在此区域内，由于分子间存在物理缠结，聚合物呈现远程橡胶弹性。
4、橡胶流动区：在这个区域，聚合物既呈现橡胶弹性，又呈现流动性5、液体流动区：该区内，聚合物容易流动，类似糖浆。