高分子运动的特点 - 360文档中心

高分子材料的力学状态

弹性体：拉伸——放热
回缩——吸热
2.2 高分子材料的力学性能
高弹性的本质
熵弹性高弹性由熵变引起
拉伸弹性体时外力所做的功主要转为高分子链构象熵的减小体系为热力学不稳定状态去除外力体系回复到初始状态热力学第一定律热力学第二定律
2.2 高分子材料的力学性能
粘弹性
聚合物最重要的力学性能之一

晶区起交联点作用。温度，非晶区进入高弹态，整个材料具有韧性和强度。

结晶度>40%

晶区互相衔接，贯穿成连续相。观察不到明显的
非晶区玻璃化转变现象。
2.1 高分子材料的力学状态

结晶聚合物能否观察到高弹态，取决于聚合物的摩
尔平均质量。
不呈现高弹态
呈现高弹态
图2.2 高结晶度聚合物的热机械曲线
Y N A D B
Breaking point 断裂点
B Y A
plastic deformation 塑性形变
Strain hardening 应变硬化
D A E D A
O
A y
B
图2.4 非晶态聚合物的应力-应变曲线（玻璃态）
2.2 高分子材料的力学性能
2.2 高分子材料的力学性能
2+3
1 2 3
1
图2-6 线形非晶态聚合物的蠕变及回复曲线
运动单元：分子链形变特点：不可逆形变
2.2 高分子材料的力学性能

蠕变大小反映了材料尺寸的稳定性和长期负载能力。提高材料抗蠕变性能的途径:
a. 聚合物玻璃化温度高于室温；
b. 聚合物分子链含有苯环等刚性链； c.交联:可以防止分子间的相对滑移。

高分子习题及部分答案

第一章一．填空题1 ．药用辅料广义上指的是能将药理活性物质制备成药物制剂的各种添加剂，其中具有高分子特征的辅料，一般被称为药用高分子辅料。

2 ．辅料有可能改变药物从制剂中释放的速度或稳定性，从而影响其生物利用度。

3．药用高分子辅料在药用辅料中占有很大的比重，现代的制剂工业，从包装到复杂的药物传递系统的制备，都离不开高分子材料，其品种的多样化和应用的广泛性表明它的重要性。

二．选择题1 ．下面哪项不是有关药用高分子材料的法规（D )A ．《中华人民共和国药品管理法》B ．《关于新药审批管理的若干补充规定》C ．《药品包装用材料容器管理办法（暂行）》D ．《药品生产质量管理办法》2 ．淀粉的改性产物可分为（A )A ．梭甲基淀粉钠和可压性淀粉B ．搜甲基淀粉钠和支链淀粉C ．可压性淀粉和支链淀粉D ．直链淀粉和梭甲基淀粉钠3 ．依据用途分，下列哪项不属于药用高分子材料（C )A ．在传统剂型中应用的高分子材料B ．控释、缓释制剂和靶向制剂中应用的高分子材料C ．前体制剂中应用的高分子材料D 包装用的材料三．简答题1 ．药用高分子材料学研究的任务是什么？答：( 1 ）高分子材料的一般知识，如命名、分类、化学结构；高分子的合成反应及化学反应（缩聚、加聚、共聚、聚合物的改性与老化）；高分子材料的化学特性和物理、力学性能。

( 2 ）药用高分子材料的来源、生产、化学结构、物理化学性质和应用。

2. 高分子材料作为药物载体的先决条件是什么？答（1 ）适宜的载药能力；( 2 ）载药后有适宜的释药能力；( 3 ）无毒、无抗原性，并具有良好的生物相容性。

( 4 ）为适应制剂加工成型的要求，还需具备适宜的分子量和物理化学性质。

第二章一．填空1.聚合反应（Po lylnerization ）是指由低分子单体合成高分子化合物的化学反应。

按照单体与聚合物在元素组成和结构上的变化，分为加聚反应和缩聚反应；按照聚合机理的不同分为缩聚反应、链锁聚合和逐步聚合2.链锁聚合根据反应活性中心的不同又可分为自由基聚合、阳离子聚合和阴离子聚合，它们的反应活性中心分别为自由基、阳离子、阴离子3.自由基聚合引发剂一般结构上具有弱键容易分解成自由基。

高聚物的分子运动与力学状态

。
使用价值——是高聚物材料成型加工不能超过的温度。
5）脆化温度
定义——指高聚物材料在受强外力作用时，从韧性断裂转变为脆性断裂时的
温度。
使用价值——是塑料、纤维的最低使用温度。
2 . 晶态高聚物
皮革态
在轻度结晶的聚合物中，少量的晶区起类似交联点
的作用，当温度升高时，其中非晶区由玻璃态转变为高
弹态，可以观察到Tg的存在，但晶区的链段由于受晶格
生急剧变化；
4）应用——
塑料（Tg在室温以上）： Tg为使用上限和耐热指标；
橡胶（Tg在室温以上）： Tg为使用下限和耐寒指标。
V: Volume
H: Enthalpy
G’: Storage shear modulus
α: Volume coefficient of expansion
运动十分缓慢，体积松弛和构象重排在实验的时间标尺内不可能实现
，体系很难达到真正的热力学平衡状态，因而出现CP、 α和K的不连续
变化，而其体积、焓及熵连续变化，这些现象恰好与二级转变相似。
dF=-SdT+VdP
• 一级转变——以温度和压力作为变量，与自由能的一阶偏导数有关的
性质如体积、焓及熵在此过程中发生突变，这类相转变称为一级转变.
• 1 . 线形非晶态高聚物
• 2 . 晶态高聚物
• 3 . 交联高聚物
当温度在一定范围内变化时，大分子具有不同
的运动状态，高聚物宏观表现出不同的力学状态。
在恒定应力下，高聚物的温度-形变之间的关系
（温度-形变曲线）可反映出分子运动与温度变化的
关系。不同结构高聚物温度-形变曲线不同。
1 . 线形非晶态高聚物
低温度。

高分子化合物的特点

• 以上几点，归根结底是高分子的运动形态和低分子的运动形态不同的缘故，这就是高分子要从有机会化学中独立出来研究，成为一门新学科—— 高分子化学的根本原因。
分子链之间还有许多共价键交联起来，形成三度空间的网络结构。
这两种由于其相对分子质量很大， • 通常处于固体或凝胶状态，有较好的机械强度（TP轴承）；又由于其分子是由共价键结合而成的，故有较好的绝缘性和耐腐蚀性能；由于其分子链很长，分子的长度与直径之比大于一千，故有较好的可塑性和高弹性。高弹性是高聚物独有的性能。此外，溶解性、熔融性、溶液的行为和结晶性等方 • 面和低分子也有很大的差别。
高分子化合物的特点
高分子同低分子比较，具有以下特点：
1.从相对分子质量和组成上看，具有 “多分散性”。大多数高分子都是由一种或几种单体聚合而成。
2.从分子结构上看，高分子的分子结构基本有两种
• 一种是线性结构：线性
结构的特征是分子中的原子以共价键互相连接成一条很长的卷曲状态的“链”。
另一种是体型结构：体型结构的特征是分子链与

单元三高分子的运动与状态

动温的度作对用高
分子运
使运动单元活化（T升高，分子运动能增加，当克服位垒后，运动单元处于活化状态。）
使聚合物体积膨胀
（加大了分子间的自由空间）
随T 加快松弛过程，或者，缩短
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从活化能的角度来看分子运动
由侧基或主链局部运动引起的松弛过程
松弛时间与温符度合 E的yr关 i关 ng系于速度过程论的一般理
＝0eERT－－侧基、主动链。局部运式中 0，是一个R 常为数气，体常 T是数温，度 E是，松弛过程所化需能要该数值可以求在得不，同就的是温度程下的测松定弛过时ln间～1， T的作图
由直线的斜率得就。可以求
由上式可看出，
若T 低，运动单元的长在较长的时间内观察到松弛现象若T 高，运动单元的短在较短的时间内观察到松弛现象
聚合物的分子量具有多分散性，运动单元具有多重性，所以实际的松弛时间不是单一的值，在一定的范围内可以认为松弛时间具有一个连续的分布，称为松弛时间谱（relaxation spectrum）。
（即不同的运动单元有不同的松弛时间，而同一个运动单元其松弛时间又是温度的函数）
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高分子运动的温度的依赖性
烯类高聚物的Tg与其取代基极性的关系
聚乙烯（线性）聚丙烯聚甲氧乙烯聚丙烯酸甲酯聚氯乙烯聚丙烯酸聚丙烯腈聚甲基丙烯酸
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侧基
H CH3 OCH3 OCOCH3 Cl COOH CN CH3, COOCH3
Tg / ℃ -68 -10 -20 15 87 106 分子间氢键 104 120
单元三高分子运动与状态

1.2.1高分子化学第一讲高分子的基本特点

支链高分子
1）支链的长短和数量可不同； 2）适当溶剂可溶解，加热可以熔融，即可溶可熔。 3）有的是在线型高分子形成后人为地通过反应接枝上去的；有的则是在聚合过程中自然形成的。
体型高分子
1）整个高分子已键合成一个整体，已无单个大分子而言； 2）可以看成是线型或支链高分子以化学键交联（Crosslinking）而成； 3）交联程度浅的, 受热可软化，适当溶剂可溶胀；交联程度深的, 既不溶解, 又不熔融，即不溶不熔。
塑料分子量纤维分子量橡胶分子量
聚乙烯
20～40
聚氯乙烯 5～15 尼龙-66 1.2～1.8 丁苯橡胶 15～20
聚苯乙烯 10～30 维尼纶 6～7.5 顺丁烯胶 25～30
1.2 高分子化合物的基本特点
特点二：组成简单、结构有规
组成高分子的原子数目虽然成千上万，但所涉及的元素种类却十分有限，以 C、H、O、N 四种非金属元素最为普遍，S、Cl、F、Si 也存在于一些高分子中。
1.2 高分子化合物的基本特点
特点一：分子量大（一般在一万以上）
聚合物作为材料许多优良性能都与分子量有关，如：
抗张强度（Tensile Strength）断裂伸长（Breaking Elongation）冲击强度（Impact Strength）可逆弹性（Reversible Elasticity）
实际上，分子量的大小并无明确的界限
- - - - - -< 1,000 < - - - - - - < 10,000 < - - - - - < 1,000,000 < - - - - -
低分子物
齐聚物
高聚物
超高分子量高分子
（Oligomer）

高分子物理知识重点(第五章)

第五章聚合物的分子运动和转变1．聚合物分子运动的特点: ①.运动单元的多重性 ②.分子运动的时间依赖性 ③.分子运动的温度依赖性2．运动单元的多重性： A.具有多种运动模式 B.具有多种运动单元A.具有多种运动模式:由于高分子的长链结构，分子量不仅高，还具有多分散性，此外，它还可以带有不同的侧基，加上支化，交联，结晶，取向，共聚等，使得高分子的运动单元具有多重性，或者说高聚物的分子运动有多重模式B.具有多种运动单元:如侧基、支链、链节、链段、整个分子链等* 各种运动单元的运动方式①.链段的运动: 主链中碳-碳单键的内旋转, 使得高分子链有可能在整个分子不动,即分子链质量中心不变的情况下, 一部分链段相对于另一部分链段而运动②.链节的运动: 比链段还小的运动单元③.侧基的运动: 侧基运动是多种多样的, 如转动, 内旋转, 端基的运动等④.高分子的整体运动: 高分子作为整体呈现质量中心的移动⑤.晶区内的运动: 晶型转变，晶区缺陷的运动，晶区中的局部松弛模式等3．分子运动的时间依赖性: 在一定的温度和外力作用下, 高聚物分子从一种平衡态过渡到另一种平衡态需要一定时间的，这种现象即为分子运动的时间依赖性; 因为各种运动单元的运动都需克服内摩擦阻力, 不可能瞬时完成4．松弛现象：除去外力，橡皮开始回缩，其中的高分子链也由伸直状态逐渐过渡到卷曲状态，即松弛状态。

故该过程简称松弛过程。

5．松弛时间τ : 形变量恢复到原长度的1/e 时所需的时间 6．分子运动的温度依赖性：①.温度升高,使分子的内能增加：运动单元做某一模式的运动需要一定的能量, 当温度升高到运动单元的能量足以克服的能垒时,这一模式的运动被激发。

②.温度升高使聚合物的体积增加：分子运动需要一定的空间, 当温度升高到使自由空间达到某种运动模式所需要的尺寸后, 这一运动就可方便地进行。

7．黏弹行为的五个区域： ①.玻璃态 ②.玻璃化转变区 ③.高弹态（橡胶-弹性平台区） ④.粘弹转变区 ⑤.粘流态8．图- -：模量－温度曲线----各区的运动单元、特点、名字、描述玻璃化转变为高弹态，转变温度称为玻璃化温度Tg高弹态转变为粘流态，转变温度称为粘流温度Tf* 非晶聚合物：()()t -τΔx t =Δx 0e①.从相态角度来看，玻璃态，高弹态，粘流态均属液相，即分子间的相互排列均是无序的。

高聚物的物理性能

比体积比体积
Tm/K 高聚物结晶熔融过程
Tm/K 小分子结晶熔融过程
高聚物的结晶和熔融都是分子链段运动的结果，都必
须在玻璃化温度以上才能发生，所以结晶态高聚物的熔点比玻璃化温度高，这对提高塑料和合成纤维的耐热性很有利
小分子晶体的熔融有一定的熔点，但是结晶
态高聚物的熔化有一个比较宽的温度范围，通常人们所说的Tm,是人们规定的结晶全部熔化时的温度，即结晶熔化温度的上限。天然橡胶的熔化温度与结晶温度的关系
（1）化学结构的影响 a 主链结构的影响：聚合物越柔顺，其玻璃化温度越低，高分子
链刚性大，则玻璃化温度高。
b 几何立构的影响：分子结构规整有利于分子敛集，使分子内旋
转受到一定限制，故能提高玻璃化温度。一般来说，高分子链带有庞大侧基时，由于空间位阻使内旋转困难，因而玻璃化温度增高。侧基的对称性会使玻璃化温度降低。 c 链间的相互作用高分子链间的相互作用降低链的活动性，分子链间作用力越强，为达到相应的转变，链段运动所需的热能也越大，因此玻璃化温度就越高。
●1.6.2 黏流温度 ●定义非晶态高聚物熔化后发生黏性流动的温度。 ●黏流温度的使用价值是非晶态高聚物成型加工的最低温度。
Tf的影响因素：
（1）分子结构因素
柔性大的高分子，黏流温度低；刚性较大的

高聚物，黏流温度较高。（2）分子量分子量越大，黏流温度越高（3）外力因素增加外力，可以降低黏流温度
关系：
Tf
T 黏流态
过渡区
高弹态
Tm
皮革态（硬而韧）
Tg
结晶态
玻璃化温度与熔点在平均相对分子质量较小时随平均相对分子质量的增加而增高；但很大时，变化较小；过渡区也随平均相对分子质量的增加而加宽。

高分子材料的动态力学性能分析

高分子材料的动态力学性能分析在现代材料科学的领域中，高分子材料以其独特的性能和广泛的应用成为了研究的重点之一。

而高分子材料的动态力学性能更是其中一个关键的方面，对于深入理解和优化其在各种实际场景中的应用具有重要意义。

首先，我们来了解一下什么是高分子材料的动态力学性能。

简单来说，就是指高分子材料在动态载荷（如振动、冲击等）作用下表现出的力学行为和特性。

这种性能反映了材料在不同频率和温度条件下对能量的吸收、储存和释放能力。

高分子材料的动态力学性能通常通过动态力学分析（DMA）技术来进行研究。

在这个过程中，会施加一个周期性的应变或应力，然后测量材料的响应，从而得到诸如储能模量、损耗模量和损耗因子等重要参数。

储能模量代表了材料储存弹性变形能量的能力，它反映了材料的刚度。

损耗模量则反映了材料在变形过程中能量的损耗，与材料的粘性相关。

而损耗因子则是损耗模量与储能模量的比值，能够很好地反映材料的阻尼特性。

温度对高分子材料的动态力学性能有着显著的影响。

随着温度的升高，高分子材料会经历从玻璃态到高弹态再到粘流态的转变。

在玻璃态下，分子链的运动被冻结，材料表现出较高的模量和较低的阻尼。

当温度升高到玻璃化转变温度（Tg）时，分子链开始获得一定的运动能力，模量急剧下降，阻尼迅速增大。

继续升温进入高弹态，材料的弹性和粘性并存。

而当温度进一步升高到粘流温度以上时，材料变为可流动的粘性液体。

频率也是影响高分子材料动态力学性能的一个重要因素。

在低频下，分子链有足够的时间响应外力，材料表现出更多的粘性特征；而在高频下，分子链来不及响应，材料表现出更多的弹性特征。

高分子材料的结构和组成对其动态力学性能有着决定性的影响。

分子链的长度、分子量分布、支化程度以及交联结构等都会改变材料的动态力学性能。

例如，分子量较大且分布较窄的高分子材料通常具有更高的模量和更好的力学性能。

交联结构可以增加材料的刚度和耐热性，但可能会降低其韧性。

不同类型的高分子材料具有不同的动态力学性能特点。

高分子物理总结

第三章高聚物的分子运动3.1 高聚物的分子热运动1. 高分子热运动的特点1. 运动单元的多重性。

除了整个分子的运动(即布朗运动)外还有链段、链节、侧基、支链等的运动(称微布朗运动).2. 运动时间的依赖性。

高分子热运动是一个松驰过程。

在外场作用下物体从一种平衡状态通过分子运动过渡到另一种平衡状态是需要时间的，这个时间称为松弛时间，记作τ./0t x x e τ-= 当t=τ时， 10x x e -=式中0x 是外力未除去时塑料丝增加的长度，x (t)是外力除去后，在t 时间内测出塑料丝增加的长度，τ为常数。

因而松驰时间定义为: x 变到等于0x 的1e -时所需要的时间.它反映某运动单元松弛过程的快慢.由于高分子运动单元有大有小， τ不是单一值而是一个分布，称为”松弛时间谱”.3. 分子运动的温度依赖性. 温度对高分子的热运动有两方面的作用：①使运动单元活化。

②温度升高使高聚物发生体积膨胀。

升高温度加快分子运动，缩短松驰时间，即有/0E RT e ττ= 式中E 为活化能， 0τ为常数.如果高聚物体系的温度较低，运动单元的松驰时间τ就较长，因而在较短时间内将观察不到松驰现象；但是如果温度升高，缩短了运动单元的松驰时间τ，就能在较短的时间内观察到松驰现象。

2. 高聚物的力学状态和热转变在一定的力学负荷下，高分子材料的形变量与温度的关系式称为高聚物的温度-形变曲线(或称热机械曲线)①线型非晶态高聚物的温度-形变曲线.线形非晶态聚合物的形变-温度曲线玻璃态:链段运动被冻结，此时只有较小的运动单元如链节、侧基等的运动，以及键长键角的变化，因而此时的力学性质与小分子玻璃差不多，受力后变形很小(0.01%~0.1%)，且遵循胡克定律，外力除后立即恢复.这种形变称为普弹形变.玻璃态转变:在3~5℃范围内几乎所有的物理性质都发生突变，链段此时开始运动，这个转变温度t 称为玻璃态转变温度(T g ).高弹态:链段运动但整个分子链不产生移动.此时受较小的力就可发生很大的形变(100%~1000%)，外力除去后可完全恢复，称为高弹形变.高弹态是高分子所特有的力学状态.流动温度:链段沿作用力方向的协同运动导致大分子的重心发生相对位移，聚合物呈现流动性，转变温度称为流动温度(T f ).粘流态:与小分子液体的流动相似，聚合物呈现粘性液体状，流动产生了不可逆变形.②交联高聚物的温度-形变曲线交联度较小时，存在T g ，但T f 随交联度增加而逐渐消失.交联度较高时， T g 和T f 都不存在.③晶态聚合物的温度-形变曲线. 一般相对分子质量的晶态聚合物只有一个转变，即结晶的熔融，转变温度为熔点T m .当结晶度不高(X c <40%)时，能观察到非晶态部分的玻璃化转变，即有T g 和T m 两个转变.相对分子质量很大的晶态高聚物达到T m 后，先进入高弹态，在升温到T g 后才会进入粘流态，于是有两个转变.④增塑聚合物的温度-形变曲线加入增塑剂一般使聚合物的T g 和T f 都降低，但对柔性链和刚性链，作用有所不同.对柔性链聚合物， T g 降低不多而T f 降低较多，高弹区缩小；对刚性链聚合物， T g 和T f 都显著降低，在增塑剂达到一定浓度时，由于增塑剂分子与高分子基团间的相互作用，使刚性链变为柔性链，此时T g 显著降低而T f 降低不大，即扩大了高弹区，称”增弹作用”，这点对生产上极为有用(如PVC 增塑后可作为弹性体用).3. 高聚物的松驰转变及其分子机理在T g 以下，链段是不能运动了，但较小的运动单元仍可运动，这些小运动单体从冻结到运动的变化过程也是松弛过程，称为次级松弛。

高聚物的高聚物的力学状态和玻璃化转变(第3章部分内容)

1.玻璃态
T<Tg
（2）力学特征：形变量小(0.01 ～1%)，模量高(109 ～1010Pa)。

形变与时间无关，呈普弹性。

（1）运动单元：键长、键角的改变或小尺寸单元的运动。

T d
T f
T g
2.玻璃化转变区（1）链段运动逐渐开始
（2）形变量ε增大，模量E降低。

T d
T f
T g
3.高弹态
T g ～T f
（1）运动单元：链段运动
（2）力学特征：高弹态
形变量大，100-1000﹪
模量小，105-107Pa T d
T f
T
g
4.粘流转变区
（2）形变量加大，模量降低，宏观上表现为流动
（1）整链分子逐渐开始运动，
T d
T f
T g
5.粘流态
T f ～T d
（2）力学特征：形变量更大
模量更低
流动
（3）T 与平均分子量有关
（1）运动单元：整链分子产生相对位移T d
T f
T g
T f
图5-9 高聚物的比容－压力曲线图5-10 高聚物的tanδ-lgν曲线
33。

高分子化学与物理总结

12.能进行阴离子聚合的单体可分为哪四类：带吸电子基团的烯类单体、带有共轭取代基的烯类单体、部分环氧化合物及环硫化合物、羰基化合物。 13.阴离子聚合的两个特征：1、活性聚合；2、高分子的分子量分布非常窄。 14.阴离子聚合的动力学特点：快引发，慢增长，无终止。 15.阴离子聚合催化剂分为哪两种：阴离子型、路易斯酸型
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。

高分子复习题2010

高分子复习题2010高分子期末复习题1.高分子的定义如何？如何区分结构单元、重复单元、单体单元，请举例说明。

定义:相对分子质量很高的一类化合物。

在笔记上面。

2.写出聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙二醇、聚乳酸、天然橡胶和聚乙烯基吡咯烷酮的分子式及单体结构。

3.高分子的结构分哪几个层次？高分子的结构按其研究单元不同分为高分子链结构（分子内结构）和高分子聚集态结构两大类。

分子内结构包括两个层次：近程结构和远程结构。

近程结构：指单个分子链结构单元的化学结构和立体化学结构，是反映高分子各种特性的最主要结构层次。

远程结构：指分子的大小与构象。

与高分子链的柔性和刚性有直接关系。

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、取向结构和织态结构。

4.什么是高分子的构型与构象？构型：分子中由化学键所固定的原子在空间的几何排列(包括旋光异构、几何异构)；构象：高分子主链的单键由于内旋而产生的分子在空间的不同形态。

5.高分子的分类方法有哪些？有单体来源、合成方法、性能和用途、高分子结构。

根据所制成的材料的性能和用途分成：塑料、橡胶、纤维、黏合剂、涂料。

根据高分子的主链结构分为有机高分子、元素有机高分子和无机高分子。

有机高分子：主链结构完全由碳或氮氧磷硫等常见原子组成；元素有机高分子：主链由硅、铝、氮氧磷硫，主链不含碳，侧基为有机基团的高分子；无机高分子：主链和侧链均无碳原子的高分子。

6.药用高分子材料在药剂学中的作用有哪些？P4、5、61.作为片剂（湿法制粒或直接压片）和一般固体制剂（胶囊剂）的崩解剂、黏合剂、赋形剂、外壳。

2.作为缓释、控释制剂的骨架材料和包衣材料。

3.作为液体制剂和半固体制剂的辅料。

4.作为生物黏着性材料。

5.可生物降解的高分子材料。

6.用作新型给药装置的组件。

7.用作药品的包装材料。

7.聚合反应的分类有哪些？按照单体与聚合物在元素组成和结构上的变化，聚合反应分为加聚反应、缩聚反应。

高分子物理详细重点总结

名词解释：1.时间依赖性：在一定的温度和外力作用下，高聚物分子从一种平衡态过渡到另一种平衡态需要一定的时间2.松弛时间τ：橡皮由ΔX(t)恢复到ΔX（0)的1/e时所需的时间3.松弛时间谱：松弛过程与高聚物的相对分子质量有关,而高聚物存在一定的分子量分布，因此其松弛时间不是一个定值，而呈现一定的分布。

4.时温等效原理:升高温度或者延长观察时间（外力作用时间）对于聚合物的分子运动是等效的，对于观察同一个松弛过程也是等效的.5.模量：材料受力时,应力与应变的比值6.玻璃化温度：为模量下降最大处的温度。

7.自由体积：任何分子的转变都需要有一个自由活动的空间,高分子链活动的空间8.自由体积分数（f):自由体积与总体积之比。

9.自由体积理论:当自由体积分数为2.5%时，它不能够再容纳链段的运动，链段运动的冻结导致玻璃化转变发生。

10.物理老化:聚合物的某些性质随时间而变化的现象11.化学老化：聚合物由于光、热等作用下发生的老化12.外增塑：添加某些低分子组分使聚合物T g下降的现象13.次级转变或多重转变：Tg以下,链段运动被冻结，存在需要能量小的小尺寸运动单元的运动14.结晶速率:物品结晶过程进行到一半所需要时间的倒数15.结晶成核剂：能促进结晶的杂质在结晶过程中起到晶核的作用16.熔融:物质从结晶态转变为液态的过程17.熔限：结晶聚合物的熔融过程,呈现一个较宽的熔融温度范围18.熔融熵 S m :熔融前后分子混乱程度的变化19.橡胶: 施加外力时发生大的形变，外力除去后可以恢复的弹性材料20.应变: 材料受到外力作用而所处的条件使其不能产生惯性移动时,它的几何形状和尺寸将发生变化21.附加应力:可以抵抗外力的力22.泊松比：拉伸实验中材料横向应变与纵向应变比值的负数23.热塑性弹性体：兼有橡胶和塑料两者的特性,在常温下显示高弹，高温下又能塑化成型24.力学松弛:聚合物的各种性能表现出对时间的依赖性25.蠕变：在一定的温度下和较小恒应力的持续作用下,材料应变随时间的增加而增大的现象26.应力松驰:在恒定温度和形变保持不变条件下,聚合物内部应力随时间的增加而逐渐衰减的现象27.滞后：聚合物在交变应力作用下形变落后于应力变化的现象28.力学损耗或者内耗：单位体积橡胶经过一个拉伸~回缩循环后所消耗的功29.储存模量E’：同相位的应力与应变的比值30.损耗模量E”：相差90度相位的应力振幅与应变振幅的比值31.Boltzmann叠加原理:聚合物的力学松弛行为是其整个历史上各松弛过程的线性加和32.应变软化：随应变增大，应力不再增加反而有所下降33.银纹屈服：聚合物受到张应力作用后,由于应力集中产生分子链局部取向和塑性变形，在材料表面或内部垂直于应力方向上形成的长100、宽10、厚为1微米左右的微细凹槽或裂纹的现象34.裂纹:由于分子链断裂而在材料内部形成的空隙,不具有强度，也不能恢复。

中国石油大学(华东)高分子课程考试试题

第2章高分子结构
1.高聚物结构的多重性
三级结构
构型、构象
分子量、分子量分布
2.高分子链的柔顺性
影响因素
3.聚集态结构
晶态、非晶态、液晶态、取向态
影响因素及其对聚合物性能的影响
第3章高分子的运动与转变
1. 高分子运动的特点
2. 松弛过程
3. 玻璃化转变
玻璃化转变温度
影响玻璃化转变的因素
第4章高聚物的力学性能
1. 高聚物的典型应力-应变曲线
2. 松弛现象
3. 力学损耗
第5章高聚物的耐热性能
耐热高聚物的结构特点
第6章聚合物的电性能
影响聚合物导电性的因素及静电现象
第7章高分子溶液
高分子稀溶液的特点
非牛顿流体的分类
第8章自由基聚合
自由基聚合的特点
引发剂及分类
诱导期
凝胶效应
偶合终止与歧化终止
聚合物速率与聚合度的相关计算第9章离子聚合
阴、阳离子聚合的特点
引发剂种类
活性聚合
配位聚合
第10章自由基共聚反应
竞聚率
共聚物组成曲线
比较单体及自由基的活性
第11章逐步聚合
逐步聚合的单体特征
逐步聚合的特点
平均官能度
功能基摩尔比、反应程度及分子量相关计算
第12章高分子的化学反应
高分子化学反应的种类
高分子结构对其化学反应的影响
第13章聚合反应实施方法
自由基聚合实施方法（重点是乳液聚合和分散聚合）
逐步聚合实施方法
第14章功能高分子材料
功能高分子材料
分类
第16章塑料的加工成型
了解主要的加工成型方法及工艺。

高分子物理总结

第三章高聚物的分子运动3.1 高聚物的分子热运动1. 高分子热运动的特点1. 运动单元的多重性。

除了整个分子的运动(即布朗运动)外还有链段、链节、侧基、支链等的运动(称微布朗运动).2. 运动时间的依赖性。

高分子热运动是一个松驰过程。

在外场作用下物体从一种平衡状态通过分子运动过渡到另一种平衡状态是需要时间的，这个时间称为松弛时间，记作τ./0t x x e τ-= 当t=τ时， 10x x e -=式中0x 是外力未除去时塑料丝增加的长度，x (t)是外力除去后，在t 时间内测出塑料丝增加的长度，τ为常数。

因而松驰时间定义为: x 变到等于0x 的1e -时所需要的时间.它反映某运动单元松弛过程的快慢.由于高分子运动单元有大有小， τ不是单一值而是一个分布，称为”松弛时间谱”.3. 分子运动的温度依赖性. 温度对高分子的热运动有两方面的作用：①使运动单元活化。

②温度升高使高聚物发生体积膨胀。

升高温度加快分子运动，缩短松驰时间，即有/0E RT e ττ= 式中E 为活化能， 0τ为常数.如果高聚物体系的温度较低，运动单元的松驰时间τ就较长，因而在较短时间内将观察不到松驰现象；但是如果温度升高，缩短了运动单元的松驰时间τ，就能在较短的时间内观察到松驰现象。

2. 高聚物的力学状态和热转变在一定的力学负荷下，高分子材料的形变量与温度的关系式称为高聚物的温度-形变曲线(或称热机械曲线)①线型非晶态高聚物的温度-形变曲线.线形非晶态聚合物的形变-温度曲线玻璃态:链段运动被冻结，此时只有较小的运动单元如链节、侧基等的运动，以及键长键角的变化，因而此时的力学性质与小分子玻璃差不多，受力后变形很小(0.01%~0.1%)，且遵循胡克定律，外力除后立即恢复.这种形变称为普弹形变.玻璃态转变:在3~5℃范围内几乎所有的物理性质都发生突变，链段此时开始运动，这个转变温度t称为玻璃态转变温度(T g).高弹态:链段运动但整个分子链不产生移动.此时受较小的力就可发生很大的形变(100%~1000%)，外力除去后可完全恢复，称为高弹形变.高弹态是高分子所特有的力学状态.流动温度:链段沿作用力方向的协同运动导致大分子的重心发生相对位移，聚合物呈现流动性，转变温度称为流动温度(T f).粘流态:与小分子液体的流动相似，聚合物呈现粘性液体状，流动产生了不可逆变形.②交联高聚物的温度-形变曲线交联度较小时，存在T g ，但T f 随交联度增加而逐渐消失.交联度较高时， T g 和T f 都不存在.③晶态聚合物的温度-形变曲线. 一般相对分子质量的晶态聚合物只有一个转变，即结晶的熔融，转变温度为熔点T m .当结晶度不高(X c <40%)时，能观察到非晶态部分的玻璃化转变，即有T g 和T m 两个转变.相对分子质量很大的晶态高聚物达到T m 后，先进入高弹态，在升温到T g 后才会进入粘流态，于是有两个转变.④增塑聚合物的温度-形变曲线加入增塑剂一般使聚合物的T g 和T f 都降低，但对柔性链和刚性链，作用有所不同.对柔性链聚合物， T g 降低不多而T f 降低较多，高弹区缩小；对刚性链聚合物， T g 和T f 都显著降低，在增塑剂达到一定浓度时，由于增塑剂分子与高分子基团间的相互作用，使刚性链变为柔性链，此时T g 显著降低而T f 降低不大，即扩大了高弹区，称”增弹作用”，这点对生产上极为有用(如PVC 增塑后可作为弹性体用).3. 高聚物的松驰转变及其分子机理在T g 以下，链段是不能运动了，但较小的运动单元仍可运动，这些小运动单体从冻结到运动的变化过程也是松弛过程，称为次级松弛。