高分子物理和化学-名词解释
高分子化学与物理基础名词解释
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单体:能通过相互反应生成高分子的化合物。
高分子或聚合物:由许多结构和组成相同的单元相互键连而成的相对分子质量在10000以上的化合物。
相对分子质量低于1000的称为低分子。
相对分子质量介于高分子和低分子之间的称为低聚物(又名齐聚物)。
相对分子质量大于1 000 000的称为超高相对分子质量聚合物。
主链:构成高分子骨架结构,以化学键结合的原子集合。
侧链或侧基:连接在主链原子上的原子或原子集合,又称支链。
支链可以较小,称为侧基;也可以较大,称为侧链。
聚合反应:由低分子单体合成聚合物的反应称做~.重复单元:聚合物中组成和结构相同的最小单位称为~,又称为链节。
结构单元:构成高分子链并决定高分子性质的最小结构单位(或原子组合)称为~单体单元:聚合物中具有与单体的化学组成相同而键合的电子状态不同的单元称为~。
连锁聚合(Chain Polymerization ):活性中心引发单体,迅速连锁增长的聚合。
烯类单体的加聚反应大部分属于连锁聚合。
连锁聚合需活性中心,根据活性中心的不同可分为自由基聚合、阳离子聚合和阴离子聚合。
逐步聚合(Step Polymerization ):无活性中心,单体官能团之间相互反应而逐步增长。
绝大多数缩聚反应都属于逐步聚合。
加聚反应(Addition Polymerization ):即加成聚合反应, 烯类单体经加成而聚合起来的反应。
加聚反应无副产物。
缩聚反应(Condensation Polymerization ):即缩合聚合反应,单体经多次缩合而聚合成大分子的反应。
该反应常伴随着小分子的生成。
线型聚合物:指许多重复单元在一个连续长度上连接而成的高分子.热塑性塑料(Thermoplastics Plastics):是线型可支链型聚合物,受热即软化或熔融,冷却即固化定型,这一过程可反复进行。
聚苯乙烯(PS )、聚氯乙烯(PVC )、聚乙烯(PE )等均属于此类。
热固性塑料(Thermosetting Plastics):在加工过程中形成交联结构,再加热也不软化和熔融。
高分子物理名词解释
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近程结构:高分子中与结构单元相关的化学结构,包括结构单元的构造与构型远程结构:指与整个高分子链相关的结构构型:分子链中由化学键所固定的原子在空间的几何排布方式构象:分子链中单键内旋转所形成的原子或基团在空间的几何排列图像碳链高分子:高分子主链全部由碳原子组成,且碳原子之间以共价键连接而成的高分子杂链高分子:主链上除碳原子外,还有氧氮硫等其他原子存在,原子键以共价键相连接的高分子元素有机高分子:主链不含碳原子,由Si,B,P,Al,Ti,As,O等无机元素组成,侧基为有机取代基团链接异构:结构单元在分子链中因键接顺序或连接方式不同而形成的异构体序列异构:不同序列排布方式形成的键接异构体旋光异构:d型和l型旋光异构单元在分子链中排列方式不同而构成的异构体几何异构:根据内双键连接的两个碳原子上键接基团在键两侧的排列方式分出顺式和反式两种立体异构体,称为顺反异构体,也称为几何异构体全同立构:分子链中所有不对称碳原子均以相同的构型键接间同立构:分子链中的不对称碳原子分别以d型和l型交替键接无规立构:分子链中的不对称碳原子以d和l构型任意键接线性高分子:具有一维拓扑结构的线性长链,长径比大,每个分子链带有两个端基支化高分子:分子主链上带有与其化学组成相同而长短不一的支链的高分子,端基数目大于2交联网络:经交联后,分子链形成的具有一定强度的网状结构内旋转:与σ键相连的两个原子可以做相对旋转而不影响σ键电子云的分布,称为σ键的内旋转内旋转势垒:内旋转时需要消耗一定能量以克服所受的阻力,所需能量即为内旋转势垒内旋转势能差:内旋转异构体之间的势能差称为内旋转势能差静态分子链柔顺性:又称为平衡态柔顺性,指高分子链在热力学平衡条件下的柔顺性动态分子链柔顺性:指分子链在一定外界条件下,微构象从一种平衡态构象转变到另一种平衡态构象的速度或难易程度链段:如果人为的将若干个相互牵连的相邻σ键合并,看做一个相对独立的单元,即为链段均方末端距:均方末端距为末端距向量的平方按分子链构象分布求得的统计平均值均方旋转半径:均方旋转半径定义为从分子链质心到各质点的向量的平方以质点质量为权重的统计平均值伸展链:呈充分伸展的宏构象的高分子链自由连接链:假定分子链上化学键数目n相当大,各化学键之间自由连接每个键在任何方向取向的概率相等,不受键角的限制和位垒的障碍,内旋转完全自由,且分子量不占有体积自由旋转链:假定化学键在键角上的旋转是完全自由的,即每个单键可以在以键角的补角为半锥顶角的锥面上自由旋转,这种分子链模型即为自由旋转链模型等效自由连接链:将若干个相互连接的σ键合并成链段,视其为相对独立的单元,由于链段之间自由连接,高分子链可以视为以链段为统计单元的自由连接链,该模型为等效自由连接链模型Kuhn等效链段:等效自由连接链的等效结构单元是链段,也称为Kuhn等效链段Gauss链:链段数足够多,符合无规行走模型的要求,那么以链段为统计单元的分子链的构象也符合Gauss分布,称为Gauss链模型Flory特征比:定义为无扰均方末端距与自由链模型计算的均方末端距之比值凝聚态结构:在不同外部条件下,高分子链可能以无规线团构象堆砌,也可能排列整齐呈伸展链,折叠链,及螺旋链等构象,形成不同的有序晶相结构分子间作用力:主价键完全饱和的原子,仍有吸引其他分子中饱和原子的能力,这种作用力称为分子间作用力范德华力:分子间静电相互作用,主要指分子间静电引力,称为范德华力氢键:本质是氢原子参与形成的一种相当弱的化学键憎水相互作用:高分子链结构中的各类基团,可分为亲水基团和疏水基团,表面活性剂溶于水中,由于该作用,按浓度不同聚集成胶束,单层膜,双层膜,微泡体等结构内聚能密度:把一摩尔液体或固体的分子分离到分子引力范围以外所需要的能量,用于度量分子间作用力晶胞参数:分为三个边长参数和三个夹角参数,根据参数不同分为七大晶系等同周期:分子链排列时以相同结构单元重复出现的周期长度单晶:高分子链以折叠方式形成的晶片球晶:聚合物在无应力状态下从溶液或熔体结晶得到的一种最为普遍的结晶形态折叠链晶片:在一般温度场中结晶,分子链多沿晶片厚度方向反复折叠排列,形成折叠链晶片伸展链晶片:在强应力场中结晶,分子链易于沿应力方向伸展排列形成伸展链晶片纤维状晶:既有伸展链晶体又有折叠链片晶串晶:以纤维晶为结晶中心,在其周围生长出许多折叠链晶片,与纤维晶一起构成串状结构结晶度:晶区部分在聚合物总量中所占的质量分数或体积分数结晶速率:表征结晶的快慢异相成核:依靠外来杂质或加入的成核剂,或容器壁作为晶体的生长点均相成核:由热运动形成分子链局部有序,生成有一定体积而热力学稳定的晶核,晶核的化学组成与后生长的晶体相同熔点:结晶聚合物的熔点一般指晶体完全融化时的温度熔限:结晶聚合物的熔化温度范围无规线团:在非晶聚合物中,高分子链为柔性链,大量分子链以无规线团状互相穿插,缠结在一起,无局部有序结构,分子链间存在空隙,称为无规线团模型无定形态:以非晶态或非晶态占绝对优势的聚合物称为无定型聚合物取向度:材料的取向程度单轴取向:指材料只沿一个方向拉伸,分子链或链段沿拉伸方向排列双轴取向:指材料沿两个互相垂直的方向拉伸,分子链或链段处于与拉伸平面平行排列的状态,但平面内结构单元的排列可能是无序的液晶:介于液态和晶态之间的中介状态热致性液晶:由于温度导致分子运动能力变化,在液固相变过程中形成的中间态熔致性液晶:由于有机分子溶液浓度变化,在憎水作用下,形成的有机分子溶质有序排列机构织态结构:多相高分子材料由于成分复杂,凝聚态也相对复杂,这类凝聚态结构称为织态结构高分子共混物:两种或两种以上高分子材料的物理混合物填充改性高分子材料:通过填充使材料获得新的功能及性质,提高其性价比软物质:包括液晶材料,高分子材料,两亲分子,生物有机材料和胶体等多尺度性:从空间尺度的角度去理解即为多层次性运动单元的多重性:高分子材料具有多层次,多类型的复杂结构,决定着其分子运动单元和运动模式也是多层次,多类型的形变-温度曲线:在一定载荷和恒速升温条件下式样形变与温度的关系力学状态:材料力学性能规定的物质存在状态玻璃态:温度低,分子热运动能量低,分子链及链段的运动均处于冻结状态,弹性模量高,形变小,外力撤去后形变立即恢复高弹态:温度升高,热运动加剧,链段具有充分运动能力,模量小,形变大外力撤去后形变可恢复粘流态:自由体积进一步增大,链段协同运动加剧,在外力作用下分子链质心发生相对位移的运动占优势,具有明显的粘性流动特征,材料呈熔体状玻璃化转变:由玻璃态转变为高弹态,自由体积增大,链段运动解冻黏流转变:由高弹态转变为粘流态,链段可沿外力方向协同运动,分子链解缠结,分子质心发生相对位移分解温度:分解温度指处于粘流态的聚合物当温度进一步升高时,便会使分子链的降解加剧,升至使聚合物分子链明显降解时的温度为分解温度脆化温度:以具有一定能量的冲锤冲击试样时,当试样开裂几率达到50%时的温度称脆化温度自由体积:分子尺寸的空穴和堆砌形成的空隙分子占有体积:单个原子的振动体积,由原子的范德华半径和与原子振动有关的体积确定等自由体积理论:对不同高分子材料而言,发生玻璃化转变时自由体积分数的临界值基本相等,高分子材料的玻璃态为等自由体积状态自由体积膨胀系数:玻璃化转变温度前后玻璃态和高弹态聚合物的膨胀系数之差松弛过程:物质状态的时间演变过程松弛时间:松弛过程所用时间玻璃化转变的多维性:恒温下改变其他条件,如改变各向同性压力,外力作用频率等也能改变链段运动状态,引发玻璃化转变主转变:玻璃化转变,高分子结晶或熔融等涉及链段运动状态的改变次级转变:在温度,频率等外界条件变化时尺寸小于链段的小结构单元的运动也存在冻结或释放的状态变化,影响材料的性质拉伸应力:物体在被拉伸时产生的应力剪切应力:物体由于外因而变形时,在它内部任一截面的两方出现的相互作用力拉伸应变:物体在拉伸力作用下的形变剪切应变:物体在变形时截面上的形变模量:应力与应变的比例系数柔量:模量的倒数杨氏模量:拉伸时的应力与应变之比剪切模量:发生剪切应变时的应力与应变之比普弹性:小分子材料的弹性形变能力高弹性:高分子材料的弹性形变能力高弹形变:高分子材料在外力下发生的形变网链:在交联橡胶和处于高弹态的高分子材料内部,分子链之间存在着化学的和物理的交联点,使所有分子链构成一个大网络应变诱导结晶:在大拉伸比下产生诱导结晶,结晶度增大线性粘弹性:符合胡克定律的线性弹性和符合牛顿粘性定律的线性粘性的组合非线性粘弹性:不符合胡克定律的线性弹性和符合牛顿粘性定律的线性粘性的组合应力松弛:在恒温状态下拉伸,保持应变恒定,测试样内应力随时间增长逐渐降低松弛模量:应力松弛时应力与应变之比蠕变:蠕变是指在一定温度和恒定外力作用下,材料的形变随时间增大而逐渐增大的现象蠕变柔量:发生蠕变时形变与应力之比滞后现象:对一般粘弹性材料,应变比应力落后滞后角:滞后现象中应力与应变的相位差储能模量:粘弹性材料复数模量的实部,描述应力应变同位相的弹性形变损耗模量:粘弹性材料复数模量的虚部,描述应变落后应力π/2的粘性应变复数模量:应力与应变之比力学损耗:一个拉伸回缩周期中,单位体积材料所损耗的机械功损耗正切:储能模量与损耗模量之比Mexwell模型:由一个胡克弹簧和一个装有牛顿液体的黏壶串联组成,测量应力松弛Kelvin模型:由一个胡克弹簧和一个装有牛顿液体的黏壶并联组成,测蠕变四原件模型:由弹簧,Kelvin模型,黏壶串联而成,测未交联聚合物的实际蠕变情况广义Mexwell模型:将若干个具有不同松弛时间的Mexwell模型并联广义Kelvin模型:将若干个具有不同推迟时间的Kelvin模型串联松弛时间谱:不同松弛时间Ti的集合等温时效原理:对高分子材料的力学状态转变及力学松弛性能而言,外力作用时间和环境影响有等效作用Boltzmann叠加原理:对时间序列中一系列阶跃式应变或应力的输入,体系在即时t的应力或应变响应可以表示为不同时刻的一系列个别相应的线性叠加破坏:指材料在使用,储存状态下变形,破裂,疲劳乃至失去效用断裂:指外力作用下本体开裂成两个或多个碎片产生新表面疲劳:指长时间动态加载条件下发生的失效屈服:外力作用下,材料发生不可逆形变工程应力:拉力F除以式样原始截面积A真应力:式样拉伸过程中产生的真实应力拉伸强度:应力应变曲线到达断裂点时所受的应力断裂伸长率:应力应变曲线到达断裂点时发生的应变屈服强度:应力应变曲线到达极大值点时对应的应力屈服应变:应力应变曲线到达极大值点时对应的应变应变软化:越过屈服点后式样的应力略有下降细颈:发生应变软化时试样上某一局部会出现颈缩现象断裂能:拉伸试样直至断裂单位体积所消耗的能量脆韧转变温度:拉伸断裂强度和屈服强度两曲线交点对应的温度剪切屈服:试样在拉伸时出现颈缩现象,颈缩处出现45度的剪切屈服带拉伸屈服:在外力作用下,材料内部垂直于外力作用方向出现的微结构的撕裂,挣脱,位移,消耗形变能强迫高弹形变:在软玻璃态发生的大形变称为非晶聚合物的强迫高弹形变冷拉:结晶聚合物发生的强迫高弹变形应变硬化:冷拉伸结束后,再继续拉伸,应力将上升脆性断裂:断裂伸长率很小,拉应力作用下未发生屈服即断裂韧性断裂:断裂伸长率较大,拉应力作用下先发生屈服,而后在更大断裂伸长率下再发生断裂应力集中效应:缺陷的存在影响了材料内部应力分布的均匀性,应力会集中于细微裂纹的尖端理论强度:所有分子链单向有序排列,沿主链方向同时均匀受力,同时被拉断,这样求得的强度为理论强度实际强度:拉伸外力先克服次价键,使局部分子链滑脱,取向,伸直,再克服主价键,拉断分子链增强:使用化学法或物理方法提高材料的力学强度或其它性能临界弹性能释放速率:材料断裂韧性的一种度量抗冲击强度:标准式样在高速冲击作用下发生断裂时,单位断面面积所消耗的能量银纹:聚合物在张应力作用下,于某种材料某些薄弱部位出现应力集中而产生局部的塑性形变和取向,光线照射下呈现银白色光泽裂纹:材料在应力或环境(或两者同时)作用下产生的裂隙剪切屈服带:材料内部具有高度剪切应变的薄层,在应力作用下材料内部局部区域产生应变软化形成的环境应力开裂:指在外力与环境气氛共同作用下材料内部出现银纹,裂缝,空隙以至于性能下降而失效增韧:聚合物的增韧就是把聚合物的断裂方式由脆性断裂转变为韧性断裂溶胀:溶剂小分子渗透,扩散到高分子中间,削弱大分子间相互作用力,使体积膨胀溶解:大多数线型或支化高分子材料置于适当溶剂中并给予适当条件,就可溶解而成为高分子溶液溶胀比:溶胀后与溶胀前的体积之比溶胀平衡:当溶剂的渗入,膨胀作用与交联网的弹性回缩作用相等时,达到溶胀平衡内聚能密度:摩尔内聚能与摩尔体积之比溶解度参数:内聚能密度的平方根溶剂化作用:广义酸和碱相互作用产生溶剂化,使聚合物溶解理想溶液:溶液中各分子之间的相互作用能相等,溶解时无体积变化,与外界无热量交换无热溶液:溶解时与外界无热量交换Flory-Huuggins参数X12:高分子-溶剂相互作用参数,相当于把一个溶剂分子放到高分子体系中引起的能量变化偏摩尔自由能:在一定的温度压力和浓度下,向溶液中再加入1mol溶剂或溶质,体系中自由能的改变溶剂的稀释自由能:溶剂在溶液中的化学势与纯溶剂化学势的差值超额化学势:高分子溶液与理想溶液相比多出的化学势θ状态:某种条件下高分子溶液满足理想溶液的条件,称该状态为θ状态θ温度:θ状态时的温度θ溶剂:θ状态时的溶剂排除体积:高分子或链段在溶液中可有效地排除所有其他高分子或链段的体积数均分子量:按各级分分子的数量分数求平均重均分子量:按各级分分子的质量分数求平均粘均分子量:用粘度法测得的聚合物的分子量渗透压:用半透膜把溶剂与溶液隔开时发生渗透现象,到达平衡时半透膜两侧溶液产生的压力差第二virial系数:表征高分子稀溶液性质,判断溶剂优劣流变性:高分子液体流动时不同程度的发生弹性形变和弹性恢复,出现如挤出胀大,熔体破裂,法向应力差等弹性效应,称为流变性。
高分子化学与物理基础
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单体:能够形成聚合物中结构单元的小分子化合物。
高分子:由许多结构相同的简单的单元通过共价键重复连接而成的相对分子质量很大的化合物。
由于对大多数高分子而言,其均由相同的化学结构重复连接而成,故也成为聚合物或高聚物。
缩聚物:通过缩聚反应得到的聚合物。
低聚物:相对分子质量在102-104的分子。
凝胶点:开始出现凝胶时的临界反应程度。
官能团:单体分子中能参见反应并能表征反应类型的原子或原子团。
官能度;一个分子上参加反应的官能团数。
(1) CH2=CH-Cl,氯原子的诱导效应和共轭效应作用相反,且均较弱,所以离子聚合困难,只能自由基聚合。
(2) CH2=C(Cl)2,结构不对称,同时比氯乙烯多一个氯原子,诱导作用加强,可进行阴离子和自由基聚合。
(3) CH2=CH-CN,氰基为吸电子基团,可降低双键的电子云密度,可进行阴离子和自由基聚合,在一定条件下还可进行陪位聚合。
(4) CH2=CH(CN)2,两个氰基的诱导吸电子作用过强,只能进行阴离子聚合。
(5) CH2=CHCH3,甲基可产生供电超共轭效应,但强度不大,同时聚合产生的烯丙基自由基稳定,不会增长为大分子,故不发生自由基和离子聚合,只在特殊的络合引发剂作用下进行配位聚合。
(6) CH2=C(CH3)2,两个甲基能产生较强的给电子效应,可进行阳离子聚合。
在一定条件下可发生配位聚合。
(7) CH2=CH-C6H5,共轭体系,π电子流动性大,易极化,可发生自由基、阴离子、阳离子聚合。
(8) CF2=CF2,四个氟原子均产生吸电子诱导作用,但结构对称,机化度小,同时氟原子体积小,可发生自由基聚合。
(9) 两个吸电子基产生很强的吸电子诱导作用,只可进行阴离子聚合。
(10) CH2=C(CH3)CH=CH2,共轭体系,π电子流动性大,发生自由基、阴离子、阳离子聚合。
1.什么是自由基聚合、阳离子聚合和阴离子聚合?解:自由基聚合:通过自由基引发进行链增长得到高聚物的聚合反应。
高分子物理名词解释
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高分子物理名词解释1、近程结构:高分子重复单元的化学结构和立体结构合称为高分子的近程结构2、远程结构:由若干个重复单元组成的大分子的长度和形状称为高分子的远程结构3、链段与链节:高分子链中能自由取向并在一定范围独立运动的最小单元称为链段。
链节是指高分子链中不断重复的单元。
4、均方旋转半径:分子链质心与组成该分子链所有链段质心之间矢量距离的均方值。
5、大分子链的末端距:高分子链中由一端指向另一端的有向线段6、构型与构象:构象系指由C-C单键内旋转而形成的空间排布。
构型系指化学键连接的邻近原子或原子团之间的空间状态表征。
7、液晶态:某些物质的结晶受热熔融或被溶剂溶解之后,仍部分地保持晶态物质分子的有序排列,呈现各项异性的物理性质,形成一种兼有晶态和液态部分性质的过渡状态,称为液晶态。
8、取向函数:9、高斯链:统计单元为一个链段且链段与链段之间自由结合,无规取向的高分子链称为等效自由结合链,因为其链段分布函数服从高斯分布,故也称为高斯链。
10、等规立构:聚合物一种或两种构型的结构单元以单一顺序重复排列。
11、无规立构:手性中心的构型呈无规排列。
12、柔顺性和刚性:高分子长链能以不同程度卷曲的特性。
13、UCST 和LCST :最高共溶温度和最低共溶温度。
14、凝胶和冻胶:凝胶是高分子链之间以化学键形成的交联结构的溶胀体,加热不溶不熔,既是高分子的浓溶液,又是高弹性的固体。
冻胶是由高分子间以分子间作用力形成的,加热时可以溶解。
15、高分子电解质:在侧链中有许多可电离的离子型基团的高分子称为高分子电解质。
16、溶解度参数δ: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.近程结构:构成大分子链的结构单元的化学组成和物理结构。
3.远程结构:由数目众多结构单元构成的分子链的长短及其空间形态和结构。
4.凝聚态结构:从物理学角度界定聚合物的微观结构类型。
5.化学结构:除非通过化学键断裂并同时生成新键才能产生改变的分子结构。
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高分子物理名词解释Θ溶剂(Θ solvent):链段-溶剂相互吸引刚好抵消链段间空间排斥的溶剂,形成高分子溶液时观察不到远程作用,该溶剂中的高分子链的行为同无扰链2.7Θ温度(Θ temperature):溶剂表现出Θ溶剂性质的温度2.7Argon理论(Argon theory):一种银纹扩展过程的模型,描述了分子链被伸展将聚合物材料空化的过程5.3Avrami方程(Avrami equation):描述物质结晶转化率与时间关系的方程:--α,α为转化率,K与n称Avrami常数(Avrami constants) 4.8 =Kt1n)ex p(Bingham流体(Bingham liquid):此类流体具有一个屈服应力σy,应力低于σy时不产生形变,当应力大于σy时才发生流动,应力高于σy的部分与应变速率呈线性关系3.13 Boltzmann叠加原理(Blotzmann superposition principle):Boltzmann提出的粘弹性原理:认为样品在不同时刻对应力或应变的响应各自独立并可线性叠加 3.8Bravais晶格(Bravais lattice):结构单元在空间的排列方式4.1Burger's模型(Burger's model):由一个Maxwell模型和一个Kelvin模型串联构成的粘弹性模型3.7Cauchy应变(Cauchy strain):拉伸引起的相对于样品初始长度的形变分数,又称工程应变3.16Charpy冲击测试(Charpy impact test):样品以简支梁形式放置的冲击强度测试,测量样品单位截面积的冲击能5.4Considère构图(Considère construction):以真应力对工程应作图以判定细颈稳定性的方法5.2Eyring模型(Eyring model):一种描述材料形变过程的分子模型,认为形变是结构单元越过能垒的跳跃式运动5.2Flory-Huggins参数(Flory-Huggins interaction parameter):描述聚合物链段与溶剂分子间相互作用的参数,常用χ表示,物理意义为一个溶质分子被放入溶剂中作用能变化与动能之比2.11.2Flory构图(Flory construction):保持固定拉伸比所需的力f对实验温度作图得到,由截距确定内能对拉伸力的贡献,由斜率确定熵对拉伸力的贡献2.16.2Flory特征比(characteristic ratio):无扰链均方末端距与自由连接链均方末端距的比值2.4 Griffith理论(Griffith theory):一种描述材料断裂机理的理论,认为断裂是吸收外界能量产生新表面的过程5.4Hencky应变(Hencky strain):拉伸引起的相对于样品形变分数积分,又称真应变3.16 Hermans取向因子(Hermans orientation factor):描述结构单元取向程度的参数,是结构单元与参考方向夹角余弦均方值的函数4.8, 4.10Hoffman-Weeks作图法(Hoffman-Weeks plot):一种确定平衡熔点的方法。
高分子物理名词解释
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高分子物理名词解释1、近程结构:高分子重复单元的化学结构和立体结构合称为高分子的近程结构2、远程结构:由若干个重复单元组成的大分子的长度和形状称为高分子的远程结构3、链段与链节:高分子链中能自由取向并在一定范围独立运动的最小单元称为链段。
链节是指高分子链中不断重复的单元。
4、均方旋转半径:分子链质心与组成该分子链所有链段质心之间矢量距离的均方值。
5、大分子链的末端距:高分子链中由一端指向另一端的有向线段6、构型与构象:构象系指由C-C单键内旋转而形成的空间排布。
构型系指化学键连接的邻近原子或原子团之间的空间状态表征。
7、液晶态:某些物质的结晶受热熔融或被溶剂溶解之后,仍部分地保持晶态物质分子的有序排列,呈现各项异性的物理性质,形成一种兼有晶态和液态部分性质的过渡状态,称为液晶态。
8、取向函数:9、高斯链:统计单元为一个链段且链段与链段之间自由结合,无规取向的高分子链称为等效自由结合链,因为其链段分布函数服从高斯分布,故也称为高斯链。
10、等规立构:聚合物一种或两种构型的结构单元以单一顺序重复排列。
11、无规立构:手性中心的构型呈无规排列。
12、柔顺性和刚性:高分子长链能以不同程度卷曲的特性。
13、UCST 和LCST :最高共溶温度和最低共溶温度。
14、凝胶和冻胶:凝胶是高分子链之间以化学键形成的交联结构的溶胀体,加热不溶不熔,既是高分子的浓溶液,又是高弹性的固体。
冻胶是由高分子间以分子间作用力形成的,加热时可以溶解。
15、高分子电解质:在侧链中有许多可电离的离子型基团的高分子称为高分子电解质。
16、溶解度参数δ: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.近程结构:构成大分子链的结构单元的化学组成和物理结构。
3.远程结构:由数目众多结构单元构成的分子链的长短及其空间形态和结构。
4.凝聚态结构:从物理学角度界定聚合物的微观结构类型。
5.化学结构:除非通过化学键断裂并同时生成新键才能产生改变的分子结构。
高分子物理与化学习题答案
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高分子物理与化学习题解答――参考答案第一章 绪论1. P16: 名词解释:单体:能够形成聚合物中结构单元的小分子化合物 结构单元:构成高分子链并决定高分子性质的最小原子组合 重复单元:聚合物中组成和结构相同的最小单位,又称为链节。
聚合物:由结构单元通过共价键重复连接而成的大分子聚合度:即高分子链中重复结构单元的重复次数,是衡量聚合物分子大小的指标。
3. P16写出下列单体的聚合反应式,以及单体/聚合物的名称1).2) 3) 4)5) 6. P17: 写出下列混合物的数均分子量、重均分子量和分子量分布指数(1)组分1:质量分数=0.5,分子量=1 x 104 (2)组分2:质量分数=0.4,分子量=1 x 105 (3)组分3:质量分数=0.1,分子量=1 x 106解:4641085.11011054.0105.01/1⨯=++====∑∑∑∑∑∑Mi WiWi MiWiWi Ni NiMi M n 56541045.1101.0104.0105.0⨯=⨯+⨯+⨯==∑WiMi Mw 1045.15⨯Mw nCH 2CHF2CHF n氟乙烯聚氟乙烯nCH 2C(CH 3)CH 2C(CH 3)2n聚异丁烯异丁烯nHO (CH 2)5H O(CH 2)5COOHn 6-羟基己酸聚己内酯nn CH 2CH 2CH 2O CH 2CH 2CH 2O 1,3-环丙烷聚氧化丙撑n nn H 2N(CH 2)6NH 2HOOC(CH 2)4COOH+2)6NHCO(CH 2)4CO 己二胺己二酸尼龙66第三章自由基聚合习题解答1.P73-74. 判断下列单体能否进行自由基聚合、阳离子聚合、阴离子聚合?并说明理由判断:1,1—二取代易聚合,除大取代基如—C6H5外1,2—二取代,除取代基为F以外都难聚合双键上电荷密度大,不利于自由基进攻—烯丙基单体取代基吸电性太强也不利于自由基聚合,如CH2=C(CN)2,CH2=CH(NO2)4. P74 写出下列常用引发剂的分子式和分解反应式(1) 偶氮二异丁腈【见教材P43】H 3CC CH 3H 3CC CH 3NNC CH 3CH 32N2+(2) 偶氮二异庚腈CH 2C CH 3NNC CH 2CH 3N2+CHHCH 3C CH 3CH 3CH 2C CH 3HC CH 33(3) 过氧化二苯甲酰【见教材P43】(4)异丙苯过氧化氢【见教材P43】(5)过硫酸铵体系【见教材P43】(6) 过硫酸钾-亚硫酸盐体系【见教材P44】(7) 过氧化二苯甲酰-N,N-二甲基苯胺体系【见教材P44】O NH 4H 4NH 4N2C OO C OO2+CO C CH3CH3O OH C CH 3CH 3O HO +S 2O 82- + SO 342- +SO 4-· +SO 3-·N CH 33O C O N CH 3CH 3C O OC O ON CH O CO C O O5. P74 以偶氮异丁腈为例,写出氯乙烯自由基聚合的各基元反应 1.)链引发(2)链增长:CH 2CHCl CHCl ·CH 2CH 3CNC CH 3CHCl ·CH 3C CH 3+CH 2CH 2CHClCHCl CH 3CNC CH 3CH 2n-1CH 2CHCl·CH 2CHCl(3)链终止: 偶合:CH 3CNC CH 3CH 2CHCl CH 3CNC CH 32n 2CHCl CH 3CNC CH 3CH 2n-1CH 2CHCl·歧化CH 3C N CN C ·CH 3CH 3CH 3N CH 3CN C CH 32+N 2CH 2CHCl CHCl·CNCH 3CH 3C ·+CH 2CH 3C CH 32CHCl CH 3CNC CH 3CH 2n-1CH 2CHCl·CHCl CH 2n-1CH 2CH 3CNC CH 3CH 2ClCHCl CH 2n-1CH 3CNC CH 3CH CHCl +13.P74.解: 苯乙烯 d=0.887g/ml本体聚合:[M]=0.887/104=8.53×10-3(mol/ml )=8.53(mol/l ) [I]=(0.109%×0.887)×103/242≈4×10-3(mol/l ) 苯乙烯以偶合终止为主:n x =2ν=2R p /R i(1)R i =2R p /n x =246010255.024-⨯⨯=2.07×10-8(mol/L.s )由R i =2k d f[I] f=0.8(2)k d = R i /2f[I]=381048.021007.2--⨯⨯⨯⨯=3.23×10-6(s -1)(3)自由基寿命τ=[ M·]/R t =1/2k t [M·]=k p [M]/ 2 k t R p64p 109.453.882.010255.02][2R --⨯=⨯⨯⨯==M k k t p τ在测定k t 、k p 时,由R p =k p [M][ M·] R i =2k t [M·]2得4282422P 21063.833.81007.2)10255.0(2][2R ---⨯=⨯⨯⨯⨯==M R k k I t Pk p =1.76×102(l//mol.s ) k t =3.59×107(l//mol.s ) 数量级k t > k p >>k d(5)[M·]= 1/2k t τ=1/(2×3.6×10-7×0.82)=1.7×10-8(mol/l )[M] >>[M·](6)R t =[M·]/τ=1.7×10-8/0.82=2.1×10-8(mol/L.s )∴ R p >> R p = R i17.P74 参见教材 P61-63.19. P75概念:本体聚合和添加少量溶剂的溶液聚合等反应往往会出现反应自动加速现象。
高分子物理名词解释1
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一、概念与名词第一章高分子链的结构高聚物的结构指组成高分子的不同尺度的结构单元在空间相对排列,包括高分子的链结构和聚集态结构。
高分子链结构表明一个高分子链中原子或基团的几何排列情况。
聚集态结构指高分子整体的内部结构,包括晶态结构、非晶态结构、取向态结构、液晶态结构和织态结构。
近程结构指单个大分子内一个或几个结构单元的化学结构和立体化学结构。
远程结构指单个高分子的大小和在空间所存在的各种形状称为远程结构化学结构除非通过化学键的断裂和生成新的化学键才能改变的分子结构为化学结构。
物理结构而一个分子或其基团对另一个分子的相互作用构型分子中各原子在空间的相对位置和排列叫做构型,这种化学结构不经过键的破坏或生成是不能改变的。
旋光异构结构单元-CH2--C*HR-型的高分子,由于每一个结构单元含有一个C*,因此,它们在高分子链中有三中键接方式,即全同、间同、无规立构,此即为旋光异构。
全同立构结构单元-CH2--C*HR-型的高分子,由于每一个结构单元含有一个C*,因此,它们在高分子链中有三种键接方式,若高分子链中C*的异构体是相同的,此即为全同立构。
间同立构结构单元-CH2--C*HR-型的高分子,由于每一个结构单元含有一个C*,因此,它们在高分子链中有三种键接方式,若高分子链中C*的两种异构体是交替出现的,此即为间同立构。
无规立构结构单元-CH2--C*HR-型的高分子,由于每一个结构单元含有一个C*,因此,它们在高分子链中有三种键接方式,若高分子链中C*的两种异构体是无规则出现的,此即为无规立构。
有规立构全同和间同立构高分子统称为有规立构。
等规度全同立构高分子或全同立构高分子和间同立构高分子在高聚物中的百分含量。
几何异构当主链上存在双键时,而组成双键的两个碳原子同时被两个不同的原子或基团取代时,即可形成顺反异构,此即为几何异构。
顺反异构当主链上存在双键时,而组成双键的两个碳原子同时被两个不同的原子或基团取代时,即可形成顺反异构,此即为几何异构。
(完整版)高分子物理名词解释
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1.物质的结构:在平衡态分子中原子间或平衡态分子间在空间的几何排列。
2.高分子的链结构:单个分子链中原子或基团的排列情况。
3.近程结构:单个高分子内一个或几个结构单元的化学结构或立体化学结构。
4.远程结构:单个高分子的大小和在空间的形态。
5.构型:分子中由化学键所固定的原子在空间的几何排列。
(要改变构型,必须经过化学键的断裂或重组)6.构象:由于单键的内旋转而引起的高分子链在空间的不同形态。
(要改变构象,不需经过破坏化学键,只要求键可以内旋转)7.链接异构:结构单元在高分子链中连接的序列结构。
顺序异构体:由于结构单元间键接方式不同而产生的异构体。
8.支化度:单位体积内支化点的数目或两个相邻支化点间的平均分子量。
(支化可溶解,不可熔融;短支链使物理性能降低,长支链使粘度增大)9.交联:高分子链通过化学键相互连接而成的三维空间网状分子。
(可溶胀,不可溶解,更不可熔融)10.交联度:单位体积内交联点的数目或两个相邻交联点间的平均分子量。
11.旋光异构:由于主链上存在不对称的C原子而产生的立体异构。
12.全同异构:结构单元中含不对称的C*的高聚物,C—C键成锯齿形状放在一个平面上。
当取代基全部处于主链平面一侧(一种旋光异构单元)键接而成。
间同异构:取代基相间的分布于主链平面的两侧(两种旋光异构单元交替连接)无规异构:取代基在平面两侧作不规则分布(两种旋光异构单元完全无规连接)13.等规度:全同或间同立构单元所占的质量百分数。
14.几何异构:主链上存在孤立双键而产生的立体异构。
15.内旋转:以σ键相连的两个原子可以相对旋转而不影响电子云分布。
16.柔顺性:高分子链的各种可卷曲的性能或者说高分子链能改变其构象的性质。
17.自由内旋转:碳链上不带有其他基团,C—C单键的内旋转是完全自由的,旋转过程中不发生能量变化。
18.受阻内旋转:碳原子上总带有其他原子或基团,相互接近时,会产生排斥力,即受阻旋转要消耗一定能量,克服内旋转所受到的阻力。
高分子化学与物理基础
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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,高聚物单体:能够形成聚合物中结构单元的小分子化合物。
高分子:由许多结构相同的简单的单元通过共价键重复连接而成的相对分子质量很大的化合物。
由于对大多数高分子而言,其均由相同的化学结构重复连接而成,故也成为聚合物或高聚物。
(2)碳链聚合物,杂链聚合物,元素有机聚合物,无机高分子碳链聚合物:聚合物主链完全由碳原子构成的聚合物。
杂链聚合物:主链除碳外还含有氧、氮、硫等杂原子的聚合物。
元素有机聚合物:主链不含碳,而侧基由有机基团组成的聚合物。
无机高分子;主链和侧基均无碳原子的高分子。
(3)主链,侧链,侧基,端基主链:贯穿于整个高分子的链称为主链。
侧链:主链两侧的链称为侧链。
侧基:主链两侧的基团称为侧基。
端基:主链两端的基团称为端基。
(4)结构单元,单体单元,重复单元,链节结构单元:高分子中多次重复的且可以表明合成所用单体种类的化学结构。
重复单元:聚合物中化学组成相同的最小单位,又称为链节。
单体单元:聚合物中具有与单体相同化学组成而不同电子结构的单元。
(5)聚合度,相对分子质量,相对分子质量分布聚合度:高分子链中重复单元的数目称为聚合度。
相对分子质量:重复单元的相对分子质量与聚合度的乘积即为高分子的相对分子质量。
对于高分子来说,通过聚合反应获得每一大分子相对分子质量都相同的聚合物几乎是不可能的,这种聚合物相对分子质量的多分散性又称为聚合物相对分子质量分布,可用重均相对分子质量与数均相对分子质量的比值表示其分布宽度。
(6)连锁聚合,逐步聚合,加聚反应,缩聚反应加聚反应:单体通过相互加成而形成聚合物的反应。
缩聚反应:带有多个可相互反应的官能团的单体通过有机化学中各种缩合反应消去某些小分子而形成聚合物的反应。
连锁聚合:在链引发形成的活性中心的作用下,通过链增长、链终止、链转移等基元反应在极短时间内形成高分子的反应。
逐步聚合:通过单体上所带的能相互反应的官能团逐步反应形成二聚体、三聚体、四聚体等,直到最终在数小时内形成聚合物的反应。
高分子化学和物理
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高分子化学和物理高分子化学是研究大分子化合物的化学、结构、性质和合成方法等方面的学科。
它是材料科学和工程领域中十分重要的一门学科,具有广泛的应用前景。
高分子物理是研究高分子材料的物理性质和现象的学科。
高分子物理对于理解高分子材料的结构和性质、控制高分子材料的结构和性质以及开发新的高分子材料等方面都有重要意义。
高分子化合物是由许多重复单元组成的大分子化合物。
高分子材料是由高分子化合物构成的材料。
高分子材料具有许多优良的性质,例如高强度、高韧性、耐磨性、耐化学腐蚀性等,被广泛地应用于汽车、电子、医疗、航空、建筑等领域。
高分子化学是研究高分子化合物的物理、化学和结构等方面的学科。
高分子化学的研究对象包括高分子的合成方法、结构、形态、性质、应用等方面。
高分子的分类方法有许多种,例如按链长分为超分子、超高分子、大分子等;按功能划分为物理性能、化学性质、热力学、动力学等。
高分子的结构也有许多种分类方法,例如按分子量、聚合度、极性等。
高分子的合成方法主要有四种:自由基聚合、阳离子聚合、阴离子聚合和羧酸聚合。
自由基聚合是最常用的一种,其反应机理是通过光、热或化学作用激发单体分子中的一个自由基,然后它就能够和另一个单体分子中的自由基发生反应,形成一个链长增大一个单体分子的高分子分子。
阳离子聚合和阴离子聚合是在带正离子或带负离子的引聚体存在下,通过捕获共轭共振偶极子或异极子与单体成立活泼质子化合物并释放出引聚学界、产生引聚反应的一种聚合方法。
羧酸聚合是在含有羧酸官能团的单体中,通过官能团的缩合作用发生聚合反应。
高分子的应用非常广泛,既包括常见的聚乙烯、聚丙烯等塑料材料,也包括更加高级的聚二甲基硅氧烷、聚酰亚胺、聚醚酮等高温材料。
这些高分子材料在汽车、电子、医疗、航空、建筑等领域中都有广泛的应用。
高分子材料的结构和形态与其性质有密切关系。
高分子材料的分子结构、平衡结晶结构和非平衡结构(例如玻璃态结构)对材料的力学性能、导电性能、光学性能等都具有重要影响。
中科院历年高分子物理及化学考研试题1994-1998年
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中科院历年⾼分⼦物理及化学考研试题1994-1998年1994年⾼分⼦化学与物理⼀、名词解释(10分)1、⾼分⼦链段2、表观粘度3、⾼聚物增韧4、蠕变5、滞后损失(内耗)⼆、根据⾃由基聚合反应机理,分析哪⼀步反应对聚合速率影响最⼤,哪⼀步反应对聚合物的微观结构影响最⼤(在正常情况下)?哪⼀些步骤对聚合物分⼦量有影响。
(15分)三、写出数均分⼦量、重均分⼦量、Z均分⼦量的表达式,试举出三种以上测定的⽅法。
(10分)四、 M1和M2两种单体进⾏⾃由基共聚时,γ1=0.44,γ2=1.40,试分析该对单体的共聚反应类型及共聚物中两种单体的排列⽅式,若要指定⽣产具有某⼀F1值的共聚物,应如何控制共聚反应的进⾏。
(15分)五、为什么结晶⾼聚物熔化时总有⼀个熔融温度范围。
(10分)六、从线型平衡缩聚反应机理说明反应程度与平均聚合度的关系。
产物的与平衡常数及⼩分⼦副产物浓度的关系。
采⽤什么⽅法可以有效地控制线型缩聚物的分⼦量,为什么?(举⼀、两个实例加以说明)七、⽆定型⾼聚物有哪三种⼒学状态,在各⼒学状态下表现出来的性能如何?为什么?(⼋、九两题任选其中⼀题)⼋、简述⼯业上进⾏苯⼄烯熔融本体聚合⼯艺流程,主要的⼯艺条件,并分析⼯艺流程的特点以及采⽤这⼀流程和⼯艺条件的理由。
(15分)九、简述⽣胶塑炼的原理和⽬的及⽤开放式炼塑炼⽣胶的影响因素。
(15分)1995年⾼分⼦化学与物理⼀、基本概念(10分)1、⾼分⼦链段2、⾼聚物特点3、表观粘度4、⾼聚物脆点温度5、蠕变和应⼒松弛⼆、欲将1000克环氧树脂(环氧值为0.2),⽤等当质量的⼄⼆胺固化,试计算固化剂⽤量,并求此固化反应的凝胶点。
如知该反应的反应程度和时间的关系,可否求得该固化混合物的适⽤期?(10分)三、试从⾃由基共聚合组成⽅程式讨论聚合过程共聚物组成变化的规律及希望控制⽣成具有恒定组成的共聚物的⽅法。
(15分)四、什么是强迫⾼弹形变?它与⾼弹形变有何异同?(10分)五、⾼聚物塑料成型过程中,⽤提⾼加⼯温度的⽅法来改善熔体流动性,是否对任⼀⾼聚物均有相同的效果?试⽤聚⼄烯和聚碳酸酯为例说明其原因。
高分子化学与物理总结
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物分为(无规共聚)(交替共聚)(嵌段共聚)(接枝共 聚)。
(13) 高分子链构型包括(几何异构)和(旋光异构)。 (2)高分子运动的特点 运动单元多重性 、分子运动的时间依赖性、 分子运动的温度依赖性。 (3)分子运动的运动单元包括 分子链整体运动、链段运动、链节、侧 基和支链、晶区内的分子运动。 (6) 玻璃化转变温度的测定方法有 膨胀计方法、差热分析或示差扫描 量热方法、静态和动态力学分析方法、核磁共振方法。 (7) 调节玻璃化转变温度的方法 增塑、共聚、改变分子量、交联等。 (14)熔体流动中的弹性效应包括 法向应力效应、挤出膨胀效应、不 稳定流动和熔体破裂。 (15)当口模是圆形时,用膨胀比B表征挤出膨胀效应强弱,膨胀比B=
的。(2)断裂能:将冲击强度为2KJ/m2作为临界指标,试样 的冲击强度小于该数值为脆性断裂,否则为韧性断裂。(3) 断裂面形状:脆性断裂通常断裂面光滑,而韧性断裂则试样断 面粗糙并且有外延的形变。
2. 同其他固体材料相比,橡胶材料具有哪些特点? 答:(1)小应力下产生大形变并且弹性模量小:弹性形变可 高达1000%且在去除外力后又几乎能完全回复,而一般材料小 于1%;橡胶的高弹性模量约为105Pa,而通常固体材料的弹性 模量约为109~1011Pa。(2)具有热弹性效应:在橡胶弹性体 被拉伸是放出热量,温度升高;回缩的时候吸收热量,温度降 低。(3)弹性体的高弹形变是一个松弛过程(具有时间依赖 性):高弹形变和回复是通过链段运动实现的,需克服分子间 的作用力,因此其应力—应变行为与温度和时间都有密切的关 系。
高分子材料的化学与物理性质
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高分子材料的化学与物理性质高分子材料是现代化学工业中非常重要的一类材料。
由于其独特的分子结构和物理性质,高分子材料在各种领域都有广泛的应用。
比如,聚合物材料用于制备塑料、橡胶、纤维等物质,在医疗、电子、航空等领域中也有很多应用。
那么,高分子材料的化学和物理性质是什么?了解这些特性有什么意义?接下来我们深入探讨。
一、高分子材料的化学性质高分子材料的化学性质与其分子结构有关。
高分子材料通常是由重复的单体分子组成的巨大分子,这样的分子结构决定了高分子材料具有独特的化学特性和反应规律。
首先,高分子材料可以进行链延长反应。
链延长是指通过加入新的单体结构,使高分子链继续增长,形成更长的高分子链的反应。
这个过程通常是通过自由基反应、阳离子反应和阴离子反应来实现的。
例如,聚乙烯是由乙烯单体分子通过自由基反应逐渐递增而成的。
其次,高分子材料还可以进行聚合反应。
聚合反应是指仅仅在特定的反应条件下,使单体分子链之间的化学键键合成,以形成高分子链的过程。
聚合反应是一种常见的高分子化学反应,其反应方式受热量、光强、催化剂和其他环境因素的影响,不同的聚合条件可以产生不同的聚合体。
最后,高分子材料还可以进行交联反应。
交联反应是指在高分子材料中引入交联的反应性物质,从而形成高分子材料内部的三维结构。
这种交联化学反应可以通过光固化、热固化和辐射固化等多种方法实现。
交联反应可以使高分子材料具有更高的稳定性和强度,并改善其耐化学性和耐热性等性能。
二、高分子材料的物理性质高分子材料的物理性质影响着材料在各个领域中的应用。
高分子材料常常表现出典型的高分子性质,如高分子链的柔性、分子排列和相互作用等。
首先,高分子材料具有重量轻、强度高和断裂韧性好等性质。
这些性质使高分子材料被广泛应用于轻型结构、柔性设备和耐磨设备等领域。
其次,高分子材料具有良好的电学和热学性能。
例如,聚苯乙烯的介电常数非常低,它的耐热性和耐腐蚀性也很好。
聚乙烯在高温下具有较高的电绝缘性能,因此被广泛应用于电线电缆绝缘层。
高分子物理化学期末复习
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一、名词解释1.柔性:指大分子有改变分子链形态的能力。
2.构象:是因碳-碳单键内旋而产生的异构现象。
3.链段:是因为分子内旋受阻而在高分子链中能够自由转动的单元长度。
4.内聚能密度:单位体积的内聚能。
5.取向:是指非晶高聚物中的分子链段或整个分子链,结晶高聚物的晶带、晶片、晶粒,在外力作用下,沿外力作用的方向进行有序排列的现象。
6.结晶度:是指高聚物结晶中结晶部分所占的质量分数或体积分数。
7.应力松弛:在保持高聚物材料形变一定的情况下,应力随时间的增长而逐渐减小的现象。
8.蠕变:在一定的应力作用下,形变随时间而发展的现象。
9.内聚能:一摩尔分子聚集在一起的总能量,也等于同样数量分子分离的总能量。
10.高聚物:由成千上万个原子通过化学键连接而成的高分子所组成的化合物。
选择题二、1.聚合物在溶液中通常呈无规线团构象。
2.一般来说,纤维材料需要较高程度的取向。
3.测量数均分子量,可以选择气相渗透法、渗透压法、端基滴定法、沸点升高和冰点降低法、光散射法。
4.聚合物处于高弹态时,其分子运动的主要单元是链段。
5.大多数聚合物流体属于假塑性流体。
6.高分子链结构——是构成高聚物最基本的微观结构,是决定高聚物基本性质的主要因素。
如:聚乙烯柔软能结晶;无规立构聚苯乙烯硬而脆,不能结晶;全同立构聚丙烯常温下是结晶固体,而无规立构聚丙烯常温下却为粘稠性的液体。
7..高聚物聚集态结构取决于成型加工的过程,它是决定高聚物制品使用性能的主要因素。
8. 影响高分子链柔性的的主要因素(1)主链结构的影响——决定性作用1/ 主链全部由单键组成,柔性很大。
规律:键角越大,键长越长,旋转时的内阻就越小,柔性就越大。
如:─O─Si─O─Si─O─大小大大─O─C─O─C─O─↑↓↑↑─C─C─C─C─C─小大小小键角内阻键长柔性2/ 主链中如含有苯环、芳环、杂环结构,柔性下降,刚性增加。
3/ 主链中含有双键:孤立双键——内旋转容易,柔性增大。
完整版高分子化学名词解释
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第一章绪论(Introduction)高分子化合物(High Molecular Compound):所谓高分子化合物,系指那些由众多原子或原子团主要以共价键结合而成的相对分子量在一万以上的化合物。
合成高分子:一般是由许多结构相同的、简单的化学结构,通过共价键重复连接而成的相对分子质量很大的化合物。
生物高分子:一般倾向于是对化学结构组成多样、排列顺序严格的、相对分子质量很高的具有生物活性的高分子化合物。
单体(monomer):能够形成聚合物中结构单元的小分子化合物称为单体。
聚合物(high polymer or polymer):由相同的化学结构多次重复通过共价键或配位键连接而成的高分子化合物,称聚合物。
单体单元(monomer unit):由苯乙烯单体反应得到的聚苯乙稀,其结构单元的原子种类、个数都与单体相同,仅电子结构发生变化,故这类聚合物的结构单元又称为单体单元。
结构单元(structure unit):聚氯乙稀这样的聚合物,括号内的化学结构称为结构单元。
即组成高分子的、重复连接的、来源于单体的化学结构单元称“结构单元”。
重复单元(repeating unit):聚氯乙稀分子链可以看作结构单元多次重复构成,因此括号内的化学结构也可称为重复单元或链节(chain element)。
聚合度(degree of polymerigation):重复单元的数目n,表征聚合物分子量大小的一个物理参数。
数均分子量:各种不同分子的分子量的总合除以分子数总合得到的平均值。
£ NM ___ i iM t u^i ______n V 乙Nii =1其中:分子量为Mi 的大分子,相应的分子分数为Ni 。
重均分子量:不同分子分子量与分子重量乘积的总和除以整个分子重量得到的平均值。
£ WM £N M 2--- i i i iM = -4=1 ------------------- = -4=1 ------------------- v W£ N M i i i i =1 i =1其中:分子量为Mi 的大分子重量为 Wi =NiMi粘均分子量:用聚合物稀溶液的特性粘度测定的分子量。
高分子物理名词解释
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高分子物理名词解释1、近程结构:高分子重复单元的化学结构和立体结构合称为高分子的近程结构2、远程结构:由若干个重复单元组成的大分子的长度和形状称为高分子的远程结构3、链段与链节:高分子链中能自由取向并在一定范围独立运动的最小单元称为链段。
链节是指高分子链中不断重复的单元。
4、均方旋转半径:分子链质心与组成该分子链所有链段质心之间矢量距离的均方值。
5、大分子链的末端距:高分子链中由一端指向另一端的有向线段6、构型与构象:构象系指由C-C单键内旋转而形成的空间排布。
构型系指化学键连接的邻近原子或原子团之间的空间状态表征。
7、液晶态:某些物质的结晶受热熔融或被溶剂溶解之后,仍部分地保持晶态物质分子的有序排列,呈现各项异性的物理性质,形成一种兼有晶态和液态部分性质的过渡状态,称为液晶态。
8、取向函数:9、高斯链:统计单元为一个链段且链段与链段之间自由结合,无规取向的高分子链称为等效自由结合链,因为其链段分布函数服从高斯分布,故也称为高斯链。
10、等规立构:聚合物一种或两种构型的结构单元以单一顺序重复排列。
11、无规立构:手性中心的构型呈无规排列。
12、柔顺性和刚性:高分子长链能以不同程度卷曲的特性。
13、UCST 和LCST :最高共溶温度和最低共溶温度。
14、凝胶和冻胶:凝胶是高分子链之间以化学键形成的交联结构的溶胀体,加热不溶不熔,既是高分子的浓溶液,又是高弹性的固体。
冻胶是由高分子间以分子间作用力形成的,加热时可以溶解。
15、高分子电解质:在侧链中有许多可电离的离子型基团的高分子称为高分子电解质。
16、溶解度参数δ: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.近程结构:构成大分子链的结构单元的化学组成和物理结构。
3.远程结构:由数目众多结构单元构成的分子链的长短及其空间形态和结构。
4.凝聚态结构:从物理学角度界定聚合物的微观结构类型。
5.化学结构:除非通过化学键断裂并同时生成新键才能产生改变的分子结构。
高分子物理与化学基础
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均聚反应,均聚物。
共聚合反应,共聚物。 共聚物不是几种单体各自均聚物的混合物。
第 五 章
链 式 共 聚 合 反 应
二元共聚物根据两单体单元在分子链上的排列方式可分四类:
(1)无序(规)共聚物 两种单体单元的排列没有一定顺 序,A单体单元相邻的单体单元是随机的,可以是A单体单元, 也可以是B单体单元。
(iv)可以溶液方式直接成品。
3.9 自 由 基 聚 合 反 应 的 实 施 方 法
缺点: (i)单体被溶剂稀释,聚合速率慢,产物分子量较低; (ii)消耗溶剂,溶剂的回收处理,设备利用率低,导致 成本增加; (iii)溶剂很难完全除去; (iv)存在溶剂链转移反应,因此必须选择链转移常数小 的溶剂,否则链转移反应会限制聚合产物的分子量; (v)溶剂的使用导致环境污染问题。
Mw = ∑WiMi =
∑wiMi
= ∑wi
∑niMi 2
∑niMi
Wi = wi/w ,wi = niMi
多分散系数(d)
表征聚合物的多分散程度, 也叫分子量分布(molecular weight distribution, MWD)。
d = Mw / M n
3.1
链 式 聚 合 反 应 概 述
Polymerization
单 体
Monomer
能够进行聚合反应,并构成高分子基本结构组成单元 的小分子。
1.2
结构单元
高 分 子 基 本 概 念
Constitutional Unit
构成高分子主链,并决定主链结构的最小原子组合。
重复单元
Constitutional Repeating Unit, CRU
+ H2C CH X
高分子物理-名词解释
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真题回转半径特征黏度(数)亚稳相分离不良溶剂亚浓溶液原力显微镜非牛顿流体交联嵌段共聚物聚电解质第一章高分子链的结构链结构:指单个分子的结构和形态。
近程结构(一级结构):包括化学组成、结构单元间接方式、支化、交联、构型(包括几何异构和旋光异构)远程结构(二级结构):包括高分子链的大小(相对分子质量、均方末端距、均方回转半径)和高分子链的形态(柔顺性、构象)聚集态结构(三级结构):通过范德华力和氢键形成具有一定规则排列的聚集态结构。
包括晶态、非晶态、取向态、液晶态、织态。
近程相互作用:分子链内非键合原子质检电子云的相互或排斥作用远程相互作用:因柔性高分子链弯曲所导致的沿分子链远距离的原子或基团之间的空间相互作用无扰链:只受近程相互作用不受远程相互作用的高分子链构象:由于σ单键内旋转而产生的分子在空间的不同形态。
包括顺式构象、偏式构象、反式构象、左旁氏构象、右旁氏构象。
构型:是指分子中由化学键所固定的原子在空间的排列。
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。
几何异构(顺反异构):由于主链双键的碳原子上的取代基不能绕双键旋转,当组成双键的两个碳原子同时被两个不同的原子或基团取代时,即可形成顺式、反式两种构型,它们称作几何异构。
键接异构(顺序异构):是指结构单元在高分子链中的连接方式。
旋光异构:具有不对称C原子的这种有机物,能构成互为镜象的两种异构体,表现出不同的旋光性,称为旋光异构体。
但是含不对称C的高分子没有旋光性的,原因是多个不对称C原子的内消旋或外消旋的作用。
有规立构:有两种旋光异构单元完全是全同立构或间同立构的高分子。
全同立构:高分子链全部由一种旋光异构单元键接而成。
取代基排列在同一侧,无旋光性间同立构:高分子链由两种旋光异构单元交替键接而成。
取代基交替排列,有旋光性无规立构:高分子链由两种旋光异构单元无规键接而成。
取代基无规排列,有旋光性交联:高分子链之间通过支链联结成一个三维空间网状大分子,交联高分子不溶不熔,交联度较小时可溶胀交联度:用相邻两个交联点之间的链的平均分子量Mc来表示。
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高分子物理和化学名词解释(各种转)作者:刘方超CooDee1. 应力松弛:在恒定温度和形变保持不变的情况下,聚合物内部的应力随时间的增加而逐渐衰减的现象。
2. 氢键:是极性很强的X-H键上的氢原子,与另外一个键上电负性很大的原子Y的孤对电子相互吸引而形成的一种键。
3. 等规聚合物:指全同立构和间同的高聚物。
4. 等规度:高聚物中含有全同立构和间同立构总的百分数。
5. 聚合物的粘弹性:聚合物的形变和发展具有时间依赖性,这种性质介于理想弹性体和理想粘性体之间,称为粘弹性。
1999年1.玻璃化温度:玻璃态与高弹态之间的转变即玻璃化转变,所对应的转变温度。
2.脆点(化)温度:当温度低于某个温度Tb时,玻璃态高聚物不能发展强迫高弹形变,而必定发生脆性断裂,这个温度称为脆化温度。
3.溶解度参数:通常将内聚能密度的平方根定义为溶解度参数d,溶质和溶剂的溶解度参数愈接近,两者愈能相互溶解。
4.柔顺性:高分子链能够不断改变其构象的性质或高分子能够卷曲成无规线团的能力。
5.泊松比:材料横向单位宽度的减少与纵向单位长度的增加之比值。
6.表观粘度:与牛顿粘度定义相类比,将非牛顿流体的粘度定义为剪切应力与剪切速率之比,其值称为表观粘度,即。
2000年1. 链段:把由若干个键组成的一段链作为一个独立运动的单元,称为链段。
2. 构型:构型是对分子中的最近邻原子间的相对位置的表征,也就是指分子汇总由化学键所固定的原子在空间的几何排列。
3. 构象:由于单键内旋转而产生的分子在空间的不同形态。
4. 熔限:结晶高聚物有一个较宽的熔融温度范围,这个温度范围就叫熔限。
5. 熔点:高聚物结晶部分完全熔化的温度。
6. 剪切粘度:液体内部反抗在切应力作用系发生薄层流动的内摩擦力,称为剪切粘度。
7. 高聚物的屈服:聚合物在外力作用下产生的塑性变形。
2001年1.时温等效原理:升高温度和延长时间对分子运动及高聚物的粘弹行为是等效的,可用一个转换因子αT将某一温度下测定的力学数据变成另一温度下的力学数据。
2002年1. 高聚物的熔点:比容-温度曲线上熔融终点处对应的温度为高聚物的熔点。
2. 特性粘度:高分子在c→0时,单位浓度的增加对溶液的增比浓度或相对粘度对数的贡献。
其数值不随溶液浓度的大小而变化,但随浓度的表示方法而异。
3. 滞后现象:高聚物在交变应力作用下,形变落后于应力变化的现象。
4. 内耗:如果形变的变化落后于应力的变化,发生滞后现象,则每一循环变化中就要消耗功,称为内耗。
2003年1. 内聚能密度:定义克服分子间作用力,1mol的凝聚体汽化时所需的能量为内聚能密度,表征分子间作用力的强弱。
2.溶剂化作用:又称广义酸碱作用,是指溶质和溶剂分子间的作用力大于溶质分子间的作用力,而使溶质分子彼此分离而溶解于溶剂中。
2.应力松弛:在恒定温度和形变标尺不变的情况下,聚合物内部的应力随时间的增加而逐渐衰减的现象。
3.强迫高弹形变:玻璃态高聚物在的外力作用下发生的大形变,其本质跟橡胶的高弹形变一样,但表现的形式却有差别,为了与普通的高弹形变区别开来,通常称为强迫高弹形变。
本质相同:都是链段运动不同:强迫高弹形变外力除去不能自动回复,需要加热,受外力要大的多,发生在Tb-Tg 之间。
橡胶的高弹形变2004年1. 等规度:高聚物中含有全同立构和间同立构总的百分数。
2. 非均相成核:即异相成核,以外来的杂质,未完全熔融的残余结晶聚合物,分散的小颗粒固体或容器的壁为中心,吸附熔体中的高分子链作有序排列而形成的晶核。
3. 均相成核:由熔体中的高分子链段靠热运动形成有序排列的链束的晶核。
4.θ溶剂:在某一温度下聚合物溶于某一溶剂中,其分子链段间的相互吸引力与溶剂化以及排斥体积效应所表现出的相斥力相等,无远程相互作用,高分子处于无扰状态,排斥体积为0,该溶液的行为符合理想溶液行为,此时溶剂的过量化学位为0,此时的溶液称为θ溶液。
5.熔融指数:在一定温度下,熔融状态的高聚物在一定负荷下,十分钟内从规定直径和长度的标准毛细管中流出的重量。
2005年1. 均方末端距:平均末端距或末端距的平方的平均值。
2. 增塑作用:添加增塑剂使高聚物分子链易于运动。
3.溶度参数:通常将内聚能密度的平方根定义为溶解度参数d,溶质和溶剂的溶解度参数愈接近,两者愈能相互溶解。
4 .冷拉:结晶高聚物和玻璃态聚合物的拉伸过程都经历弹性变形,屈服,发展大形变以及应变硬化等阶段,拉伸的后阶段都呈现强烈的各向异性,断裂前的大形变在室温下都不能自发回复,而加热后却都能回复原状,因而本质上两种拉伸过程造成的大形变都是高弹形变,通常把它们统称为冷拉。
5.假塑性流体:流变行为与时间无关,粘度随剪切速率的增加而减小的流体。
6.蠕变:就是指在一定的温度和较小的恒定外力作用下,材料的形变随时间的增加而逐渐增大的现象。
2006年1. 旋光异构:两种有机物构成互为镜影的异构体,表现出不同的旋光性,称为旋光异构。
2. 结晶聚合物的熔点:结晶部分完全熔化的温度。
3. 高分子液晶:某些物质的结晶变热熔融或被溶剂溶解之后,虽然失去固体物质的刚性,而获得液态物质的流动性,却仍然部分地保存着晶态物质分子的有序排列,从而在物理性质上呈现处各向异性,形成一种兼有晶体核液体的部分性质的过渡状态,这种中间状态称为液晶态,处于这种状态的物质称为液晶。
4. Huggins参数:反映高分子与溶剂混合时相互作用能的变化。
5. 相对分子质量分布宽度指数:是指试样各个分子量与平均分子量之间的差值的平方平均值。
6. 高弹形变:分子链通过链段运动逐渐伸展的过程,形变量比普弹形变要大的多,且形变与时间成指数关系。
7. 力学损耗:如果形变的变化落后于应力的变化,发生之后现象,则每一循环变化中就要消耗功,称为力学损耗.2007年1. 冷流:2. 高聚物的多分散性:高聚物的多分散性有相对分子量的多分散性和分子结构的多分散性。
相对分子量的多分散性是指聚合物是相对分子质量不等的同系物混合物其相对分子量或聚合度是一平均值,这种相对分子质量的不均一性称为相对分子量的多分散性。
分子结构的多分散性:3. 溶胀现象:溶剂渗入高聚物内部,使高聚物体积膨胀的现象。
4.溶解:高分子均匀分散在溶剂中形成完全溶解的分子分散的均匀体系。
补充:1. 均方末端距:采用向量运算,求平均末端距或末端距的平方的平均值。
2. 末端距:是指线型高分子链的一端与另一端的距离。
用h表示。
3. 根均方末端距:均方末端距的平方根。
4. 最可几末端距:末端距的几率密度函数(径向分布函数)的导数为零的极值点。
5. 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。
6. 链段:把若干键组成的一段链作为一个独立运动的单元。
7. 脆性断裂:材料在出现屈服之前发生的断裂。
8. 韧性断裂:材料在出现屈服之后发生的断裂。
9. 应力集中:材料存在缺陷,受力时材料内部的应力平均分布状态将发生变化,使缺陷附近局部范围内的应力急剧增加,远远超过应力平均值的现象。
10. 银纹:热塑性塑料由于应力以及环境的影响,表面会产生裂纹,这些裂纹由于光的反射,看上去是发亮的,称为银纹。
11. 裂纹:可逆的,在压力或Tg以上退火,会回缩或消失。
12. 裂缝:不可逆,是裂纹在较大外力作用下进一步发展。
13. 支化度:通常以支化点密度或两相邻支化点之间的链的平均分子量来表示支化的程度14. 交联度:通常用相邻两个交联点之间的链的平均分子量Mc来表示。
15. 几何异构体:1,4-加成的双烯类聚合物,由于内双键上的基团在双键两侧排列的方式不同而有顺式构型与反式构型之分。
16. 内旋转:单键是由6电子组成;电子云分布是轴对称的,因此分子在运动时C-C单键可以绕轴旋转,称为内旋转。
17. 位垒:顺式构象与反式构象的位能差。
18. 完全伸直链:n个键的芳香全部一致,整个链是一条直线。
19. 内旋转异构体:由单键的内旋转所导致的不同构象的分子。
20. 自由结合链:假定高分子是由足够多的不占有体积的化学键自由结合而成,内旋转时没有键角限制和位垒障碍,其中每个键在任何方向取向的几率都相等。
21. 自由旋转链:假定分子链中每一个键都可以在键角所允许的方向自由转动,不考虑空间位阻对转动的影响。
22. 等效自由结合链:由若干个化学键组成的一段链可作为一个能独立运动的单元,称为链段,令链段与链段自由结合,并且无规取向,称为等效自由结合链。
23. 熵弹性:理想高弹体拉伸时只引起熵变,或者说只有熵的变化对理想高弹体的弹性有贡献,因此称为熵弹性。
24. 冷拉:本质是高弹形变的拉伸造成的形变,大形变在室温下不能回复,加热后能回复原状。
25. 同质多晶现象:由于条件变化,引起分子链构象的或堆积方式的改变,则一种高聚物可以形成几种不同的晶型。
26. 雾点:共混物刚刚产生相分离时的温度称为雾点。
雾点越低,制品的耐低温性能越好。
27. 凝胶:是高分子链间以化学键形成的交联结构的溶胀体,加热不能溶解也不能熔融,它是高分子浓溶液,又是高弹体固体。
28. 冻胶:由范德华力交联形成的,加热可使范德华力拆散其交联,使冻胶溶解。
29. 溶胀比Q:交联高聚物在溶胀平衡时的体积与溶胀前体积之比。
30. 玻璃化转变的多维性:Tg只不过是测定玻璃化转变的一个指标,如果保持温度不变,而改变其它因素,也能观察玻璃化转变。
31. 应力发白:用橡胶增韧的塑料,像高抗冲聚苯乙烯,ABS树脂等,它们在拉伸形变或弯曲变形时试样有发白现象,在受冲击的破坏面也能看到发白现象,这种现象称为应力发白。
32. 32 填料:①惰性填料:只起稀释作用,降低成本,强度也降低。
②可以提高材料强度,与填料本身强度有关,也跟填料与高聚物之间亲和力有关。
33. 主链液晶:34. 侧链液晶:35. 高分子溶液:高聚物以分子状态分分散在溶剂中所形成的均相聚合物。
36. 溶胀:高聚物溶解过程中,溶剂分子渗入高聚物内部使高聚物体积膨胀。
37. 理想溶液:指溶液中溶质分子间,溶剂分子间和溶质溶剂分子间的相互作用能都相等;溶解过程中没有体积的变化。
38. 过量化学位:溶液中非理想部分的溶剂的化学位变化。
39. 坍陷线团:内排斥体积为负值的链。
40. 无扰尺寸:在特殊情况下,正的外排斥体积和负的内排斥体积正好抵消,41. u=0,线团的行为好像无限细的链的一样,处于无扰的状态,这种状态的尺寸称无扰尺寸。
42. 扩胀因子/溶胀因子:T>θ时高分子链的均方末端距与均方旋转半径和θ状态下h0和S0的比值。
43. 第二维利系数:高分子链段与链段之间以及高分子与溶剂分子之间相互作用的一种量度。
44. 松弛过程:在一定的外界条件下,高聚物从一种平衡状态通过分子热运动,达到与外界条件相适应的新的平衡态,由于分子运动时运动单元所受到的摩擦力一般很大,此过程通常是缓慢完成的,称为松弛过程。