2010年聚合物结构分析习题
高分子物理练习题
第一部分高聚物的结构一、名词解释:交联、构型、构象、链段、柔顺性、热塑性弹性体、聚集态、内聚能密度、结晶度、熔点、熔限、取向、共混高聚物、液晶、等规度、等规立构(全同立构)、间规立构(间同立构)、键接异构、支化因子g、末端距、均方末端距、均方旋转半径(均方回转半径)、自由结合链、等效自由结合链、刚性因子(空间位阻参数)、无扰尺寸、单晶、球晶二、选择1.当主链由下列饱和单键组成时,其柔顺性的顺序为()A.-C-O->-Si-O->-C-C- B.-Si-O->-C-C->-C-O- C.-Si-O->-C-O->-C-C-2. PS, PP, PE 三者柔顺性的顺序为()A. PP<PS<PEB. PE<PP<PSC. PS<PP<PE3. 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()A.PE>PP>PVC>PAN B. PE>PP>PAN>PVCC. PP>PE>PVC>PAND.PAN>PVC>PP>PE4. PE, PVC, PVDC结晶能力的强弱顺序是( )A. PE>PVC>PVDCB. PVDC>PE>PVCC. PE>PVDC>PVC5. 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n为()A.2B.3C.46. 下列哪些聚合物不适合作弹性体()A. 聚异戊二烯B. 天然橡胶C. 聚丁二烯D. 聚氯乙烯7.下面那些因素不可以提高结晶速率()A. 溶剂 B.拉伸C. 增大相对分子量D.成核剂8. 下列结构不属于一级结构范畴的是()A. 化学组成B. 顺反异构C. 头-尾键接D. 相对分子质量9.下列有关高分子结构的叙述不正确的是()A. 高分子是由很多结构单元组成B.高分子链具有一定的内旋转自由度C.结晶性的高分子中不存在非晶态 D.高分子是一系列同系物的混合物10.等规度是指高聚物中()A.全同立构的百分数 B 间同立构的百分数C 全同立构和间同立构的总的百分数D 顺反异构的百分数11.聚丙烯酸甲酯的T g为3℃,聚丙烯酸的T g为106℃,后者高是因为( )A 侧基的长度短B 存在氢键C 范德华力大12. 高分子的下列性质中,随高分子的柔顺性增加的是( )A 结晶能力B TgC Tm13. 自由结合链的尺寸扩大10倍,则聚合度需扩大( )A 10倍B 100倍C 50倍14. 高分子内旋转受阻程度越大,其均方末端距( )A 越大B 越小C为区域恒定值15. 聚异丁烯分子链的柔顺性比PP( )A 差B一样 C 好16. 聚异戊二烯可能有( )种有规立构体A.3B.4C.5D.617. 聚乙烯的分子间作用力主要是( )A 氢键B 静电力C 诱导力D 色散力18. 下列高聚物中分子间作用力较小的是( )A 聚顺丁二烯B聚酰胺6 C 聚氯乙烯19. 可用于描述无规PS的聚集态结构的模型是()A 缨状微束模型B 无规线团模型C 插线板模型20. 下列物理性能,随结晶度增加而增加的是()A 透明性B 密度C 冲击强度21. 下列条件中适于制备球晶的是()A.稀溶液B.熔体 C 高温高压22. 一般来说,需要较高取向程度的是()A 橡胶B 纤维C塑料23. 聚乙烯可以作为工程塑料使用,是因为()A 高结晶性B内聚能密度大C分子链刚性大24. 下列结晶聚合物中熔点最高的是()A 聚乙烯B 聚丙烯C 聚氯乙烯D 聚四氟乙烯25. 用显微镜观察球晶半径随时间的变化,从而求得的结晶速度参数是()A t1/2B Avrami公式中的速率常数K C结晶线生长率26. 全同聚丙烯的分子链在晶体中所采取的构象是()A 平面锯齿链B扭曲锯齿链 C 螺旋链27 可用来描述高聚物等温结晶过程的方程是()A WLF方程B Arrhenius方程C Avrami方程28 高聚物的本体结晶通常发生在()A 熔点以下的任何温度B Tg以下的任何温度C Tm与Tg之间29 在高聚物结晶过程中拉伸,则会导致()A 熔点升高B 熔点下降C 熔点不变30 如果重复单元中的主链碳原子数相同,则聚氨酯、聚酰胺和聚脲的熔点大小顺序是()A 聚氨酯<聚酰胺<聚脲B 聚氨酯<聚脲<聚酰胺C聚酰胺<聚氨酯<聚脲31 退火使结晶度()A 增加B 减小C 不变32 高分子晶体不会有的晶系是()A立方晶系B正方晶系C单斜晶系D三斜晶系E菱形晶系33.下列聚合物的结构中属于二级结构的是()。
高分子物理练习题
第一部分高聚物的结构一、名词解释:交联、构型、构象、链段、柔顺性、热塑性弹性体、聚集态、内聚能密度、结晶度、熔点、熔限、取向、共混高聚物、液晶、等规度、等规立构(全同立构)、间规立构(间同立构)、键接异构、支化因子g、末端距、均方末端距、均方旋转半径(均方回转半径)、自由结合链、等效自由结合链、刚性因子(空间位阻参数)、无扰尺寸、单晶、球晶二、选择1.当主链由下列饱和单键组成时,其柔顺性的顺序为()A.-C-O->-Si-O->-C-C- B.-Si-O->-C-C->-C-O- C.-Si-O->-C-O->-C-C-2. PS, PP, PE 三者柔顺性的顺序为()A. PP<PS<PEB. PE<PP<PSC. PS<PP<PE3. 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()A.PE>PP>PVC>PAN B. PE>PP>PAN>PVCC. PP>PE>PVC>PAND.PAN>PVC>PP>PE4. PE, PVC, PVDC结晶能力的强弱顺序是( )A. PE>PVC>PVDCB. PVDC>PE>PVCC. PE>PVDC>PVC5. 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n为()A.2B.3C.46. 下列哪些聚合物不适合作弹性体()A. 聚异戊二烯B. 天然橡胶C. 聚丁二烯D. 聚氯乙烯7.下面那些因素不可以提高结晶速率()A. 溶剂 B.拉伸C. 增大相对分子量D.成核剂8. 下列结构不属于一级结构范畴的是()A. 化学组成B. 顺反异构C. 头-尾键接D. 相对分子质量9.下列有关高分子结构的叙述不正确的是()A. 高分子是由很多结构单元组成B.高分子链具有一定的内旋转自由度C.结晶性的高分子中不存在非晶态 D.高分子是一系列同系物的混合物10.等规度是指高聚物中()A.全同立构的百分数 B 间同立构的百分数C 全同立构和间同立构的总的百分数D 顺反异构的百分数11.聚丙烯酸甲酯的T g为3℃,聚丙烯酸的T g为106℃,后者高是因为( )A 侧基的长度短B 存在氢键C 范德华力大12. 高分子的下列性质中,随高分子的柔顺性增加的是( )A 结晶能力B TgC Tm13. 自由结合链的尺寸扩大10倍,则聚合度需扩大( )A 10倍B 100倍C 50倍14. 高分子内旋转受阻程度越大,其均方末端距( )A 越大B 越小 C为区域恒定值15. 聚异丁烯分子链的柔顺性比PP( )A 差 B一样 C 好16. 聚异戊二烯可能有( )种有规立构体A.3B.4C.5D.617. 聚乙烯的分子间作用力主要是( )A 氢键B 静电力C 诱导力D 色散力18. 下列高聚物中分子间作用力较小的是( )A 聚顺丁二烯 B聚酰胺6 C 聚氯乙烯19. 可用于描述无规PS的聚集态结构的模型是()A 缨状微束模型B 无规线团模型C 插线板模型20. 下列物理性能,随结晶度增加而增加的是()A 透明性B 密度C 冲击强度21. 下列条件中适于制备球晶的是()A.稀溶液B.熔体 C 高温高压22. 一般来说,需要较高取向程度的是()A 橡胶B 纤维 C塑料23. 聚乙烯可以作为工程塑料使用,是因为()A 高结晶性 B内聚能密度大 C分子链刚性大24. 下列结晶聚合物中熔点最高的是()A 聚乙烯B 聚丙烯C 聚氯乙烯D 聚四氟乙烯25. 用显微镜观察球晶半径随时间的变化,从而求得的结晶速度参数是()A t1/2B Avrami公式中的速率常数K C结晶线生长率26. 全同聚丙烯的分子链在晶体中所采取的构象是()A 平面锯齿链 B扭曲锯齿链 C 螺旋链27 可用来描述高聚物等温结晶过程的方程是()A WLF方程B Arrhenius方程C Avrami方程28 高聚物的本体结晶通常发生在()A 熔点以下的任何温度B Tg以下的任何温度C Tm与Tg之间29 在高聚物结晶过程中拉伸,则会导致()A 熔点升高B 熔点下降C 熔点不变30 如果重复单元中的主链碳原子数相同,则聚氨酯、聚酰胺和聚脲的熔点大小顺序是()A 聚氨酯<聚酰胺<聚脲B 聚氨酯<聚脲<聚酰胺 C聚酰胺<聚氨酯<聚脲31 退火使结晶度()A 增加B 减小C 不变32 高分子晶体不会有的晶系是()A立方晶系B正方晶系C单斜晶系D三斜晶系E菱形晶系33.下列聚合物的结构中属于二级结构的是()。
独家青岛科技大学高分子化学与物理06-10年真题
青岛科技大学2006年研究生入学考试试卷(A)考试科目:高分子化学与物理(答案全部写在答题纸上)高分子化学部分:一、回答下列问题(35分,每题5分)1请写出萘-钠/THF引发体系引发苯乙烯聚合的各步反应方程式。
此体系是否为活性聚合体系?所得到的聚苯乙烯分子量如何计算,写出表达式。
2请写出BPO引发MMA自由基聚合各基元反应(链引发、链增长、偶合终止、歧化终止)方程式。
已知MMA以歧化终止为主,请你根据所写的基元反应方程式给出一个可能的解释。
3自由基聚合出现自动加速现象时,聚合速率是增加还是减少?聚合物分子量是增加还是减少?自由基寿命是增加还是减少?4阳离子聚合的特点是什么?请写出BF3/H2O引发体系引发异丁烯聚合时,链增长末端与反离子碎片结合终止的反应方程式。
5请写出3-甲基-1-丁烯在低温下阳离子聚合的可能结构。
6请用平面锯齿结构及费歇尔投影式表达全同聚丙烯的结构。
7 两单体M1、M2共聚合时,r1=0.4; r2=0.6, 比较两单体的相对活性。
二、写出下列聚合物的合成反应式(选做三题)(15分,每题五分)1 尼龙-6,62 丁腈橡胶3 聚乙烯醇4 聚环氧乙烷5 苯乙烯/马来酸酐交替共聚物三、已知两单体进行自由基共聚的竞聚率为r1=0.52, r2=0.46, 试画出共聚物组成曲线,说明应采取何种措施方可使产物的组成控制在要求的F1=0.50,并得到组成均一的产物。
(10分)四、用1摩尔的己二酸与1摩尔的己二胺反应制备尼龙-6,6。
若欲制得聚合度为100的缩聚物,试求体系中所允许的水的残留分数是多少?以及相应的反应程度是多少?已知平衡常数K=280。
(15分)高分子物理部分:五、简答题(每小题6分,共30分)1.简述高聚物共混物的聚集态结构的主要特点。
2.玻璃态高聚物在外力下发生强迫高弹形变的原因和条件。
3.PVC : δ=10.98(卡/cm3)1/2,CI 2 CH 2 :δ=9.73(卡/cm3)1/2两者为何不相容?4.聚合物熔体大多数属于哪种非牛顿流体?其主要特点是什么?5.简述分子量对Tg 和T f 的影响。
10年高分子复习题
2010高分子化学复习题第一章绪论1. 说明下列名词和术语:(1)单体,聚合物,高分子,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(3)主链,侧链,侧基,端基(4)结构单元,单体单元,重复单元,链节(5)聚合度,相对分子质量,相对分子质量分布(6)连锁聚合,逐步聚合,加聚反应,缩聚反应(7)加聚物,缩聚物,低聚物2.与低分子化合物比较,高分子化合物有什么特征?3. 从时间~转化率、相对分子质量~转化率关系讨论连锁聚合与逐步聚合间的相互关系与差别。
4. 举例说明链式聚合与加聚反应、逐步聚合与缩聚反应间的关系与区别。
5. 各举三例说明下列聚合物(1)天然无机高分子,天然有机高分子,生物高分子。
(2)碳链聚合物,杂链聚合物。
(3)塑料,橡胶,化学纤维,功能高分子。
6. 写出下列单体的聚合反应式和单体、聚合物的名称(1) CH2=CHF (2) CH2=CH(CH3)2CH3|(3) CH2=C |COO CH3 (4) HO-( CH2)5-COOH7. 写出下列聚合物的一般名称、单体、聚合反应式,并指明这些聚合反应属于加聚反应还是缩聚反应,链式聚合还是逐步聚合?(1) -[- CH2- CH-]n-|COO CH3(2) -[- CH2- CH-]n-|OCOCH3(3) -[- CH2- C = CH- CH2-]n-| CH3(4) -[-NH(CH2)6NHCO(CH2)4CO-]n-(5) -[-NH(CH2)5CO-]n-8. 写出合成下列聚合物的单体和反应式:(1) 聚苯乙烯 (2) 聚丙烯 (3) 聚四氟乙烯 (4) 丁苯橡胶 (5) 顺丁橡胶 (6) 聚丙烯腈 (7) 涤纶 (8) 尼龙6,10 (9) 聚碳酸酯 (10) 聚氨酯9. 写出下列单体形成聚合物的反应式。
指出形成聚合物的重复单元、结构单元、单体单元和单体,并对聚合物命名,说明聚合属于何类聚合反应。
第二章自由基聚合1.举例说明自由基聚合时取代基的位阻效应、共轭效应、电负性、氢键和溶剂化对单体聚合热的影响。
高分子化学习题及解答(39P)
高分子化学习题及解答第一章 绪论1.基本概念单体,聚合物,聚合度,单体单元,结构单元,重复结构单元,重均分子量,数均分子量,分子量分布,多分散系数,碳链聚合物,杂链聚合物,元素有机聚合物,缩聚物,缩聚反应,加聚物,加聚反应,线形聚合物,支化聚合物,交联聚合物,橡胶,塑料,纤维2. 聚合物结构与名称了解聚合物的各种名称及英文缩写与聚合物结构间的关联 , 熟悉系统命名法的基本规则,并用于常见聚合物的命名。
①聚合物结构式书写格式习惯写法IUPAC规定的写法②聚合物的IUPAC 命名法基本规则常见聚合物的名称③聚合物的来源命名法及习惯命名法④常见聚合物的英文缩写⑤等规立构聚合物的结构与名称⑥嵌段共聚物的结构与名称⑦接枝共聚物的结构与名称练习题:一、写出下列聚合物的结构1.聚碳酸酯,涤纶,有机玻璃,Kevlar纤维,尼龙-6,聚甲醛,天然橡胶,聚氯乙烯,聚丙烯第二章 自由基聚合1.基本概念连锁(链式)聚合,初级自由基,单体自由基,活性中心,自由基半衰期,引发效率,稳态,自由基等活性理论,笼蔽效应,诱导分解效应,自动加速,动力学链长,聚合度,链转移,链转移常数,阻聚及缓聚,歧化终止,偶合终止,最高聚合温度,引发转移终止剂(iniferter),原子转移自由基聚合(ATRP)2. 基本原理及现象解释z单体对不同连锁聚合机理的选择性z自由基聚合机理(包括链引发、链增长、链终止、链转移及自由基聚合反应的特征)z自动加速现象及其出现的原因。
z聚合反应速率与引发剂浓度的关系 ; 聚合反应速率与单体浓度的关系,影响引发剂效率的因素。
z链转移剂在聚合物合成中的用途 ; 高压聚乙烯的长支链和短支链的生成原因。
z烯丙基单体的自阻聚作用1整理:潘奇伟z自动加速效应对聚合反应速率与单体和引发剂浓度关系的影z温度、压力对聚合反应速率和聚合度的影响z四类引发剂的引发基元反应(包括偶氮类(AIBN),有机过氧化物类(BPO),无机过氧化物类(KSP)、氧化还原反应体系(亚硫酸盐与硫代硫酸盐))z苯醌及苯酚对自由基反应的阻聚原理。
高聚物结构与性能的答案
高聚物结构与性能试题参考答案1、名词解释(2.5×12 =30分)构型:由化学键决定的原子基团间的空间排列方式分子链柔顺性:高分子链能够改变其构型的性质高斯链:又名高斯线团,是末端距分布符合Gauss分布函数的线团。
熔限:高分子晶体的熔融发生在一个温度范围内,称为熔限。
多分散指数:描述高分子的分子量多分散性大小的参数,通常是Mw/Mn或Mz/Mw取向:高分子的链段、整链或其晶体结构沿外力方向所作的优先排列。
粘弹性:高分子固体的力学性质兼具纯弹性和纯粘性的特征,称为粘弹性。
溶度参数:定义为(CED)1/2,用于指导非极性聚合物的溶剂选择。
冷拉:高分子材料在拉伸条件下,发生应力屈服,出现细颈、细颈扩展所导致的大形变行为。
增韧:即增加聚合物材料韧性,所采用的技术路线有弹性体和刚性粒子增韧力学损耗:高分子材料在动态力学条件下,应力与应变出现滞后所导致的机械能损耗银纹:由于应力或环境因素的影响,聚合物表面所产生的银白色条纹二、简答题(8×5= 40 分)1.分别写出顺丁橡胶、聚丙烯、聚异丁烯、聚甲醛、聚氯乙烯的结构式,比较其玻璃化温度的高低,并说明原因。
2.高聚物熔体的流动机理是什么?其流动行为上有什么特征?答:流动机理:高分子链的重心移动采用高分子链段的协同跃迁的方式完成,通常称为“蠕动”。
熔体流动的特征有三:1,高粘度,缘自高分子巨大的分子量;2,剪切变稀:高分子链受剪切作用时,发生构象变化。
3,弹性效应:高分子流动变形中包含可逆的构象变化,导致其表现出Barus效应、爬杆效应等现象。
3.何为θ溶液?θ条件下,Huggins参数取何值?此时溶液中高分子链的构象有何特征?答:处于θ状态,即高分子链段间作用等于高分子链段与溶剂分子作用的状态的高分子溶液,称为θ溶液。
此时,Huggins参数为1/2;溶液中高分子链的构象与同温度条件下的高聚物本体的非晶区构象相同。
4.请说明聚乙烯、尼龙-66和交联顺丁橡胶溶解行为上的差异。
高聚物结构 问答计算题
1.简述聚合物的结构层次。
答聚合物的结构包括高分子的链结构和聚合物的凝聚态结构,高分子的链结构包括近程结构和远程结构。
一级结构包括化学组成,结构单元链接方式,构型,支化与交联。
二级结构包括高分子链大小和分子链形态。
三级结构属于凝聚态结构,包括晶态结构,非态结构,取向态结构和织态结构。
2.高密度聚乙烯,低密度聚乙烯和线形低密度聚乙烯在分子链上的主要差别是什么?答高密度聚乙烯为线形结构,低密度聚乙烯为具有长链的聚乙烯,而线形低密度聚乙烯的支链是短支链,由乙烯和高级的a–烯烃如丁烯,己烯或辛烯共聚合而生成。
共聚过程生成的线形低密度聚乙烯比一般低密度聚乙烯具有更窄的相对分子质量分布。
高密度聚乙烯易于结晶,故在密度,熔点,结晶度和硬度等方面都高于低密度聚乙烯。
3.假若聚丙烯的等规度不高,能不能用改变构象的办法提高等规度?答不能,提高聚丙烯的等规度须改变构型,而改变构型与构象的方法根本不同。
构象是围绕单键内旋转所引起的分子链形态的变化,改变构象只需克服单键内旋转位垒即可实现;而改变够型必须经过化学键的断裂才能实现。
4.试从分子结构分析比较下列各组聚合物分子的柔顺性的大小:(1)聚乙烯,聚丙烯,聚丙烯腈;(2)聚氯乙烯,1,4-聚2-氯丁二烯,1,4-聚丁二烯;(3)聚苯,聚苯醚,聚环氧戊烷;(4)聚氯乙烯,聚偏二氯乙烯。
答(1)的柔顺性从大到小排列顺序为:聚乙烯>聚丙烯>聚丙烯腈;(2)的柔顺性从大到小排列顺序为:1,4-聚丁二烯>1,4-聚2-氯丁二烯>聚氯乙烯(3)的柔顺性从大到小排列顺序为:聚环氧戊烷聚苯醚聚苯(4)的柔顺性从大到小排列顺序为:聚偏二氯乙>烯聚氯乙烯5.请排出下列高聚物分子间的作用力的顺序,并指出理由:(1)顺1,4-聚丁二烯,聚氯乙烯,聚丙烯腈;(2)聚乙烯,聚苯乙烯,聚对苯二甲酸乙二酯,尼龙66。
答(1)分子间作用力从大到小的顺序为:聚丙烯腈>聚氯乙烯>顺1,4-聚丁二烯聚丙烯腈含有强极性基团,所以分子间作用力大;聚氯乙烯含有极性基团,分子间作用力较大;顺序1,4-聚丁二烯是非极性分子,不含庞大的侧基,所以分子间力作用小。
2010北京化工大学年高分子材料基础理论试卷A
北京化工大学2010——2011学年第一学期《高分子材料基础理论》期末考试试卷班级:姓名:学号:分数:一、选择题(多选题,每题2分,共20分)1 按主链结构分类,下列高分子中属于杂链高分子的有()。
A、聚氨酯,B、聚苯乙烯,C、聚丙烯,D、聚酰胺,E、聚甲基丙烯酸甲酯2 属于聚合度变大的高分子化学反应有()。
A、加聚反应,B、交联,C、自由基聚合,D、接枝,E、扩链反应3 ,高分子链柔顺性最差的是()。
A、聚氯乙烯,B、聚乙烯,C、聚丙烯,D、聚二甲基硅氧烷4 高聚物结晶结构的特点是()。
A、成周期性排列的质点是链段;B、成周期性排列的质点是整个分子;C、成周期性排列的质点是结构单元;D、存在晶格缺陷。
5从结构观点分析,下列高聚物中结晶能力最弱的是()A、聚甲醛B、聚酰胺C、聚碳酸酯D、等规聚丙烯6 结晶度对聚合物性能的影响,错误的描述为()。
A、随结晶度的提高,拉伸强度增加,而伸长率及冲击强度趋于降低;B、随结晶度的提高,相对密度、熔点、硬度等物理性能也有提高。
C、球晶尺寸大,材料的冲击强度要高一些。
D、结晶聚合物通常呈乳白色,不透明,如聚乙烯、尼龙。
7 下列关于聚氯乙烯拉伸取向的描述,正确的有:()。
A、取向温度设定在其Tg以下;B、取向单元可以为链段和整个高分子链;C、取向后聚集态结构为伸直链晶体;D、取向后沿取向方向力学性能提高;E、取向温度越高越好。
8 降低聚氯乙烯玻璃化转变温度的方法有:()。
A、交联,B、加入增塑剂;C添加碳酸钙;D、提高加工温度9 从分子运动观点分析,下列高聚物中抗蠕变能力最强的是( )。
A、聚苯醚,B、高密度聚乙烯,C、聚氯乙烯,D、聚四氟乙烯10 高聚物熔体弹性效应的主要表现现象有()A、韦森堡效应,B、剪切变稀,C、挤出胀大,D、熔体破裂二、填空题(每空1分,共30分)1 高分子,也称高分子化合物,是指分子量很高并由(1)连接的一类化合物,高分子的分子量范围通常为(2),英文缩写(3)。
聚合物结构与性能题目
《聚合物结构与性能》习题集考试为开卷考试,但只能带课本,不能带任何资料,就是希望大家完全掌握下列知识,做合格高分子专业研究生!一、提高聚合物样品电镜下稳定性的方法对样品进行支撑:1.大目数电镜铜网,如400目铜网;2.无定型材料作支持膜:硝化纤维素(火棉胶),聚乙烯醇缩甲醛(PVF),或无定型碳;碳支持膜:通过真空蒸涂的办法,将碳沉积在光洁的载玻片或新剥离云母片表面,然后漂在蒸馏水表面,转移至铜网上。
二、提高聚合物样品成像衬度的方法有几个?(1)染色:将电子密度高的重金属原子渗入聚合物的某些区域通过提高其电子密度来增大衬度的。
从最终效果上染色分正染色和负染色。
从作用机制上染色分化学反应和物理渗透。
从手段上分直接染色和间接染色。
最常用的染色剂有:四氧化锇(OsO4)、四氧化钌(RuO4)四氧化锇(OsO4)染色:四氧化锇染色是利用其与-C=C-双键以及-OH和-NH2基团间的化学反应,使被染色的聚合物含有重金属锇,从而使图像的衬度提高。
四氧化钌(RuO4)染色:四氧化钌染色是利用其对不同聚合物或同一聚合物的不同部位(如晶区和非晶区)的不同渗透速率,使不同聚合物或同一聚合物的不同部位含有不同量的重金属钌,从而使图像的衬度提高。
(2)晶粒方向: 为得到清晰的衬度,可调整晶体样品的取向,使得除透射电子束外,只出现一个很强的衍射束,一般称为双光束情况(3)调整样品厚度;(4) 结构缺陷;(5)一次电子与二次电子相位三、何为橡胶的高弹性?高弹性的本质是什么?什么化学结构和聚集态结构的高分子能够作为橡胶材料?请用应力应变曲线表达出橡胶、塑料、有机纤维三者的区别。
橡胶的高弹性:小应力下的大形变、外力除去后可以恢复;高弹性的本质是熵弹性。
橡胶弹性是由熵变引起的,在外力作用下,橡胶分子链由卷曲状态变为伸展状态,熵减小,当外力移去后,由于热运动,分子链自发地趋向熵增大的状态,分子链由伸展再回复卷曲状态,因而形变可逆。
高分子物理习题集及解答
6)
-CH2-CH2->
>
取代基的体积越大,空间位阻越大,内旋转受阻,柔性变差。 7)
5
高分子物理习题解答
>
>
[侧链为脂肪族时,侧链越长,分子构象数越多,分子链越柔顺。] 8)
> 后者含有苯环结构,分子链刚性增加。 9)
> 前者碳链长,构象数增加,柔性较好。 10. 为什么真实的内旋高分子链比相应的高斯链的均方末端距要大些? 不同于理想化的高斯链, 真实的高分子链占有一定的体积,单键的内旋转需要克服一定的能垒 且有键角的限制,即链段之间的并非是自由连接的,所以真实的均方末端距要大于高斯 链。???? 11. 分子量不相同的聚合物之间用什么参数比较其大分子链的柔顺性? 可用单位分子量的均方末端距作为衡量分子柔顺性的参数,令
全同,间同,无规。头头,头尾。
全同,间同,无规。头头,头尾。
顺式,反式。
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高分子物理习题解答
6. 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? 分子间作用力是分子偶极之间的相互作用,本质是电场力(静电力) 。可以分为取向力,诱导 力,色散力。取向力是分子固有偶极之间的相互作用,存在于极性分子之间。诱导力是固有偶 极与诱导偶极之间的相互作用,极性分子有固有偶极,当极性分子和极性分子靠近时,会产生 额外的诱导偶极,所以极性分子间存在诱导力; 当极性分子和非极性分子靠近时,非极性分 子产生诱导偶极, 所以诱导力也存在于极性分子和非极性分子间; 非极性分子间不存在诱导力; 色散力是瞬时偶极之间的相互作用力, 广泛存在于各种分子之间, 是分子间作用力的主要形式。 影响分子间作用力的因素有分子的极性,分子的变形性,以及相对分子质量等。 PP 是非极性分子,故其分子间作用力为色散力。PVC 是极性分子,故分子间作用力为色散力, 诱导力,取向力。PP:取向力,诱导力,色散力。聚酰胺:色散力,诱导力,取向力,氢键。 聚丙烯酸:色散力,诱导力,取向力,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 没有旋光异构即分子内不存在手性碳:A,C,F。 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。
高分子物理习题集-2010-2011学期使用
高分子物理习题集第一章高聚物的结构1.简述高聚物结构的主要特点。
2.决定高分子材料广泛应用的基本分子结构特征是什么?3.高分子凝聚态结构包括哪些内容?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?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。
6.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?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。
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理由: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,聚异丁稀;5)聚氯乙烯,聚偏氯乙烯;6)聚乙烯,聚乙烯基咔唑,聚乙烯基叔丁烷;7)聚丙烯酸甲酯,聚丙烯酸丙脂,聚丙酸戌酯;8)聚酰胺6.6,聚对苯二甲酰对苯二胺;9)聚对苯二甲酸乙二醇酯,聚对苯二甲酸丁二醇酯。
10.为什么真实的内旋高分子链比相应的高斯链的均方末端距要大些?11.分子量不相同的聚合物之间用什么参数比较其大分子链的柔顺性?12.试从统计热力学观点说明高分子链柔顺性的实质。
~\:CH 2~C —CH —CHCl CH —化+ CN “CH 3 n13.用键为单位统计大分子链的末端距与用链段为单位统计末端距有何异同?那种方法更复合实际情况?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?15.假定聚丙烯中键长为0.154nm,键角109.5。
,无扰尺寸A=835x10-4nm,刚性因子(空间位阻参数)b二1.76,求其等效自由结合链的链段长度b。
聚合物结构与性能题目
《聚合物结构与性能》习题集考试为开卷考试,但只能带课本,不能带任何资料,就是希望大家完全掌握下列知识,做合格高分子专业研究生!一、提高聚合物样品电镜下稳定性的方法对样品进行支撑:1.大目数电镜铜网,如400目铜网;2.无定型材料作支持膜:硝化纤维素(火棉胶),聚乙烯醇缩甲醛(PVF),或无定型碳;碳支持膜:通过真空蒸涂的办法,将碳沉积在光洁的载玻片或新剥离云母片表面,然后漂在蒸馏水表面,转移至铜网上。
二、提高聚合物样品成像衬度的方法有几个?(1)染色:将电子密度高的重金属原子渗入聚合物的某些区域通过提高其电子密度来增大衬度的。
从最终效果上染色分正染色和负染色。
从作用机制上染色分化学反应和物理渗透。
从手段上分直接染色和间接染色。
最常用的染色剂有:四氧化锇(OsO4)、四氧化钌(RuO4)四氧化锇(OsO4)染色:四氧化锇染色是利用其与-C=C-双键以及-OH和-NH2基团间的化学反应,使被染色的聚合物含有重金属锇,从而使图像的衬度提高。
四氧化钌(RuO4)染色:四氧化钌染色是利用其对不同聚合物或同一聚合物的不同部位(如晶区和非晶区)的不同渗透速率,使不同聚合物或同一聚合物的不同部位含有不同量的重金属钌,从而使图像的衬度提高。
(2)晶粒方向: 为得到清晰的衬度,可调整晶体样品的取向,使得除透射电子束外,只出现一个很强的衍射束,一般称为双光束情况(3)调整样品厚度;(4) 结构缺陷;(5)一次电子与二次电子相位三、何为橡胶的高弹性?高弹性的本质是什么?什么化学结构和聚集态结构的高分子能够作为橡胶材料?请用应力应变曲线表达出橡胶、塑料、有机纤维三者的区别。
橡胶的高弹性:小应力下的大形变、外力除去后可以恢复;高弹性的本质是熵弹性。
橡胶弹性是由熵变引起的,在外力作用下,橡胶分子链由卷曲状态变为伸展状态,熵减小,当外力移去后,由于热运动,分子链自发地趋向熵增大的状态,分子链由伸展再回复卷曲状态,因而形变可逆。
结构与性能(聚合物部分)习题
一:高聚物的分子结构结晶度:结晶部分在总体中所占的含量,分为重量结晶度和体积结晶度。
大分子:是由大量原子组成的,具有相对高的分子质量或分子重量。
聚合物分子:也叫高聚物分子,通常简称为高分子。
就字面上它是一个由许多部分组成的分子,然而它的确包含多重重复之意。
它意味着:(1) 这些部分是由相对低分子质量的分子衍生的单元(所谓的单体单元或链节);(2) 并且只有一种或少数几种链节;(3) 这些需要的链节多重重复重现。
星形大分子:若从一个公共的核伸出三个或多个支链,则称为星型高分子。
据文献报导,从不同单体已经合成了每个核具有128个臂的星型高分子。
假如所有的臂都是等长的,这样的星型高分子称做是规整的。
在臂的末端带有多官能度的星型高分子还可以再加其他的单体,生成的高分子做为二级支化的星型高分子,如果所有支化点具有同样的官能度和支化点间链段是等长的,则叫做树枝链共聚物:由两种或两种以上不同单体经聚合反应而得的聚合物。
根据各种单体在共聚物分子链中排列方式,可分为无规共聚物、交替共聚物、嵌段共聚物和接枝共聚物。
构造;一个分子的构造是指分子中原子和键的序列而不考虑其空间排列。
例如:高分子单体、单体单元和键接结构;分子链的共聚序列(无规共聚物,交替共聚物,梯度共聚物,嵌段共聚物)。
构型(configuration): 是指分子中通过化学键所固定的原子的空间排列。
例如:要改变分子的构造和构型必须经过化学键的断裂和重组。
构象(conformation);空间中的原子或原子团排列在一个具有一定构型的分子的单键上,称为构象。
“构象”是有机化学的名词,表示在单键周围的原子和原子基团的旋转产生的空间排列。
链段(macromolecular segments);高分子链的柔性(flexibility of polymer chain), 分子链能够改变其构象的性质聚合度(degree of polymerization); 大分子、低聚物分子、嵌段或分子链中单体单元的数目。
高聚物结构与性能习题
链结构
1. 名词解释
旋光异构体顺序异构体有规立构高分子立构规整度
链段柔顺性平衡态柔顺性高斯链
受阻旋转链自由旋转链自由联结链等效自由结合链
2.利用Fisher投影法画出全同立构和间同立构聚苯乙烯的两种构型。
3.构型和构象有什么不同?试讨论结晶聚丙烯和非晶聚丙烯构型和构象的情况。
4.比较下列各组高分子柔顺性的大小,分别写出它们的结构式并说明柔顺性不同的原因。
(1)聚乙烯聚丙烯聚苯乙烯
(2)聚甲基丙烯酸乙酯聚甲基丙烯酸正丙酯
聚甲基丙烯酸正丁酯聚甲基丙烯酸正辛酯
(3)聚丙烯聚1-丁烯聚1-己烯
(4)聚丙烯酸聚丙烯酸甲酯聚丙烯酸锌
(5)聚偏二氟乙烯聚氟乙烯聚氯乙烯
(6)聚丙烯聚氯乙烯聚丙烯腈
5. 某聚 -烯烃的平均聚合度为500,均方末端距为165nm2,试求:
(1)作为大分子独立运动的单元的链段长b?
(2)每个大分子平均包含的链段数z?
(3)每个统计链段包含几个重复结构单元u?。
聚合物结构与性能考核试卷
B.聚苯乙烯
C.聚氨酯
D.聚乙烯
12.以下哪些因素会影响聚合物的耐溶剂性?()
A.聚合物的结构
B.溶剂的极性
C.聚合物的结晶度
D.聚合物的分子量
13.下列哪些方法可以用于聚合物的表面处理?()
A.激光刻蚀
B.火焰处理
C.化学腐蚀
D.涂层
14.以下哪些聚合物适用于制造食品包装材料?()
A.聚乙烯
D.电子显微镜
8.以下哪些条件会影响聚合物的电性能?()
A.温度
B.湿度
C.电场频率
D.聚合物的结晶度
9.下列哪些聚合物具有良好的抗紫外线性能?()
A.聚苯乙烯
B.聚氯乙烯
C.聚丙烯酸酯
D.聚酰亚胺
10.以下哪些方法可以用于改善聚合物的抗冲击性能?()
A.增韧
B.填充
C.增强
D.交联
11.下列哪些聚合物的加工过程中需要使用到增塑剂?()
A.疲劳寿命与应力振幅成正比
B.疲劳寿命与应力频率成正比
C.疲劳寿命与温度成反比
D.疲劳寿命与聚合物结构无关
11.下列哪种聚合物具有良好的生物相容性?()
A.聚苯乙烯
B.聚乙烯醇
C.聚对苯二甲酸乙二醇酯
D.聚丙烯腈
12.下列哪种方法常用于聚合物的表面改性?()
A.硫化
B.涂层
C.焊接
D.热处理
13.下列哪种聚合物具有良好的透明性?()
9. CD
10. ABC
11. A
12. ABC
13. ABC
14. ABC
15. ABC
16. ABC
17. AC
18. ABC
聚合物测试方法(结构分析)自制合集
[ ] k M
得到
1 1 K1 M ,1 K 2 M , 2
然后查阅进行普适校正计算,对于不能查到的κ、α的聚合物,可以通过使用黏度-光散射-示差检测器联 用进行测量。 6、动态力学性能测试原理 当材料受到交变外力作用时,所作出的应变响应随材料的性质而不同。以最常用的正弦交变应力为例,如 果给试样施加一个正弦交变应力:σ(t)=σ0sinωt δ 对于理想弹性体,应变对应力的响应时瞬间的,因而对正弦交变应力的应变响应是与应力同相位的正弦函 数:ε(t)=ε0sinωt 对于理想黏性体,应变响应滞后于应力 90o 相位角 ε(t)=ε0sin(ωt-90o) 对于理想黏弹性材料, 应变将始终滞后于应力一个 0o~90o 相位角δ ε(t)=ε0sin(ωt-90o)(0o<δ<90o) 将上式展开为ε(t)=ε0cosδsinωt—ε0sinδcosωt 可见, 其应力由俩部分组成: 一部分与应变同相位, 峰值为, 与储存的弹性能有关; 另一部分与应变相差, 峰值为,与能量的损耗有关。我们定义储存模量 E=(σ0/ε0)cosδ 损耗模量 E=(σ0/ε0)sinδ ,, , * , ,, 力学损耗 tanδ=sinδ/cosδ=E /E 复数模量可表示为 E =E +iE ,, , 目的:要精确经测量各种因素对动态模量 E 、E 及损耗因子 tanδ的影响。 7、做电镜分析时对样品有什么要求? 一个电镜样品首先必须满足以下三个要求:①因为电镜都在高真空中运行,只能直接测定固体样品。对于 样品中所含水分及易挥发物质应预先除去,否则会引起样品爆裂并降低真空度。②样品必须清洁,因为高 倍放大时,一颗尘埃也会放大成乒乓球那么大。③样品要有好的抗电子束强度,但高分子材料往往不耐电 子损伤,允许的观察时间较短,所以观察是应避免在一个区域持续太久。 8、扫描电镜和透射电镜的一般制样方法是什么? 扫描电镜 SEM 制样方法:通常将样品直接用双面胶粘纸贴在铝样品座上即可。为了使样品和铝座之间能导 电,胶纸只能粘住样品与铝座之间面积的一半左右。 投射电镜 TEM 制样方法:样品(如纤维、薄膜等)时载在金属网上使用的,当样品比金属网小时(如很小的 切片、颗粒、高分子单晶等)还必须有透明支持膜支撑,如果要观察高分子稀溶液、乳液和悬浮液等中的 颗粒样品的形状、大小与分布,制样的关键是要使颗粒有良好的分散性、且不要太稀疏。具体的方法可以 使用涂布法、喷雾法、包埋法等 论述 1、举出至少三种判定两三种聚合物相容性好坏的方法,如何判定 ①用光学显微镜或电镜直接观察分散相的尺寸及其分布, 或利用小角 X 射线散射和小角中子散射测定 相区尺寸,从而研究相容性。 ②玻璃化转变:聚合物共混物的玻璃化转变温度与两种聚合物分子水平的混合程度有直接关系,若两 组分相容,共混物为均相体系,就只有一个玻璃化温度,此玻璃化温度决定与两组分的玻璃化温度和体积 分数(WLF 方程),若两组分不完全相容,形成界面明显的两相结构,就有两个玻璃化温度,分别等于两组 分的玻璃化温度, 部分相容的体系介于上述两种极限情况之间。 具体可以用动态学法 (模量—温度曲线) , DSC 以及介电常数来测定玻璃化温度。 ③红外线谱法:对于相容的聚合物共混体系,由于异种聚合物分子之间有较强的相互作用,其所产生 的光谱相对于聚合物两组分的光谱谱带产生较大的偏差,由此可表征相容性的大小。但难以用谱带偏离程 度定量表征聚合物之间相容性 DSC 法:测定俩种聚合物的玻璃化温度,对共混体系只观察到单一的 Tg 其值介于纯组分之间,则可认 为构成共混物的组分是相容的;反知
聚合物测试方法(结构分析)自制合集
两边对数 lg[η]=lgκ+αlgMγ
聚合物的α值一般都在 0.5~0.8 之间, 所以聚合物的质均相对分子质量与黏均 相对分子质量比较相近。配置一系列单分散性的样品,用光散射法依次测定其 值均相对分子质量,近视认为是黏均相对分子质量 ,用黏度法测定其黏度,以 lg[η]~lgMγ做图,可以得到一条直线,外推直线得截距 lgκ和斜率α。 3、哪些因素会影响聚合物的 DSC 曲线? 是如何影响的 影响因素有:样品量-样品量少,样品的分别率高,但灵敏度下降,一般根据样品热效应大小调节样品量, 一般 3~5mg。升温速率-通常升温速率范围在 5~20℃/min。一般来说,升温速率越快,灵敏度提高,分 别率下降。气氛-一般使用惰性气体,这样不会产生氧化反应峰,同时又可减少试样挥发物对检测器的腐 蚀。 4、DSC 曲线上玻璃化温度是如何标定的?热重曲线聚合物的玻璃化温度 Tg 偏光显微镜 P216 红外光谱法 2、已知聚合物样品中苯乙烯 25%,丁二烯基含量 75%,用什么方法证明该样品是无规共聚物,而不是均聚物 的共混物?(考试要求至少列举三种方法) 用 GPC 测定分子量,如果是混合物,应出现两个淋出体积峰,而共聚物应该只有一个峰。用测定玻璃 化转变温度的方法也可鉴别。如果是混合物,因苯乙烯和丁二烯是不相容体系,应该出现两个 Tg,而共聚 物应该只有一个 Tg,并介于两种均聚物的 Tg 之间。具体方法有 DSC、膨胀计法,动态粘弹谱法、介电损 耗法和核磁共振等。 此外,具体针对苯乙烯-丁二烯无规共聚物,如果是混合物,因为不相容,其熔体冷却后应该是是不 透明的,而无规共聚体系的熔体冷却后的外观则应该是透明的。 DSC 测定玻璃化转变温度 Tg,如果是共混物会出现两个 Tg,而共聚物只有一个。 DMA 动态力学分析,用 Tg~~ TG 失重曲线:共聚物的热稳定性介于俩种均聚物热稳定性之间,而且随组成比的变化而变化;而共混物 的 TG 曲线,各组分的失重温度没有太大变化,各组分失重量是各组分纯物质的失重量乘以百分量叠加的 结果。
聚合物结构与性能计算题例题与解析
构象统计计算(均方末端距、链段、分子无扰尺寸、伸直链长、蠕虫状连等)某PE 的聚合度为2000,键角为109.5︒,键长1.54 A ︒,①求伸直链长。
②当将其视为自由旋转时,均方末端距为多少?③若实测到其均方末端距为自由旋转链的8倍,求其链段长和分子无扰尺寸A 。
④通过伸直链长度与根均方末端距之比值分析解释某些高分子材料在外力作用下可以产生很大变形的原因。
答:①A)(5.503025.109sin 54.140002sinmax =⨯⨯==αnl L ②)(A 10897.15.70cos 15.70cos 154.14000cos 1cos 124222⨯=-+⨯⨯=-+=θθnl h r ③)A (17.305.503010518.185max 2max20=⨯=⨯==L h L h l r e ④9.1210518.15.5030520max=⨯==h L λ ⑤)A (65.128200010518.1520=⨯⨯==M h A假定聚丙烯主链上的键长为0.154nm ,键角为109.5︒,求其等效自由结合链的链段长。
答:查表得,A=0.0835nm ,σ=1.76。
则164.125.109sin 154.02420835.02sin 22sin 212sin 202022max 20=︒⨯⨯⨯=≈+===αααl M A nl n M A nl M A L h l e 或170.1)5.70cos 1(75.54sin 76.1)5.70cos 1(154.0)cos 1(2sin )cos 1(2sin cos 1cos 12222max 20=︒-⨯︒⨯︒+⨯=-⋅+=⋅-+==θασθασθθl nl nl L h l e蠕虫状链暂时没有相应的例题通过计算说明聚合物在晶态中的构象,以及能形成某种构象的聚合物的构型。
已知氢原子的范德华半径为1.2A ︒,氟原子的范德华半径为1.4 A ︒,碳碳键长1.54A ︒,键角109.5︒,根据以上数据,说明PE 、PTFE 在晶态中各呈什么构象形式?对于PTFE ,取代基为F 原子,两个F 原子间的范德华间距至少应为1.4×2=2.8A ︒>d ,因此不可取全反式构象。
聚合物的凝聚态结构习题解答
第2章聚合物的凝聚态结构1. 名词解释凝聚态: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、液体和气体。
高分子的凝聚态是指高分子链之间的几何排列和堆砌状态,包括固体和液体。
内聚能密度:单位体积的内聚能,CED = ∆E/V m。
内聚能是克服分子间作用力,把1mol 液体或固体分子移至分子引力范围之外所需的能量。
结晶度:试样中结晶部分所占的质量分数(质量结晶度x c m)或者体积分数(体积结晶度x c v)。
取向:聚合物取向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。
高分子合金的相容性:高分子共混物中分子间分子水平的互容程度。
2. 什么叫内聚能密度?它与分子间作用力的关系如何?如何测定聚合物的内聚能密度?答:内聚能密度是指单位体积的内聚能;CED = ∆E/V m。
内聚能是克服分子间作用力,把1mol液体或固体分子移至分子引力范围之外所需的能量,CED<290J/cm3的高聚物,都是非极性高聚物,由于它们的分子链上都不含极性基因,分子间作用力主要是色散力,分子间相互作用力较弱,加上分子链的柔性较好,使这些高聚物材料易于变形,富有弹性,可作橡胶,但聚乙烯是个例外,由于它的结构对称规整易于结晶而失去弹性,只能作塑料使用。
CED>420 J/cm3的高聚物,由于分子链上有强极性基因,或者分子间能形成氢键,分子间作用力大,因而有较好的机械强度和耐热性,再加上分子结构比较规整,易于结晶,取向,使强度更高,可成为优良的纤维材料或工程塑料。
CED∈290~420 J/cm3的高聚物,分子间作用力居中,适合于作塑料使用。
内聚能密度的测试方法主要有:最大溶胀比法、最大特性粘数法。
3. 聚合物在不同条件下结晶时,可能得到哪几种主要的结晶形态?各种结晶形态的特征是什么?单晶:形成条件:0.01%~0.1%PE溶液中极缓慢冷却结晶或较高压力下100MP)熔体结晶而成。
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《聚合物结构分析》基础习题。
第二章红外光谱1、红外光谱试验中有哪几种制样方法?分别适应于哪种类型的样品?对于那些易于溶解的聚合物可以采用哪一种制样方法?对于那些不容易溶解的热塑性聚合物可以采用哪一种制样方法?对于那些仅仅能在溶剂中溶胀的橡胶样品,可以采用哪一种制样方法?对于粘稠的低聚物和黏合剂可以采用哪种方法制样?2、红外光谱仪中常用的附件有哪些?各自的用途是什么?3、红外光谱图的表示方法,即纵、横坐标分别表示什么?4、记住书中表2-1中红外光谱中各种键的特征频率范围。
5、名词:红外光谱中基团的特征吸收峰和特征吸收频率,官能团区,指纹区,透过率,吸光度,红外二向色性,衰减全反射,光声效应6、红外光谱图中,基团的特征频率和键力常数成___正比____,与折合质量成___反比____。
7、官能团区和指纹区的波数范围分别是1300-4000cm-1和400-1300cm-1。
9、论述影响吸收谱带位移的因素。
10、在红外谱图中C=O的伸缩振动谱带一般在1650-1900cm-1,该谱带通常是含C=O 聚合物的最强谱带;记住表2-2中C=O在不同分子中红外光谱图上对应的吸收谱带的位置。
对于聚丙烯酸、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸甲酯来说,按C=O的伸缩振动谱带波数高低,依次是聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、聚丙烯酸甲酯。
12、为什么可以用红外光谱技术来判断两种聚合物的相容性?p1413、对于伸缩振动,氢键会使基团的吸收频率下降,谱带变宽;对于弯曲振动,氢键会使基团的吸收频率升高,谱带变窄。
14、共轭效应会造成基团的吸收频率降低。
16、叙述傅立叶变换红外光谱仪工作原理。
会画图2-7的原理图。
17、简述红外光谱定量分析的基础。
p2519、接枝共聚物和相应均聚物的共混物的红外谱图是相同的,可以用共混物模拟接枝共聚物。
22、如何用红外光谱鉴别(1)PMMA和PS;(2)PVC和PP;(3)环氧树脂和不饱和聚酯。
24、写出透过率和吸光度的定义式,并标明各符号意义。
第三章激光拉曼散射光谱法2、与红外光谱相比,拉曼光谱有什么优缺点?3、名词:拉曼散射,瑞利散射,斯托克斯线,反斯托克斯线,拉曼位移,4、红外吸收的选择定则是分子振动时只有伴随有分子偶极矩发生变化的振动才能产生红外吸收;拉曼活性的选择定则是分子振动时只有伴随有分子极化度发生变化的振动才能产生红外吸收。
5、对多数吸收光谱,只有频率和强度两个基本参数,但对激光拉曼光谱还有一个重要参数,即去偏振度或退偏振比。
7、如果一个化合物的红外和拉曼光谱中没有波数相同的谱带,说明该化合物具有对称中心。
8、拉曼光谱在聚合物结构研究中有哪些应用?第四章紫外光谱1、红外光谱是分子振动能级跃迁产生,拉曼光谱是分子振动能级跃迁产生,紫外光谱是电子能级跃迁产生的,核磁共振是原子核能级跃迁产生的。
2、紫外光谱中,吸收带有哪些类型?各有什么特点?3、名词:生色基,助色基,4、紫外谱图是如何表示的?6、只有具有重键或者芳香共轭体系的聚合物才有紫外活性;如果在210-250nm间具有强吸收带,可能含有两个不饱和单元或者双键的共轭体系;如果在260-300nm间存在中等吸收峰,并有精细结构,则表示有苯环存在。
7、对比紫外和红外光谱在定性和定量分析中的优劣。
第五章核磁共振1、名词:核磁共振,拉莫尔进动,NMR中的屏蔽作用,化学位移,耦合常数,2、核磁共振仪由那几部分组成?分别起什么作用?3、简述核磁共振的测试原理(以1H NMR为例)。
4、以氯乙烷1H NMR为例,作图示意自旋-自旋裂分现象及耦合常数。
5、核磁共振谱图是如何表示的?6、1H NMR谱图可以提供哪些方面的信息?7、与甲基相连的碳原子上带有两个磁等价的氢,1H NMR谱图中甲基的谱峰会分裂为 3 个小峰,分裂峰之间的距离称为耦合常数。
8、影响化学位移的主要因素有哪些?9、邻近基团的电负性越大,1H化学位移值越大;乙炔氢的化学位移值小于乙烯氢,这是电子环流效应引起的。
10、在1H NMR测定中不能使用带氢的溶剂,如果必须使用时要用氘代试剂。
11、1H NMR和13C NMR对比,有什么不同?17、13C NMR在聚合物结构研究中有哪些应用?18、1H NMR中化学位移峰的积分面积与对应的氢的数目是正比关系。
第六章质谱1、典型的质谱仪由进样系统、离子源、质量分析器、检测器、记录器五部分组成。
4、简述质谱仪的测试原理。
5、名词:分子离子,碎片离子,同位素离子,6、有机化合物分子受电子轰击,可以产生分子离子、碎片离子、亚稳离子、同位素离子等离子。
7、判断分子离子峰的方法有哪些?9、质谱图是如何表示的?第三篇热分析第十二章DSC和DTA1、简述差示扫描量热仪(DSC)的基本原理.2、简述差热分析仪(DTA)的基本原理。
3、样品用量和升温速率对DSC曲线有怎样的影响?4、根据DSC曲线如何确定结晶性聚合物的熔点?5、根据DSC曲线如何确定聚合物的玻璃化转变温度?6、DSC在聚合物结构和性能研究中有哪些方面的应用?7、聚合物的玻璃化转变类似于热力学二级转变,表现为自由体积、比热容、线膨胀系数等的突变。
8、化学结构对聚合物玻璃化温度有什么样的影响?9、具有僵硬主链和带有大的侧基的聚合物,Tg 高;链间具有强吸引力的聚合物,Tg 高;分子链上带有松散的侧基,Tg 低;交联固化会使聚合物Tg 升高。
10、相对分子量对聚合物Tg有怎样的影响?11、简述DSC测定聚合物平衡熔点的原理和方法。
12、为什么聚合物DSC曲线会出现多重熔融峰?13、简述用DSC测定聚合物结晶度的原理。
第十三章热重分析14、简述热重分析的基本原理。
15、简述影响热重曲线的因素。
16、简述热重曲线关键温度的标定方法,并画出相应的示意图。
17、简述热重分析时微商曲线的意义。
18、热重分析在聚合物结构和性能研究中有哪些应用?19、采用热重分析技术,如何确定由聚苯乙烯和聚甲基苯乙烯组成聚合物体系是无规共聚物或是嵌段共聚物?20、采用热重分析技术,如何确定由聚苯乙烯和聚甲基苯乙烯组成聚合物体系是无规共聚物或是共混物?21、根据热重曲线,如何确定乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的组成?22、根据热重曲线,如何确定聚合物中小分子添加剂的含量?23、根据热重曲线,如何确定聚合物中具有高热稳定性的填料的含量?第五篇显微分析技术第十八章光学纤维镜1、简答偏光显微镜的基本结构。
2、简答相差显微镜的基本结构。
3、光学显微镜法中制样方法有哪些?4、描述使用热台偏光显微镜观察球晶生长速率的过程。
5、有哪些方法可以判断聚合物共混物相容性?并加以说明。
第十九章电子显微镜6、简述透射电镜的构造和成像原理。
7、电镜三要素是分辨率、放大倍数和衬度。
8、名词:吸收衬度,表面形貌衬度,原子序数衬度,焦深,9、简述扫描电镜的构造和成像原理。
10、电镜样品的基本要求有哪些?11、透射电镜的一般制样方法有哪些?12、扫描电镜的一般制样方法有哪些?《聚合物结构分析》综合及应用习题2、简述扫描电镜工作原理,以及举例说明在材料研究中的应用。
3、写出乙醇的NMR谱图,并说明图谱显示信息,并简述影响核磁共振化学位移的主要因素。
7、紫外-可见光谱的产生是由外层价电子能级跃迁所致,其能级差的大小决定了()A、吸收峰的强度B、吸收峰的数目C、吸收峰的位置D、吸收峰的形状8、紫外光谱是带状光谱的原因是由于()A、紫外光能量大B、波长短C、电子能级跃迁的同时伴随有振动及转动能级跃迁的原因D、电子能级差大9、若外加磁场的强度H0逐渐加大时,则使原子核自旋能级的低能态跃迁到高能态所需的能量是如何变化的?()A、不变B、逐渐变大C、逐渐变小D、随原核而变10、下列哪种核不适宜核磁共振测定()A、12CB、15NC、19FD、31P11、苯环上哪种取代基存在时,其芳环质子化学位移值最大()A、–CH2CH3B、–OCH3C、–CH=CH2D、-CHO12、质子的化学位移有如下顺序:苯(7.27)>乙烯(5.25) >乙炔(1.80) >乙烷(0.80),其原因为:()A.导效应所致B. 杂化效应和各向异性效应协同作用的结果C. 各向异性效应所致D. 杂化效应所致13、含奇数个氮原子有机化合物,其分子离子的质荷比值为:()A、偶数B、奇数C、不一定D、决定于电子数14、乙烷质谱的分子离子峰M与M+1的相对强度为:()A、100:1B、100:2C、100:3D、100:416、根据所学知识,用光谱解析手段确定苯环上两个取代基的位置,最有效的方法是()A、紫外和核磁B、质谱和红外C、红外和核磁D、质谱和核磁17、将下列化合物按1H化学位移值从大到小排列()。
A.a、b、c、d B . a、c、b、d C.c、d、a、b D.d、c、b、a18、选择题(1)在含羰基的分子中,增加与羰基相连基团的极性会使羰基的红外吸收带( )(1) 向高波数方向移动(2) 向低波数方向移动(3) 不移动(4) 稍有振动(2)红外吸收光谱的产生是由于( )(1) 分子外层电子、振动、转动能级的跃迁(2) 原子外层电子、振动、转动能级的跃迁(3) 分子振动-转动能级的跃迁(4) 分子外层电子的能级跃迁(3)一个含氧化合物的红外光谱图在3600~3200cm-1有吸收峰, 下列化合物最可能的是( )①CH3-CHO ②CH3-CO-CH3③CH3-CHOH-CH3 ④CH3-O-CH2-CH3(4)Cl2分子在红外光谱图上基频吸收峰的数目为( )(1) 0 (2) 1 (3) 2 (4) 3(5)下列关于分子振动的红外活性的叙述中正确的是( )(1)凡极性分子的各种振动都是红外活性的, 非极性分子的各种振动都不是红外活性的(2) 极性键的伸缩和变形振动都是红外活性的(3) 分子的偶极矩在振动时周期地变化, 即为红外活性振动(4) 分子的偶极矩的大小在振动时周期地变化, 必为红外活性振动, 反之则不是(6)羰基化合物中, C=O伸缩振动频率最高者为( )(7)以下四种气体不吸收红外光的是( )(1)H2O (2)CO2(3)HCl (4)N2(8)若C=C键的力常数是1.0×10N/cm, 则该键的简谐振动的振动频率是(注: C=C=1.0×10-23g) ( )(1)10.2×1013H Z(2) 7.7×1013H Z(3) 5.1×1013H Z(4) 2.6×1013H Z19、填空题1. 用488.0nm波长的激光照射一化合物, 观察到529.4nm和452.7nm的一对拉曼线. 前者是__________线, 强度较_____; 后者是__________线, 强度较______. 计算的拉曼位移是____________cm-1.2. 聚合物的红外光谱图与小分子化合物相比并不是更为复杂,其原因是(1)_______;(2)________。