高分子物理习题答案
高分子物理模拟习题(附参考答案)
高分子物理模拟习题(附参考答案)一、单选题(共80题,每题1分,共80分)1、聚苯乙烯属于 ( ) 。
A、碳链聚合物B、杂链聚合物C、无素聚合物D、以上说法都不正确正确答案:A2、测定聚苯乙烯的重均相对分子质量可用下列哪种方法。
( )A、膜渗透法B、黏度法C、端基分析法D、光散射法正确答案:D3、某一结构对称的结晶聚合物,其Tm=210℃,其结晶速度最快的温度在()。
A、170℃B、115℃C、210℃D、-25℃正确答案:B4、将聚乙烯无规氯化时,Tg随氯含量增加而()。
A、减小B、增加C、先增加后减小正确答案:C5、以下哪个专业术语是“chain polymerizaion”的中文解释。
()A、解聚反应B、缩聚反应C、连锁聚合反应D、逐步聚合反应正确答案:C6、以下哪个专业术语是“dielectric constant”的中文解释。
()A、介电损耗B、柔顺性C、介电常数D、熔限正确答案:C7、下列高聚物中属无规共聚物的是()。
A、聚异丁烯B、聚乙烯C、丁苯橡胶D、聚氯乙烯正确答案:C8、高分子的柔顺性增加,以下哪个方面增加。
()A、TgB、结晶能力C、Tm正确答案:B9、热力学上最稳定的高分子晶体是()。
A、球晶B、伸直链晶体C、枝晶正确答案:B10、以下哪个专业术语是“viscous flow temperature”的中文解释。
()A、聚电解质B、黎流态C、特性黏度D、黎流温度正确答案:D11、以下哪种聚合物只能溶胀不能溶解。
()A、橡皮B、聚苯乙烯塑料C、聚丙烯纤维正确答案:A12、高聚物在玻璃态下仍有小范围的主链曲柄运动,有以上次转变的被称为()转变。
A、aB、dC、bD、g正确答案:D13、对于假塑性流体,随着剪切速率的增加,其表观黏度()。
A、先增后降B、减少C、增加正确答案:B14、以下哪种现象可用聚合物存在链段运动来解释。
()A、聚合物泡在溶剂中溶胀B、聚合物熔体黏度很大C、聚合物受力可发生弹性形变正确答案:C15、高聚物处于橡胶态时,其弹性模量()。
高分子物理习题 答案
高分子物理部分复习题构象;由于单键(σ键)的内旋转,而产生的分子在空间的不同形态。
它是不稳定的,分子热运动即能使其构象发生改变构型;分子中由化学键所固定的原子在空间的排列。
稳定的,要改变构型必需经化学键的断裂、重组柔顺性;高聚物卷曲成无规的线团成团的特性等同周期、高聚物分子中与主链中心轴平行的方向为晶胞的主轴,其重复的周期假塑性流体、无屈服应力,并具有粘度随剪切速率增加而减小的流动特性的流体取向;高分子链在特定的情况下,沿特定方向的择优平行排列,聚合物呈各向异性特征。
熵弹性、聚合物(在Tg以上)处于高弹态时所表现出的独特的力学性质粘弹性;外力作用,高分子变形行为有液体粘性和固体弹性的双重性质,力学质随时间变化的特性玻尔兹曼叠加、认为聚合物在某一时刻的弛豫特性是其在该时刻之前已经历的所有弛豫过程所产生结果的线性加和的理论原理球晶、球晶是由一个晶核开始,以相同的速度同时向空间各方向放射生长形成高温时,晶核少,球晶大应力损坏(内耗)、聚合物在交变应力作用下产生滞后现象,而使机械能转变为热能的现象应力松弛、恒温恒应变下,材料的内应变随时间的延长而衰减的现象。
蠕变、恒温、恒负荷下,高聚物材料的形变随时间的延长逐渐增加的现象玻璃化转变温度Tg:玻璃态向高弹态转变的温度,链段开始运动或冻结的温度。
挤出膨大现象、高分子熔体被强迫挤出口模时,挤出物尺寸大于口模尺寸,截面形状也发生变化的现象时温等效原理、对于同一个松驰过程,既可以在低温下较长观察时间(外力作用时间)观察到,也可以在高温下较短观察时间(外力作用时间)观察出来。
杂链高分子、主链除碳原子以外,还有其他原子,如:氧、氮、硫等存在,同样以共价键相连接元素有机高分子、主链含Si、P、Se、Al、Ti等,但不含碳原子的高分子键接结构、结构单元在高分子链中的联结方式旋光异构、具有四个不同取代基的C原子在空间有两种可能的互不重叠的排列方式,成为互为镜像的两种异构体,并表现出不同的旋光性均相成核、处于无定型的高分子链由于热涨落而形成晶核的过程异相成核、是指高分子链被吸附在固体杂质表面而形成晶核的过程。
高分子物理学习题 第一章 答案
高分子物理学思考题及习题第1章思考题1-1 重要概念:高分子化合物;高分子材料(聚合物);天然高分子材料;人工合成高分子材料;塑料;橡胶;纤维;功能高分子;结构单元;聚合度;线形分子链(线形高分子);支化分子链(支化高分子);交联网络(交联高分子)。
1-2 了解高分子材料的分类法和命名法。
1-3 与小分子化合物和小分子材料相比,高分子化合物与高分子材料的结构有哪些重要特点使之具有独特的性能?将这些特点牢记在心。
1-4 仔细阅读关于高分子材料的“多分散性和多尺度性”、“软物质性”及“标度性”的说明,理解其意义。
1-5 了解高分子物理学的核心内容和主要学习线索,体会“高分子物理学是研究高分子材料结构、分子运动与性能的关系的学说”。
1-6 阅读“高分子物理学发展简史及研究热点”一节,了解当前高分子物理学的热点问题和发展方向。
1-7 根据生活经验,列举一些适合用作塑料、橡胶或纤维的聚合物名称。
1-8 下列一些聚合物(我国的商品名称):丁苯橡胶,氯丁橡胶,硅橡胶,环氧树脂,脲醛树脂,聚氯乙烯,聚碳酸脂,涤纶,锦纶,腈纶。
试分别写出各自结构单元的化学结构式及合成所需单体的化学结构式。
第一章习题可能与高分子化学学习内容重复,可不做。
第2章思考题及习题2-1重要概念:近程结构;远程结构;构型;构象;无规线团;内旋转;内旋转势垒;分子链柔顺性(静态和动态);链段;均方末端距;均方旋转半径;自由连接链;自由旋转链;等效自由连接链;Kuhn等效链段;高斯链;θ条件/θ状态;Flory特征比(刚性因子)。
(1)近程结构:包括构造和构型。
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。
构型是指由化学键所固定的链中原子或基团在空间的排列。
注意:近程结构相当于“链的细节”。
构造着重于链上的原子的种类、数目比例、相互连接关系。
构型涉及空间立体异构(顺反异构、旋光异构)。
(2)远程结构:包括分子的大小、构象和形态,链的柔顺性。
高分子物理模拟习题+参考答案
高分子物理模拟习题+参考答案一、单选题(共80题,每题1分,共80分)1、“由于单键的内旋转而产生的分子中原子的空间位置上的变化。
”是下列选项中哪一个名词的解释。
()A、构型B、高聚物的取向C、蠕变D、构象正确答案:D2、玻璃化转变温度不能用以下哪种仪器测定。
()A、扭辫仪B、熔融指数仪C、膨胀计正确答案:B3、在()温度范围内,玻璃态聚合物才具有典型的应力-应变曲线。
A、Tb﹤T﹤TgB、Tg﹤T﹤TmC、Tg﹤T﹤Tf正确答案:A4、以下哪个专业术语是“macromolecular compound” 的中文解释。
()A、零切黏度B、蠕变C、高聚物D、银纹质(体)正确答案:C5、下列动态力学试验中直接测定储能剪切模量的是( )。
A、超声法B、扭摆法C、单悬臂梁弯曲共振法正确答案:C6、当相对分子质量增加时,以下哪种性能减小或下降。
()A、可加工性B、熔点C、抗张强度7、判断材料刚与软的指标是()。
A、弹性模量B、单位体积的断裂能C、断裂强度正确答案:A8、下列高聚物拉伸强度较低的是()。
A、支化聚乙烯B、聚酰胺-6C、线形聚乙烯正确答案:A9、比较聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯腈 (PAN)、聚乙烯(PE)四者之间的柔性,下列顺序正确的是 ( )。
A、PE > PP > PVC > PANB、PE > PP > PAN > PVCC、PP > PE > PVC > PAND、PAN > PVC > PP > PE正确答案:A10、高聚物多分散性越大,其多分散系数d值()。
A、越大于1B、越小于1C、越接近1正确答案:A11、确:⑴ 高聚物的力学性质是固体弹性和液体粘性的综合;A、全对B、⑴ ⑶ 对C、⑴ ⑵对D、⑵ ⑶对正确答案:A12、下列有关聚合物溶解过程的描述不正确的是 ( ) 。
A、极性聚合物在极性溶剂中易溶解B、交联度大的聚合物在相同溶剂中的溶胀度小C、溶解在相同溶剂中, 分子量大D、极性聚合物要在较13、以下哪个专业术语是“external force”的中文解释。
高分子物理习题及答案最新版
一、单项选择题1.高分子的基本运动是( B )。
A.整链运动B.链段运动C.链节运动2.下列一组高聚物分子中,柔性最大的是( A )。
A.聚氯丁二烯B.聚氯乙烯C.聚苯乙烯3. 下列一组高聚物中,最容易结晶的是( A ).A.聚对苯二甲酸乙二酯B. 聚邻苯二甲酸乙二酯C. 聚间苯二甲酸乙二酯4.模拟线性聚合物的蠕变全过程可采用( C )模型。
A.MaxwellB. KelvinC. 四元件5.在半晶态聚合物中,发生下列转变时,判别熵值变大的是( A )。
(1)熔融(2)拉伸取向(3)结晶(4)高弹态转变为玻璃态6.下列一组高聚物分子中,按分子刚性的大小从小到大的顺序是(ADBFC )。
A.聚甲醛;B.聚氯乙烯;C.聚苯乙烯;D. 聚乙烯;F. 聚苯醚7..假塑性流体的特征是( B )。
A.剪切增稠B.剪切变稀C.粘度仅与分子结构和温度有关8.热力学上最稳定的高分子晶体是( B )。
A.球晶B.伸直链晶体C.枝晶9.下列高聚物中,只发生溶胀而不能溶解的是( B )。
A. 高交联酚醛树脂;B. 低交联酚醛树脂;C.聚甲基丙稀酸甲脂10.高分子-溶剂相互作用参数χ1( A )聚合物能溶解在所给定的溶剂中A. χ1<1/2B. χ1>1/2C. χ1=1/211.判断下列叙述中不正确的是( C )。
A.结晶温度越低,体系中晶核的密度越大,所得球晶越小;B.所有热固性塑料都是非晶态高聚物;C.在注射成型中,高聚物受到一定的应力场的作用,结果常常得到伸直链晶体。
12. 判断下列叙述中不正确的是( C )。
A.高聚物的取向状态是热力学上一种非平衡态;B.结晶高聚物中晶片的取向在热力学上是稳定的;C.取向使材料的力学、光学、热性能各向同性。
13.关于高聚物和小分子物质的区别,下列( D )说法正确⑴高聚物的力学性质是固体弹性和液体粘性的综合;⑵高聚物在溶剂中能表现出溶胀特性,并形成居于固体和液体的一系列中间体系;⑶高分子会出现高度的各向异性。
高分子物理习题及答案
高分子物理习题及答案第一章1. 假定A 与B 两聚合物试样中都含有三个组分,其相对分子质量分别为1万、10万和20万,相应的重量分数分别为:A 是0.3、0.4和0.3,B 是0.1、0.8和0.1,计算此二试样的n M 、w M 和z M ,并求其分布宽度指数2n σ、2w σ和多分散系数d 。
解:(1)对于A281691023.0104.0103.011554=⨯++==∑ii n M W M 1030001023.0104.0103.0554=⨯⨯+⨯+⨯==∑i i w M W M1556301030001043.0104.0103.0101082=⨯⨯+⨯+⨯==∑wiizM M W M66.3==n w M M d()92221090.266.3281691⨯=⨯=-=d M n n σ ()102221088.366.31030001⨯=⨯=-=d M w w σ(2)对于B54054=n M 101000=w M 118910=z M87.1=d921054.2⨯=n σ 921087.8⨯=w σ2. 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 iiM 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. 在25℃的θ溶剂中,测得浓度为7.36×10-3g/mL 的聚氯乙烯溶液的渗透压为0.248g/cm 2,求此试样的相对分子质量和第二维里系数A 2,并指出所得相对分子质量是怎样的平均值。
高分子物理习题库与答案
高分子物理习题库与答案一、单选题(共81题,每题1分,共81分)1.以下哪个专业术语是“ultraviolet absorbent”的中文解释。
()A、防老剂B、紫外光吸收剂C、光稳定剂D、光屏蔽剂正确答案:B2.下列聚合物中分子链刚性最大是 ( )。
A、聚丙烯腈B、聚丙烯C、聚乙烯D、聚氯乙烯正确答案:A3.以下材料哪个内耗最小。
()A、天然橡胶B、顺丁橡胶C、丁基橡胶正确答案:B4.以下哪个专业术语是“fringed micellar model”的中文解释。
()A、折叠链片晶结构模型B、纤维状晶体C、缨状胶束模型D、结晶过程正确答案:C5.合物)以下,小尺寸运动单元从运动到冻结或从冻结到运动的变化过程。
”是下列选项中哪一个名A、力学松弛B、键接异构C、次级松弛D、脆性断裂正确答案:C6.以下哪个专业术语是“structural repeat unit”的中文解释。
()A、熔融指数B、Boltzmann原理C、重复结构单元D、次级松弛正确答案:C7.聚合物在结晶过程中,其体积是如何变化的。
()A、收缩B、不变C、上述情况都有可能D、膨胀正确答案:A8.以下哪个专业术语是“creep”的中文解释。
()A、相态B、取向C、蠕变D、模量正确答案:C9.聚苯乙烯的英文缩写是()。
A、LDPEB、PSC、PVCD、PMMA正确答案:B10.以下哪个专业术语是“dispersion force”的中文解释。
()A、静电力B、诱导力C、次价力D、色散力正确答案:D11.Avrami方程中,n = 3 可能意味着 ( )。
A、三维生长, 均相成核B、二维生长, 均相成核C、一维生长, 均相成核D、二维生长, 异相成核正确答案:B12.以下3种聚合物,刚性最大的是()。
A、聚乙炔B、聚二甲基硅氧烷C、聚苯乙烯正确答案:A13.以下哪个专业术语是“Crazing”的中文解释。
()A、模量B、银纹质(体)C、银纹D、银纹化正确答案:D14.4次方幂律是反映以下什么与相对分子质量的关系。
关于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 Makromol.Chemie》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》练习题及解答
《高分子物理》练习题一、名词解释1. 等规度2. 键接方式(键接结构)3. 等效自由结合链4.构型5.切应力双生互等定律6.应变二、简析题1. 讨论玻璃态聚合物的高弹形变和橡胶高弹形变的异同?2. 画出非晶态聚合物在适宜的拉伸速率下,在玻璃化转变温度以下几十度时的应力-应变曲线,并标出聚合物的屈服强度、聚合物的断裂强度、聚合物的断裂伸长率,并指出从应力-应变曲线上可以获得哪些信息。
3.从热力学角度讨论拉伸对聚合物结晶过程、结晶形态和熔点的影响。
除此之外,列举两个措施提高结晶聚合物的熔点?4.什么是银纹?银纹与裂纹有什么差别和联系?聚合物材料中出现银纹是否总是有害的?《高分子物理》练习题答案一、名词解释1. 等规度:全同异构体和间同异构体合称等规异构体,等规异构体所占的百分数。
2. 键接方式(键接结构):指结构单元在高分子链的连接方式,有头-尾键接和头-头键接两种。
3. 等效自由结合链:实际的高分子链并不是自由内旋转的,在旋转时还有空间位阻效应以及分子间的各种远程相互作用,但是只要链足够长,并且有一定的柔性,则仍然可把它当成自由结合链进行统计处理,即当成等效自由结合链。
4. 构型:指分子中由化学键所固定的原子、原子团在空间的几何排列。
5.切应力双生互等定律:韧性聚合物拉伸到屈服点时,常看到试样出现与拉伸方向成大约45°倾斜的滑移变形带。
由于两个45°都会产生,所以这种性质又称为双生互等定律。
6.应变:当材料在外力作用下,材料的几何形状和尺寸就要发生变化,这种变化称为应变。
二、简析题1.讨论玻璃态聚合物的高弹形变和橡胶高弹形变的异同?相同点:玻璃态聚合物在大应力条件下发生的这种高弹形变本质上与橡胶态,聚合物的高弹形变是相同的,它们都是由链段运动所导致的高弹形变。
不同点:(1)橡胶的高弹形变发生在Tg温度以上(橡胶态),链段本身就具有了运动能力;因此在小应力下就可以发生大形变;(2)橡胶的高弹形变当外力去除后可以自动回复;(3)玻璃态聚合物的高弹形变发生在Tg 温度以下(玻璃态),链段本身不具备运动能力,只是在很大的应力下使链段的运动解冻了,才可以发生大形变,而且这种大形变只有当加热到Tg 温度附近时才可以回复。
高分子物理习题库(含答案)
高分子物理习题库(含答案)一、单选题(共50题,每题1分,共50分)1、普通高分子的特性黏数随溶液浓度的增大而()A、不变B、增大C、降低D、不确定正确答案:A2、聚乙烯的典型晶片的厚度约为12.5 nm,那么分子链垂直穿过晶片时碳原子的数目为( )(假定C—C键长为0.154 nm,键角为θ=109.5°)A、10B、100C、200正确答案:B3、橡胶的使用温度范围是( )A、Tg—Tf 之间B、Tf 以上C、Tg 以上正确答案:A4、Maxwell模型可以用来描述()A、蠕变过程B、线形高聚物的应力松弛过程C、交联高聚物的应力松弛过程正确答案:B5、当高聚物的相对分子质量足够大时。
高聚物的黏流活化能随相对分子质量增大而( )A、减小B、先增大后减小C、增大D、保持不变正确答案:D6、已知含有成核剂的聚丙烯在等温结晶时生成球晶,则其Avrami指数为A、2B、3C、4正确答案:B7、退火使结晶度A、增加B、减小C、不变正确答案:A8、HDPE的结晶度比LDPEA、高B、低C、相等正确答案:A9、淬火使结晶度A、增加B、减小C、不变正确答案:B10、理想溶液形成过程中体积变化△VM 为( )A、不确定B、△VM<0C、△VM =0D、△VM>0正确答案:C11、等规度是指高聚物中A、顺反异构体的百分数B、全同立构的百分数C、间同立构的百分数D、全同和间同立构的总的百分数正确答案:D12、在恒温、恒压下,溶解过程自发进行的必要条件是()。
A、不确定B、△Gm<0C、△Gm=0D、△Gm>0正确答案:B13、拉伸使聚合物的结晶度( )。
A、增大B、减小C、不变正确答案:A14、聚合物的相对分子质量具有A、单分散性B、单一性C、多分散性正确答案:C15、杨氏模量的单位是( )。
A、NB、N/m²C、比例常数,没单位正确答案:B16、下列有关高分子结构的叙述不正确的是A、高分子链具有一定的内旋转自由度B、结晶性的高分子中不存在非晶态C、高分子是一系列同系物的混合物D、高分子是由许多结构单元组成的正确答案:B17、用稀溶液黏度法测得的相对分子质量是A、数均相对分子质量B、重均相对分子质量C、黏均相对分子质量正确答案:C18、凝胶色谱柱内载体的粒间体积愈大,其扩展效应(A、没影响B、愈大C、不确定D、愈小正确答案:B19、高分子溶液的黏数(比浓黏度)随溶液浓度的增大而()A、降低B、不确定C、不变D、增大正确答案:D20、聚合物与溶剂间的相互作用参数越小,则溶胀度越( )。
高分子物理练习题库及参考答案
高分子物理练习题库及参考答案一、单选题(共81题,每题1分,共81分)1.以下哪个专业术语是“polyaddition reaction”的中文解释。
()A、双轴取向B、加聚反应C、解聚反应D、键接异构正确答案:B2.交联橡胶以下哪一条不正确。
()A、拉伸时吸热B、形变很小时符合胡克定律C、具有熵弹性正确答案:A3.以下哪个专业术语是“external plasticization”的中文解释。
()A、外增塑作用B、内增塑作用C、增塑作用D、增塑剂正确答案:A4.以下哪个专业术语是“AFM”的中文解释。
()A、接触角方法B、原子力显微镜C、二级离子质谱D、衰减全反射红外光谱正确答案:B5.玻璃化转变温度不能用以下哪种仪器测定。
()A、熔融指数仪B、扭辫仪C、膨胀计正确答案:A6.高密度聚乙烯的英文缩写是()。
A、HDPEB、LDPEC、PPD、PAN正确答案:A7.下列聚合物中分子链刚性最大的是 ( )。
A、聚乙烯B、聚二甲基硅氧烷C、聚丙烯D、聚甲醛正确答案:B8.高分子溶液的θ温度是()。
A、高分子溶液的临界共溶温度B、高分子溶液的第二维里系数A2=0 时温度C、高分子溶液的相互作用参数χ1=0时温度正确答案:B9.在()温度范围内,玻璃态聚合物才具有典型的应力-应变曲线。
A、Tg﹤T﹤TfB、Tb﹤T﹤TgC、Tg﹤T﹤Tm正确答案:B10.以下哪个专业术语是“segment”的中文解释。
()A、链段B、熔限C、银纹质(体)D、特性黏度正确答案:A11.在半晶态聚合物中,发生下列转变时,判别熵值变大的是()。
A、结晶B、高弹态转变为玻璃态C、拉伸取向D、熔融正确答案:D12.以下哪个专业术语是“viscous flow temperature”的中文解释。
()A、聚电解质B、特性黏度C、黎流温度D、黎流态正确答案:C13.在注射成型中能最有效改善聚甲醛熔体流动性的方法是()。
A、提高加工温度B、增大分子量C、提高注射速率正确答案:C14.下列方法中,可以明显降低聚合物熔点的是()。
_高分子物理课后习题答案(详解)
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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。
高分子物理习题参考答案
《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 、, ,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 2CH 3B 、O C NH O C NH C 6H 4C 6H 4n C 、 CH Cl CH 2n D 、OC CH CH O 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 )。
A 、聚氯乙烯,B 、聚氯丁二烯,C 、顺式聚丁二烯,D 、反式聚丁二烯7、在下列四种聚合物的晶体结构中,其分子链构象为H31螺旋构象为( B )。
高分子物理习题集及答案
第一章高分子链的结构一.解释名词、概念1.高分子的构型:高分子中由化学键固定了的原子或原子团在空间的排列方式2.全同立构高分子:由一种旋光异构单元键接形成的高分子3.间同立构高分子:由两种旋光异构单元键接形成的高分子4.等规度:聚合物中全同异构和间同异构的高分子占高分子总数的百分数5.高分子的构象:由于单键内旋转而产生的分子在空间的不同形态6.高分子的柔顺性:高分子能够呈现不同程度卷曲构象状态的性质7.链段:高分子中能做相对独立运动的段落8.静态柔顺性:由反式微构象和旁氏微构象构象能之差决定的柔顺性,是热力学平衡条件下的柔顺性9.动态柔顺性: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长短决定的柔顺性10.等效自由连接链:在一般条件下,高分子链中只有部分单键可以内旋转,相邻的两个可以内旋转的单键间的一段链称为链段,这样可以把高分子链看作是由链段连接而成的,链段之间的链不受键角的限制,链段可以自由取向,这种高分子链的均方末段距以及末端距分布函数的表达式与自由连接链相同,只是把链数n转换成链段数n,把键长l换成链段长l,这种链称为等效自由链接链11.高斯链:末端距分布服从高斯分布的链12.高分子末端距分布函数:表征高分子呈现某种末端距占所有可能呈现末端剧的比例二.线型聚异戊二烯可能有哪些构型?答:1.4-加成有三种几何异构,1.2加成有三种旋光异构,3.4加成有三种旋光异构三.聚合物有哪些层次的结构?哪些属于化学结构?哪些属于物理结构?四.为什么说柔顺性是高分子材料独具的特性?答:这是由高分子的结构决定的,高分子分子量大,具有可以内旋转的单键多,可呈现的构象也多,一般高分子长径比很大,呈链状结构,可以在很大程度内改变其卷曲构想状态。
对于小分子,分子量小,可内旋转的单键少,可呈现的构象数也不多,且小分子一般呈球形对称,故不可能在很大的幅度范围内改变其构象状态五.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。
高分子物理课后习题答案_金日光(全)
高分子物理课后习题答案金日光_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。
高分子物理习题集及答案
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 3CH CH CH CH COOCH 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:CH CH CH CH CH 3COOCH 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 2CH CH 2CH CH 2CH CH 2OCH 2CH OCH 2O CH CH 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 OHHIO 4CH 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 2OCHO2OCHCH 2CH 2CHOHCH 2CH CH OHCH 2CH 2CH OHOH4CH 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 2CHCl)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):CH2CHClCH2CClCl +(V)(D) V V VV V DD D VD D D这四种排列方式的裂解产物分别应为:,Cl,ClCl,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:V V V、D D D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。
构象是围绕单键旋转所引起的排列变化,改变构象只需克服单键旋转位垒即可实现,而且分子中的单键旋转是随时发生的,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。
CH2nC3CH CH21,4-加成CH2nC3CH 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 CH③1,2-加成全同立构CH 2C C 3C C HHH HCH CH 2CH CH 3C C H CH 2CHCH 3④1,2-加成间同立构C C 3CC HH HHCH 3C C H CH 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 2H H C CH 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。
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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。
CH2nC3CH CH21,4-加成CH2nC3CH 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 CH③1,2-加成全同立构CH 2C C CH 3C C HH H HCH CH 2CH CH 3C C H HCH 2CH CH3④1,2-加成间同立构C C 3CC HH HHCH 3C C H CH 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 2H H C CH 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。
影响因素有:化学组成、分子结构、分子量、温度、分子间距离。
PE 、PP 是非极性聚合物,其分子间作用力为:色散力;PVC 是极性分子,其分子间作用力为:静电力、诱导力、色散力; 尼龙-66是极性分子,结构为其分子间作用力为:静电力、诱导力、色散力,氢键; 聚丙烯酸是极性分子,结构为其分子间作用力为:静电力、诱导力、色散力,氢键。
7.下列那些聚合物没有旋光异构,并解释原因。
A .聚乙烯B .聚丙烯C .1,4-聚异戊二烯D .3,4-聚丁二烯E .聚甲基丙烯酸甲酯F .硫化橡胶答:A )聚乙烯, ,每个C 原子上对称取代两个氢原子,分子内无手性碳原子(或称不对称碳原子)。
所以聚乙烯没有旋光异构体存在。
B )聚丙烯,结构单元为-CH 2-CHCH 3-,每个结构单元存在一个手性碳原子,所以聚丙烯具有旋光异构。
C )1,4-聚异戊二烯,分子中存在孤立双键,有顺反异构,无旋光异构。
D )3,4-聚丁二烯,有旋光异构性。
E )聚甲基丙烯酸甲酯,有旋光异构性。
F )硫化橡胶,无手性碳原子,无旋光异构。
8.何谓大分子链的柔顺性?试比较下列高聚物大分子链的柔顺性,并简要说明理由。
CH 2C H n3CH 2nC CH CH 22CH 2nCH 21NNH CH 26CH 24CCO O nH CH 2nC O OH HC CH 2n CH 2答:高分子链能够改变其构象的性质称为柔顺性。
这些大分子链的柔顺性排序(按柔顺性依次减小排列):(2)>(1)>(3) > (4) > (5)理由:聚异戊二烯分子中含有孤立双键,孤立双键相邻的单键的内旋转位垒较小,分子柔顺性最好,因为键角较大(120o)且双键上只有一个取代基或一个H。
聚乙烯是结构规整的分子,氢原子体积小,分子柔顺性也较好聚氯乙烯含有极性侧基—Cl,分子间相互作用力较大,分子柔顺性变差聚对苯二甲酸乙二醇酯主链中含有苯环,使分子链柔顺性更差聚丙烯腈含有强极性侧基,分子间作用力非常大,内旋转位垒高,分子链柔顺性最差。
9、写出下列各组高聚物的结构单元,比较各组内几种高分子链的柔性大小,并说明原因。
1)聚乙烯,聚丙烯,聚苯乙烯2)聚乙烯,聚乙炔,顺式1,4聚丁二烯3)聚丙烯,聚氯乙烯,聚丙烯腈4)聚丙烯,聚异丁烯5)聚氯乙烯,聚偏氯乙烯6)聚乙烯,聚乙烯咔唑,聚乙烯基叔丁烷7)聚丙烯酸甲酯,聚丙烯酸丙酯,聚丙烯酸戊酯8)聚酰胺66,聚对苯二甲酸对苯二胺9)聚对苯二甲酸乙二醇酯,聚对苯二甲酸丁二醇酯答:1)结构单元分别为:柔顺性比较如下:柔性由大到小:聚乙烯>聚丙烯>聚苯乙烯原因:三种高聚物主链结构相同,侧基取代基体积越大,分子链柔性越小。
2)结构单元分别为:CCH CH2nN5CH2C OOOnCO24柔顺性比较如下:柔性由大到小:顺式1,4聚丁二烯>聚乙烯>聚乙炔原因:顺式1,4聚丁二烯主链中含有孤立双键,柔性较大,而聚乙炔分子主链上则是共轭双键,分子刚性很大。
3)结构单元分别为:柔顺性比较如下:柔性由大到小:聚丙烯>聚氯乙烯>聚丙烯腈原因:主链结构相同,侧基取代基极性-CN>-Cl>-CH3,取代基极性越大,分子间相互作用力越大,分子链柔顺性越差,刚性越大。
4)结构单元分别为:柔顺性比较:柔性由大到小:聚异丁烯>聚丙烯原因:聚异丁烯两个甲基对称双取代,使分子链柔性增加。
5)结构单元分别为:柔性:聚氯乙烯<聚偏氯乙烯原因同上。
6)结构单元分别为:柔顺性:聚乙烯>聚乙烯基叔丁烷>聚乙烯咔唑原因:主链结构相同,侧基取代基的体积大的分子链柔性差。
7)结构单元分别为:柔顺性:聚丙烯酸甲酯<聚丙烯酸丙酯<聚丙烯酸戊酯原因:侧链为脂肪族时,侧链越长,分子总的构象数就越多,分子链越柔顺。
8)结构单元分别为:柔顺性:聚酰胺66>聚对苯二甲酸对苯二胺原因:PPTA主链中含有苯环,分子链刚性大。
9)结构单元分别为:柔顺性:聚对苯二甲酸乙二醇酯<聚对苯二甲酸丁二醇酯原因:PBT主链中含有4个亚甲基,使其分子链柔性较大。
14、一个高分子链的聚合度增大100倍,其链的尺寸扩大了多少倍?答:链的尺寸用根均方末端距表示(以自由连接链为例)其中N为键数,l为键长,θ为键角的补角。
当分子链的聚合的增大100倍,也就意味着分子链中键数增大100倍。
所以链的根均方末端距增大了10倍。
15.假定聚丙烯中键长为0.154nm,键角109.5o,无扰尺寸A=483510nm-⨯,刚性因子(空间位阻参数) 1.76σ=,求其等效自由结合链的链段长度b。
答:已知聚丙烯的无扰尺寸A,且所以,聚丙烯的分子量.设聚丙烯的键数为n,则240A83510hnmM-=⨯=2200242(83510)h hMA-==⨯2200242422(83510)h hnMA-=⨯==⨯22002422121(83510)h hnA-==⨯221cos1cosh Nlθθ+=-所以,聚丙烯的等效自由结合链的链段长度b所以,聚丙烯的等效自由结合链长度b=1.164nm 。
16.聚乙烯是塑料,全同立构的聚丙烯也是塑料,为什么乙烯和少量丙烯的共聚物却是乙丙橡胶?答案:聚乙烯分子链柔顺且规整性好,因此容易结晶,得到的是结晶态的PE ,虽然其玻璃化温度低于室温,却可以作为塑料使用。
全同立构聚丙烯分子柔顺性也较好,而且分子链规整性好,也是容易结晶的高聚物,常温下作为塑料使用。
而乙丙橡胶由于是无规共聚,分子链上甲基的位置是完全无规的,因此分子整体规整性被破坏,难以形成结晶结构,其Tg 低于室温,常作为橡胶使用。
20.今有三种嵌段共聚物M-S-M ,实验中测定,当聚苯乙烯嵌段(S )的质量百分数为50%时,在苯溶剂中S 段的均方根长度为10.2nm 。
当C-C 键角为109°28′、键长为0.15nm ,假定内旋转不受位垒限制时,求出共聚物中S 段和M 段(PMMA )的聚合度。
答:题中条件提示:键角一定,内旋转不受位垒限制,那么可以按自由旋转链来处理。
所以,有公式(N —键数,L —键长)θ=180°-109°28′=70°32′ cosθ=1/3(1+cosθ)/(1-cosθ)=2有 所以S 段的聚合度苯乙烯St 的化学式量为104;甲基丙烯酸甲酯 MMA 的化学式量为100221cos 1cos n n fr ijh LiLj NL θθ+==-∑∑222fr h NL =()222210.22312220.15fr h N L ===⨯2312115622n NX ===CH 2n CHC 6H 5CH 3CH 2nC 22222001max 222 1.16423h h b nmL n l ======⎛⎫ ⎪⎝⎭若设M 段的聚合度为有M 段的聚合度 26、某单烯类聚合物的聚合度为104,试计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。
)并由分子运动观点解释某些高分子材料在外力作用下可以产生很大形变的原因。
答:单烯类聚合物,主链为C 链,聚合度为104时,主链中键数N=208-1=207。
分子链完全伸展时的长度 均方根末端距()122,f rh=所以 即分子链完全伸展时的长度是其均方根末端距的8.31倍。
第二章 高分子溶液8.在室温下,有无溶剂可以使下列各高聚物溶解?为什么?A .聚乙烯B .聚丙烯 C. 聚丙烯腈 D .聚酰胺(尼龙-6) E .聚苯乙烯 F .PMMA G .聚对苯二甲酸乙二酯 H .硫化橡胶 I .固化的环氧树脂 答:A .聚乙烯,结晶聚合物,非极性,在室温下无溶剂可溶B .聚丙烯,同上C .聚丙烯腈:极性结晶高聚物,室温下可溶于极性溶剂D .聚酰胺(尼龙-6),结晶聚合物,极性,在室温下有溶剂可溶E .聚苯乙烯,非晶聚合物,非极性,分子堆砌松散,在室温下有溶剂可溶F .PMMA ,极性非晶聚合物,分子堆砌松散,室温下可溶于极性溶剂G .聚对苯二甲酸乙二酯,同CH .硫化橡胶,分子间交联,无溶剂可溶,可溶胀I .固化的环氧树脂,分子间交联,无溶剂可溶,可溶胀11.用磷酸三苯酯(1δ=19.6)作PVC (PVC δ=19.4)的增塑剂,为了增加相溶'nX '601n X ='11561042100n X ⨯=⨯12max 23L Nl⎛⎫= ⎪⎝⎭()12max122,28.31f rNl L h ⎛⎫ ⎪====性,尚需加入一种稀释剂(2δ=16.3,分子量M=350),试问这种稀释剂的最适量是多少? 答:11221121δδφδφδφδφ=+=+混(1-)PVC 19.4δδ==混1119.616.316.319.4φφ∴+-=所以,可加入的这种稀释剂的体积分数为0.061。