高分子物理第六章题目
高分子物理作业6答案Word版
第6章 橡胶弹性1. 高弹性有哪些特征？为什么聚合物具有高弹性？在什么情况下要求聚合物充分体现高弹性?什么情况下应设法避免高弹性？答：特征： ①弹性形变大，可高达1000％；②弹性模量小。
高弹模量约为105N ／m 2； ③弹性模量随绝对温度的升高正比地增加；④形变时有明显的热效应。
聚合物的柔性、长链结构使其卷曲分子在外力作用下通过链段运动改变构象而舒展开来，除去外力又恢复到卷曲状态。
橡胶的适度交联可以阻止分子链间质心发生位移的粘性流动，使其充分显示高弹性。
聚合物加工过程中，高弹性会导致出现挤出胀大、熔体破裂和包轴效应等现象，用避免。
2. 试述交联橡胶平衡态高弹形变热力学分折的依据和所得结果的物理意义。
橡皮试样（热力学体系），环境，外力（单轴拉伸）温度、压力 依据：热力学第一定律du ＝dQ －dW 和热力学第二定律dQ ＝Tds 等温等容（T 、V ）的热力学方程：*)()(,,VT V T l sl u T f ∂∂∂∂-=＊ 式物理意义：外力作用在橡胶上，一方面使橡胶的内能随着伸长而变化，另一方面使橡胶的熵随着伸长而变化。
或者说，橡胶的张力是由于变形时，内能发生变化和熵变化而引起的。
通过吉布思自由能公式转化为可测物理量G=U+PV-TSdU =TdS-PdV+fdldG=dU+PdV+VdP-TdS-SdT得：dG=VdP-SdT+fdl，G 为状态函数，改变求导顺序不影响结果*公式转化为将橡胶样条拉伸到一定长度，定伸长比条件下做 f - T 曲线来观察内能变化与熵变的情况当ε>10％时直线外推到T ＝0K时，通过坐标原点，由式＊＊得**)()(,,Vl Tf V T T f lu∂∂∂∂-=,,T PG dG fdl f l ∂⎛⎫== ⎪∂⎝⎭,,P lG dG SdT S T ∂⎛⎫=--= ⎪∂⎝⎭V l V l P T V T P l V T T f l G T T G l lS ,,,,,,)(])([])([)(∂∂-=∂∂∂∂-=∂∂∂∂-=∂∂0)(,≈∂∂V T l u 即 VT v l l sT f T T f 1,)()(σσσσ-==结论：说明交联橡胶拉伸时，内能几乎不变，而主要引起熵的变化。
高分子物理1-9章习题
φ1= n1／n1+xn2
φ2=1－φ1
=0.99／0.99+1×104×1×10-6=0.99 φ2=1－
0.99=0.01
ΔSm=-8.314J／mol·K[0.99ln0.99+1×10-6
ln0.ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ1]
=-8.314J／mol·K[-9.9498×10-3+4.60517×10-6]
论述题
高分子的"相容性"概念与小分子的相溶性 概念有什么不同。
答：小分子的相溶性指的是分子级的 高分子的"相容性"指的是分散的好坏，
相容性好分散相尺寸小，相容性不好分散 相尺寸小，但一般达不到分子级
“相容性”有时也只稳定性的好坏
论述题
为什么聚对苯二甲酸乙二酯从熔体淬火时得 到透明体？为什么iPMMA是不透明的？
况下，高分子链由于热运动的作用处于自由卷曲状态，即无规线团 结构。当有外力作用时，高分子链会通过改变构象从卷曲状态到伸 展状态，通过计算可知，其最大可伸长50多倍，这正是材料在外力 作用下，可以产生很大形变的原因。
三、计算题
2、现有一种三嵌段共聚物M—S—M，当S段重量百分数为50％时，在
苯溶液中S段的均方根长度为10.2nm，假定内旋转不受限制，C—C 键角为109°28‘，键长为0.15nm，分别求出S段和M段(两个M一样 长)的聚合度(M为甲基丙烯酸甲酯，S为苯乙烯)。
解：Lmax= n.l.sin(θ/2) （n为键数） =2×2000×l.sin (θ/2) =3266.57×l
（h2f.r）1/2=[nl2 (1-cosθ)/(1+cosθ) ]1/2， 当θ=109.5° （h2 f .r）1/2 = (2nl2)1/2=(2×2000×l2) 1/2=63.25×l Lmax/（h2f.r）1/2=3266.57l/63.25l=51.64 高分子在完全伸直时的长度比自由旋转时的长度大50多倍，而通常情
高分子化学与物理-第6章-高分子化学反应
这一类离子交联的聚合物通常叫离聚物（Ionomers）。
6.2.2. 2 接枝共聚反应
聚合物的接枝反应通常是在高分子主链上连接不同组成的 支链，可分为两种方式：
（1）在高分子主链上引入引发活性中心引发第二单体聚合形成 支链,包括有:
（i）链转移反应法；
（ii）大分子引发剂法；
（iii）辐射接枝法；
（2）有助于了解和验证高分子的结构。
根据高分子的聚合度及功能基团(侧基或端基)的变化聚合物 的化学反应可分为三类：
（i）聚合物的相似转变：反应仅发生在聚合物分子的侧基/端基 上，即侧基/端基由一种基团转变为另一种基团，并不会引起聚 合度的明显改变。
（ii）聚合物的聚合度发生明显变大的反应，包括：交联、嵌段 、接枝、扩链反应；
（Ⅲ）聚合物的聚合度发生明显变小的反应，包括： 降解与解 聚
6.1聚合物化学反应的特性及影响因素
6.1.1聚合物的化学反应特性 （1）高分子的功能基能与小分子的功能基发生类似的化学反应：
➢ 均相反应；
➢ 反应仅由官能团的反应性决定，不存在扩散控制因素；
➢ 所选择的大分子与小分子之间具有相似的空间位阻。
CH2CH2
Cl2 - HCl
CH2CH2
Cl2, SO2 - HCl
CH2CH CH2CH2 Cl
CH2CH CH2CH2 SO2Cl
其反应历程跟小分子饱和烃的氯化反应相同，是一个自由 基链式反应：
光 Cl2 或有机过氧化物 2Cl
CH2CH2 +Cl
CH2CH
+ HCl
CH2CH +Cl2
CH2CH Cl
引 发 S8
+ SmSn - （ m +n=8）
高分子物理习题答案6-8章
习题解答第六章题6－1 试讨论非晶、结晶、交联和增塑高聚物的温度形变曲线的各种情况（考虑相对分子质量、结晶度、交联度和增塑剂含量不同的各种情况）。
解：（1）非晶高聚物，随相对分子质量增加，温度-形变曲线如图6-1-1：图6-1-1 非晶高聚物的温度-形变曲线（2）结晶高聚物、随结晶度和/或相对分子质量增加，温度-形变曲线如图6-1-2：（a ） （b ）图6-1-2 结晶高聚物的温度-形变曲线（3）交联高聚物，随交联度增加，温度-形变曲线如图6-1-3：图6-1-3 交联高聚物的温度-形变曲线（4）增塑高聚物。
随增塑剂含量增加，温度-形变曲线如图6-1-4：T g1g3 T g2 T g4T g5T f1 T f2T f3 T f4 T f5TεTε（a ） （b ）图6-1-4增塑高聚物的温度-形变曲线题6－2 选择填空：甲、乙、丙三种高聚物，其温度形变曲线如图所示，此三种聚合物在常温下( )。
(A)甲可作纤维，乙可作塑料，丙可作橡胶 (B)甲可作塑料，乙可作橡胶，丙可作纤维 (c)甲可作橡胶，乙可作纤维，丙可作塑料 (D)甲可作涂料，乙可作纤维，丙可作橡胶 解：B题6－3 在热机械曲线上，为什么PMMA 的高弹区范围比PS 的大? (已知PMMA 的=g T 378K ，=f T 433—473K ；PS 的=g T 373K ，=f T 383—423K)解：PMMA 和PS 的T g 差不多，都是100℃左右，这是因为PMMA 的侧基极性较PS 大，应使T g 增加，但PMMA 侧基柔性比PS 大，侧基比PS 小，所以应使T g 减少，这两个因素互相抵消，故T g 差不多。
对于T f 来说，要使高聚物发生流动，分子与分子间的相对位置要发生显著变化。
因此分子间作用力的因素很重要。
PMMA 极性大，分子间作用力，T f 就高，而PS 分子间作用力小，T f 就低。
题6－4 为什么热机械曲线上f T 的转折不如g T 明晰?解：因为T f 与相对分子质量有关，随相对分子质量增加，T f 持续增加。
高分子物理西南大学第5-6章习题答案
第5-6章 习题答案1. 解：（1）聚乙烯、聚异丁烯、天然橡胶、聚丁二烯和丁苯橡胶都有较好的柔顺性，它们适合于用作弹性体。
其中聚乙烯由于结构高度对称性，太易于结晶，从而实际上只能用作塑料，但从纯C －C 单键的结构来说本来应当有很好的柔顺性，理应是个橡胶。
（2）聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚醋酸乙烯酯和聚氯乙烯的柔顺性适中，适合用作塑料。
（3）聚对苯二甲酸乙二酯、尼龙66和聚丙烯腈的分子间作用力大，柔顺性较差，刚性和强度较大，宜作纤维。
可见一般规律是内聚能密度<70卡/厘米3的为橡胶；内聚能密度70～100的为塑料；>100的为纤维。
2. 解：由X 射线衍射法测得IPP 的晶胞参数为a ＝0.665nm ，b ＝2.096nm ，c ＝0.650nm ，β＝99°20ˊ,为单斜晶系，每个晶胞含有四条H31螺旋链。
比容()043sin ~M N abc W V V A ⨯⋅==β 421210023.60299sin 650.0096.2665.023⨯⨯⨯'︒⨯⨯⨯= 3068.1cm g =（或3310068.1m kg -⨯） 密度3936.0~1cm g V ==ρ（或3310936.0m kg -⨯） 文献值3939.0cm g c =ρ 3. 解：试样的比容g cm V 3105.194.151.096.242.1~=⨯⨯=∴651.0068.1174.1105.1174.1=--=--=c a a w c V V V V X 4. 解：ac a V c X ρρρρ--= 13.01113.1111-=--=--=a a a c a V c X ρρρρρρρρ ∴V ca X 13.01+=ρρ 5. 解：前者是无规共聚物，丙烯上的甲基在分子链上是无规排列的，这样在晶格中难以堆砌整齐，所以得到一个无定形的橡胶状的透明聚合物。
后者是乙烯和有规立构聚丙烯的嵌段共聚物，乙烯的长嵌段堆砌入聚乙烯晶格，而丙烯嵌段堆砌入聚丙烯晶格。
高分子物理(鲁东大学)知到章节答案智慧树2023年
高分子物理（鲁东大学）知到章节测试答案智慧树2023年最新第一章测试1.顺式聚丁二烯和反式聚丁二烯都不易结晶，室温下是弹性很好的橡胶。
（）参考答案:错2.通过单键的内旋转可以将无规立构的聚丙烯转变成全同立构的聚丙烯。
（）参考答案:错3.单键的内旋转是高分子链能够改变构象的原因。
（）参考答案:对4.由于双键不能内旋转，所以主链中含有双键的链是刚性链。
（）参考答案:错5.聚合物的性能只与化学结构有关，与构型无关。
（）参考答案:错6.柔性聚合物分子链都可以看作是等效自由结合链。
（）参考答案:对7.高分子链的柔性随相对分子质量的增加而减小。
（）参考答案:错8.SBS是由苯乙烯与丁二烯组成的嵌段共聚物。
（）参考答案:对9.ABS树脂是由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯组成的接枝共聚物。
（）参考答案:对10.美国科学家Hermann Staudinger首次提出高分子的概念。
（）参考答案:错11.下列高分子中，可以重新熔融二次加工制成新的制品的是（）。
参考答案:线性低密度聚乙烯12.下列哪个物理量不能描述聚合物分子链的柔性（）。
参考答案:熔融指数13.下列哪些因素会使聚合物的柔性增加（）。
参考答案:主链上引入孤立双键14.下列聚合物中，链柔顺性最好的是（）。
参考答案:顺式聚丁二烯15.下列哪些聚合物不适合作弹性体（）。
参考答案:聚氯乙烯16.下列结构不属于一级结构范畴的是（）。
参考答案:相对分子质量17.聚异丁烯分子链的柔顺性比聚丙烯（）。
参考答案:好18.下列高分子链中柔性最差的是（）。
参考答案:聚苯撑19.当主链由下列饱和单键组成时，其柔顺性的顺序为（）。
参考答案:-Si-O->-C-O->-C-C-20.比较聚丙烯（PP）、聚氯乙烯（PVC）、聚丙烯腈(PAN)、聚乙烯（PE）之间的柔性，顺序正确的是（）。
参考答案:PE>PP>PVC>PAN第二章测试1.折叠链模型适用于解释单晶的形成。
东华大学《高分子物理》各章选择判断题
1. 氯乙烯聚合时存在头—尾、头-头或尾—尾键接方式，它们被称为：(a) 旋光异构体 (b) 顺序异构体 （c ） 几何异构体 (d ） 无规立构体2． 1，4—丁二烯聚合可以形成顺式和反式两种构型，它们被称为：(a) 旋光异构体 (b) 几何异构体 (c) 间同异构体 （d) 无规立构体3。
下列哪些因素会使聚合物的柔性增加：(a) 结晶 （b) 交联 (c) 主链上引入孤立双键 （d) 形成分子间氢键4. 下列哪个物理量不能描述聚合物分子链的柔性：（a ） 极限特征比 （b ） 均方末端距 (c ） 链段长度 （d ） 熔融指数5. 高分子内旋转受阻程度增加，其均方末端距:（a ） 增加 （b ） 减小 (c ） 不变 （d ） 不能确定6. 如果不考虑键接顺序，线形聚异戊二烯的异构体数为:(a) 6 （b ） 7 (c ） 8 （d) 97. 比较聚丙烯（PP)、聚乙烯（PE ）、聚丙烯腈(PAN ）和聚氯乙烯（PVC ）柔性的大小，正确的顺序是：（a ） PE 〉PP> PAN 〉 PVC （b ） PE 〉PP 〉PVC>PAN（c) PP 〉 PE >PVC 〉PAN (d ） PP 〉 PE 〉 PAN > PVC8. 同一种聚合物样品,下列计算值哪个最大：(a ） 自由结合链的均方末端距 （b) 自由旋转链的均方末端距(c ） 等效自由结合链的均方末端距 （d ） 一样大9．聚合度为1000的PE ，键长为0.154nm ，则其自由结合链的均方末端距为：(a) 23.7 nm 2 (b ） 47.4nm 2 （c) 71。
1 nm 2 (d ） 94。
8 nm 210。
PE 的聚合度扩大10倍,则其自由结合链的均方末端距扩大：(a ） 10倍 （b ） 20倍 （c) 50倍 （d) 100倍11。
PE 自由结合链的根均方末端距扩大10倍，则聚合度需扩大：(a ） 10倍 （b ） 100倍 (c ） 50倍 (d) 20倍三、判断题：1. 聚合物和其它物质一样存在固态、液态和气态。
高分子物理习题6
=
kp
ﾴ1.0ﾴ10-3 ﾴ5
求得， k p = 950L �m�ol-1 s-1
（2）初始链增长速率
Rp = k p[B- ][M]0 = 950 �1�.0 �10-3 0.2 = 0.19mol �L-� 1 s-1 （3）先计算聚合 10s 时的单体浓度
ln 0.2 [M]10
= 950 ﾴ1.0 ﾴ10-3 ﾴ10 ，求得[M]10
与 1-乙 烯 基 萘 （ 0.75 mol∙L-1） 进 行 阴 离 子 聚 合 ， 计 算 ： （ 1） 平 均 聚 合 度 ；
（ 2） 聚 合 度 的 数 量 和 质 量 分 布 。
解：
（1）平均聚合度
X
n
=
[M]0 -[M] [C]
=
0.75 0.005
= 150
（2）聚合度的数量和质量分布
聚合：
SnCl4 + C2H5Cl
C2H5 (SnCl5)
R (SnCl5)
CH3 + CH2 C
CH3
CH3 RCH2 C (SnCl5)
CH3
（4）CH3ONa 可以引发高活性和较高活性的单体进行阴离子聚合。高
活性的单体，如硝基乙烯、偏二腈乙烯。较高活性的单体，如丙烯腈、甲基丙
烯腈等，以及环氧烷烃（如环氧乙烷、环氧丙烷等）的开环聚合。
发
体
系
答：
苯乙烯，三种机理均可，可以选用表中 5 种引发剂的任一种。
偏二腈乙烯，阴离子聚合，选用 Na+萘或 n-C4H9Li 引发。
异丁烯，阳离子聚合，选用 SnCl4+H2O 或 BF3+H2O 引发。
丁基乙烯基醚，阳离子聚合，选用 SnCl4+H2O 或 BF3+H2O 引发。 甲基丙烯酸甲酯，阴离子聚合和自由基聚合，阴离子聚合选用 Na+萘或 n-
高分子化学与物理智慧树知到答案章节测试2023年山东第一医科大学(山东省医学科学院)
第一章测试1.硅橡胶属于（）高分子。
A:元素有机B:无机C:杂链D:碳链答案:A2.多糖、核酸和蛋白质都属于高分子物质。
( )A:对B:错答案:A3.聚苯乙烯的结构单元和单体单元以及重复结构单元都相同。
( )A:错B:对答案:B4.尼龙66重复结构单元数目是结构单元数目的两倍。
( )A:对B:错答案:B5.高分子分子量的不均匀性叫多分散性。
( )A:对B:错答案:A第二章测试1.哪个官能度体系不能生成高分子。
( )A:2-2B:4-4C:1-2D:3-4答案:C2.要判断单体的官能度可以根据结构式判断。
( )A:对B:错答案:B3.缩聚反应中可以根据单体转化率判断反应进行的深度。
( )A:对B:错答案:B4.通过控制基团数比来控制线形缩聚物聚合度其实就是为了封锁端基。
( )A:对B:错答案:A5.体型缩聚平均官能度必须大于等于2 ( )A:错B:对答案:A第三章测试1.下列哪种引发剂可以在低温下引发聚合（）。
A:偶氮类B:氧化还原引发体系C:过氧化物类D:光引发剂答案:BD2.氯乙烯可以进行阴离子聚合。
( )A:错B:对答案:A3.偶合终止和歧化终止的区别是偶合终止得到一条高分子链，而歧化终止得到两条高分子链。
( )A:对B:错答案:A4.自由基聚合产物聚合度随着单体转化率增大而增大。
( )A:错B:对答案:A5.动力学链长也是聚合度的表征方法，适合于任何聚合方法得到的高分子。
( )A:对B:错答案:B第四章测试1.下列哪项不属于连锁聚合（）。
A:自由基聚合B:缩聚反应C:离子聚合D:配位聚合答案:B2.路易斯酸不能单独作为阳离子聚合的引发剂，必须要加共引发剂 ( )A:错B:对答案:B3.阳离子聚合主要的链终止方式是向单体的链转移。
( )A:对B:错答案:A4.萘钠引发剂可以产生处于缔合状态的双阴离子活性中心。
( )A:错B:对答案:B5.阴离子聚合的特点是：快引发、快增长、无终止 ( )A:错B:对答案:A6.聚合物的立构规整度可以通过化学性质的变化间接测得。
高分子物理习题集--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CH2C3CH 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 C③1，2-加成全同立构CH 2C C 3C C HHH HCH CH 2CH CH 3C C H HCH 2CHCH 3④1，2-加成间同立构CC 3CC HH H HCH 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 CH3HH⑥3，4-加成间同立构C C CC HH H HC CH HRRRR=CH 2HH C 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。
高分子物理习题参考答案1-6,高分子化学习题集
《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20**.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-聚合物的结晶态
• 对各种聚合物的结晶速度与温度关系的考 察结果表明，聚合物本体结晶速度—温度 曲线都呈单峰形，结晶温度范围都在其玻 璃化温度与熔点之间，在某一适当温度下， 结晶速度将出现极大值。
• 经验关系式
Tmax 0.63Tm 0.37Tg 18.5
也有人提出仅从熔点对Tmax进行更简便的估算
• 特点：晶片厚度＝分子链长度。
• 例如：PE在>200oC，>4000atm下的结晶。
晶片厚度＝103～104 nm，基本上为 伸直的分子链的长度。
• 目前认为：伸直链晶片是一种热力学上最稳 定的高分子晶体。
6. 纤维状晶和串晶
在存在流动场时，高分子链 的构象发生畸变，成为伸展 的形式，并沿流动的方向平 行排列，在适当的条件下， 可发生成核结晶，形成纤维 状晶。
• 随着交联度增加，聚合物便迅速失去结晶能力。
• 分子间力也往往使链柔性降低，影响结晶能力。 但是分子间能形成氢键时，则有利于结晶结构的 稳定。
特例： 以下两种结构单元所组成的无规共聚物在整个 配比范围内都能结晶，且晶胞参数不发生变化。
6.1 常见结晶性聚合物中晶体的晶胞
• 一、晶胞：晶区结构具有重复性，最小重复 单元称为晶胞。
高分子溶液温度较低时边搅 拌边结晶，可以形成一种类 似于串珠结构的特殊结晶形 态——串晶。
6．3 结晶聚合物的结构模型
• 1. 缨状微束模型 • 结晶聚合物中，晶区与非晶区互相穿插，
同时存在，在晶区中，分子链互相平行排 列形成规整的结构，但晶区尺寸很小，一 根分子链可以同时穿过几个晶区和非晶区， 晶区在通常情况下是无规取向的；而在非 晶区中，分子链的堆砌是完全无序的。也 称两相模型 。
4. 小角激光散射法
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。
高分子物理习题解答
《高分子物理》习题思考题第一章高分子链的结构（1）一解释名词、概念1.高分子构型答：高分子中由化学键固定的原子、原子团在空间的排列方式。
2.全同立构高分子答：由同一种旋光异构单元键接而成的高分子。
3.间同立构高分子答：由两种旋光异构单元交替键接形成的高分子。
4.等规度答：聚合物中全同立构和间同立构总的百分数。
5.数均序列长度答：6.高分子的构象答：高分子在空间的形态。
7.高分子的柔顺性答：高分子链能够改变其构象的性质成为柔顺性。
8.链段答：高分子中能够独立运动的最小单位称为段落。
9.静态柔顺性答：高分子链构象能之差决定的柔顺性，叫静态柔顺性。
10.动态柔顺性答：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的长短决定的柔顺性，叫动态柔顺性。
11.Hp q答：表示单螺旋分子链的构象类型。
其中p表示螺旋构象中一个等同周期所包含的结构单元数，q表示在此周期中所包含螺旋的圈数。
二. 线性聚异戊二烯可能有哪些构型？答：8种， 1. 1,4加成：2种，顺式和反式2. 1,2加成：3种，全同，间同和无规3. 3,4加成：3种，全同，间同和无规三. 聚合物有哪些层次的结构？那些属于化学结构？那些属于物理结构？答：聚合物结构的层次分子链结构聚集态结构近程结构远程结构结晶态结构非晶态结构取向态结构液晶态结构织态结构构造构型大小形态在聚合物层次结构中，近程结构属于化学结构，而远程结构和聚集态结构属于物理结构。
四.为什么说柔顺性是高分子材料独具的特性？答：柔顺性是分子链能够呈现出不同程度卷曲构象状态的性质。
柔顺性的大小由分子能呈现多少构象数多少决定的。
高分子由于分子量大，分子链中能够内旋转的化学键众多，内旋转使其具有大量不同卷曲程度的构象状态，因而有良好的柔顺性；而小分子中能发生内旋转的化学键少，能呈现的构象数少，因而呈现刚性，不柔顺。
所以说，柔顺性是高分子材料独具的特性。
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-第六章 橡胶弹性
(1
2M c Mn
)
③ 物理缠结和体积变化修正
❖ 物理缠结的贡献
G
( RT Mc
（) 1 - M c ） Mn
β2 经验参数
❖ 交联橡胶在形变时是要发生体积变化的需要进 行修正。
N1k T (
V V0
1
2
)
④ 仿射变形的修正
❖ 交联网的变形不是仿射变形，特别是在较高的应 变下。
❖ 一般交联点的波动要使模量减小 ❖ 作为一种简单的改正，在式中引入一个小于1的
单位体积的网链数 N0？
设网链的分子量为 Mc
试样密度为ρ
单位体积的网链数：
交联橡胶的状态方程一
R 气体常数
阿佛加德罗常数
K 波尔兹曼常数
N0KT (
1
2 )
NKT
Mc
(
1
2 )
RT
Mc
(
1
2 )
RT
Mc
(
1
2 )
交联橡胶的状态方程二
将拉伸比λ 换算成ε
l
l0
l
l0
△
l
l0
l0
1 1
C2则可作为对统计理论偏差的一种量度。
2(C 1
C 2（)
1)
2
/（
1)
2
2(C 1
C2 )
截距为2 C1 ， 斜率为2 C2。
统计理论
N0KT (
1
2 )
应是一水平线
实验证明，当拉伸比 在1~2之间， Mooney方程更好地描述了橡胶弹 性模量的伸长比依赖性。
1/
Rivlin 理论、Ogden理论等。
3. 仿射形变,形变前后交联点固定在平均位置上， 形变时按与宏观形变相同的比例移动
高分子物理作业(带答案)
第一章1.试讨论线形聚异戊二烯可能有哪些不同的构型，假定不考虑键接结构（画出结构示意图）。
解：聚异戊二烯可能有6种有规立构体，它们是：常见错误分析：本题常见的错误如下：（1）将1,2加成与3,4加成写反了。
按IUPAC 有机命名法中的最小原则，聚异戊二烯应写成而不是即CH 3在2位上，而不是在3位上。
（2）“顺1,4加成又分成全同和间同两种，反1,4加成也分成全同和间同两种。
”顺1,4或反1,4结构中没有不对称碳原子，没有旋光异构体。
甲基与双键成120°角，同在一个平2C CCH 2CH 2CH 3HC C C C CC RR R 33CH 3H HHH H H (R =CH CH 2)C C C C CC RR R H HHH H H H H H (R =C(CH 3)CH 2)C C C C C CR R 3CH 3CH 3H HHH H H (R =CH CH 2)C C C C CC R R R H H H H H H HHH (R =C(CH 3)CH 2)② 反1,4加成④ 3,4加成全同立构 ③ 1,2加成全同立构⑤ 1,2加成间同立构 ⑥ 3,4加成间同立构 C CH CH 3CH 2CH 2n 1234C CH CH 3CH 2CH 2n1234面上。
2.以聚丁二烯为例，说明一次结构（近程结构）对聚合物性能的影响？解：单体丁二烯进行配位聚合，由于1,2加成与1,4加成的能量差不多，所以可得到两类聚合物。
一类是聚1,2-丁二烯，通式是；另一类是聚1,4-丁二烯，通式是。
每一类都可能存在立体异构，如由于一次结构不同，导致聚集态结构不同，因此性能不同。
其中顺式聚1,4-丁二烯规整性差，不易结晶，常温下是无定形的弹性体，可作橡胶用。
其余三种，由于结构规整易结晶，使聚合物弹性变差或失去弹性，不易作橡胶用，其性能之差详见表1-1。
表1-1聚丁二烯的物理性质异构高分子熔点（℃）密度（g/cm3）溶解性（烃类溶剂）一般物性（常温）回弹性20℃90℃全同聚1,2-丁二烯120～125 0.96 难硬，韧，结晶性45～55 90～92间同聚1,2-丁二烯154～155 0.96 难硬，韧，结晶性顺式聚1,4-丁二烯4 1.01 易无定形硬弹性88～90 92～95反式聚1,4-丁二烯135～148 1.02 难硬，韧，结晶性75～80 90～933.假定聚乙烯的聚合度为2000，键角为109.5°，求伸直链的长度L max 与自由旋转链的根均方末端距之比值。
《高分子物理》第六章-高分子的分子运动
考察
T t=t
F
e
F
e f (T )
一、线型无定形态聚合物的ε-T曲线 温度-形变曲线（热-机曲线）
形 变
玻璃态
高弹态
粘流态
Tg
Tf
温度
流动
模量更低
（3）Tf与平均分子量有关
线型无定形态聚合物
三种力学状态 玻璃态（ Tg 以下） 三种状态之间的高粘两弹流个态 态转（ （变TTgf 以T上f ））
玻高璃弹化态转转变变为为高 粘弹 流态 态， ，转 转变 变温 温度 度称 称为 为玻 粘璃流化温温度度Tf Tg
温度
运动单元和τ 值
力学性质
例如
PMMA：室温下坚如玻璃，俗称有机玻璃，但在100℃ 左右成为柔软的弹性体
结构材料橡胶：室温下是柔软的弹性体，但在-100℃左 右为坚硬的玻璃体
为什么有以上情况？
外界温度改变了，使分子运动的状况不同，因而表现出的 宏观性能也不同。
材料内部分子的运动 分子运动
链结构不同的聚合物 链结构相同而凝聚态结构不同 链结构和聚集态结构都相同
上式的物理意义：在外力作用下，物体某物理量的测量值随外力作用的 时间的增加而按指数规律逐渐减小。
当 t 0时 ， x x0
当 t 时 ， x
x0 e
当 t t 时， x x0e t
1
(1) τ－松弛时间 就是x减少到 e x0 时所需要的时间。
(2) τ是一个表征松弛过程快慢的物理量
因/cm2
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第六章
1. 比较下列各组聚合物的T g高低并说明理由：
(1) 聚二甲基硅氧烷，顺式聚1,4-丁二烯；
(2) 聚己二酸乙二酯，聚对苯二甲酸乙二酯；
(3) 聚丙烯，聚4-甲基-1-戊烯；
(4) 聚氯乙烯，聚偏二氯乙烯。
2. 均聚物A的熔点为200 ℃，熔融热为8374 J/mol重复单元。
如果在结晶的AB无规共聚物中，单体B不能进入晶格，试预测含单体B 10%摩尔分数的共聚物的熔点。
3. 现有某种聚丙烯试样，将其熔体10 mL于150 ℃在膨胀计中进行等温结晶，不同时间测得聚合物的体积值如下：
已知聚丙烯晶胞密度为0.96 g/cm3，完全非晶态时密度为0.84 g/cm3，结晶完全时体积结晶度为50%。
试用Avrami方程计算该试样的结晶速度常数K和Avrami指数n。
4. 为什么涤纶采用熔融纺丝方法，而腈纶却用湿法纺丝？
5. 某一聚苯乙烯试样，已知160 ℃时黏度为103Pa•S，试估算Tg(100 ℃)时及120 ℃时的黏度。
6.一种聚合物在加工中劣化，其重均分子量从下降到。
问加工前后熔融黏度之比是多少？
7.为什么涤纶采用熔融纺丝方法，而腈纶却用湿法纺丝？
答：由于聚丙烯腈的熔点很高（318℃），分解温度（220℃）低于熔点，所以不能用熔融纺丝。
由于聚对苯二甲酸乙二酯的熔点为260~270℃，低于分解温度（约为350℃），可用熔融纺丝。