高分子物理习题集-2010-2011学期使用
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80题,每题1分,共80分)1、以下哪个专业术语是“viscous state”的中文解释。
()A、高弹态B、玻璃态C、黎流态D、诱导力正确答案:C2、物的晶带、晶片、晶粒,在外力的作用下,沿外力作用的方向进行有序排列的现象。
”是下列选项A、高聚物B、蠕变C、熔融指数D、高聚物的取向正确答案:D3、若黏度法测得的某多分散性聚合物样品的平均相对分子质量为100000,则其数均相对分子质量为()。
A、无法确定B、大于100000C、小于100000正确答案:C4、聚合物从熔体中结晶,得到的结晶形态最有可能是 ( ) 。
A、伸直链晶B、树枝状晶C、单晶D、球晶正确答案:D5、聚丙烯的英文缩写是()。
A、PVCB、PMMAC、LDPED、PP正确答案:D6、4次方幂律适用于( )。
A、低相对分子质量加聚物B、高相对分子质量加聚物C、缩聚物正确答案:B7、PE自由旋转链的均方末端距是自由结合链的均方末端距的()倍。
A、6.7B、6C、2正确答案:C8、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:C9、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:B10、下列哪种聚合物不存在旋光异构体? ( )A、聚乙烯B、聚异戊二烯C、聚甲基丙烯酸甲酯D、聚丙烯正确答案:A11、以下哪个专业术语是“SEM”的中文解释。
()A、扫描电镜法B、电子光谱C、X射线光电子能谱D、二级离子质谱正确答案:A12、以下哪个专业术语是“crosslinking reaction”的中文解释。
()A、基团反应B、交联反应C、连锁聚合反应D、固化反应正确答案:B13、以下哪个专业术语是“intermolecular force”的中文解释。
高分子物理习题集
第一章 高分子链的结构1.解释名词、概念等效自由连接链 均方末端距. 链段 均方旋转半径 构象 构型2.已知两种聚合物都是PE ,如何鉴别哪一种是HDPE ,哪一种是LDPE ?举出三种方法并说明其依据。
3.某聚α-烯烃的平均聚合度为500,均方末端距为625 nm2,求:(1)表征大分子链旋转受阻的刚性因子σ。
(2)作为大分子独立运动的单元—链段长b 。
(3)一个大分子含有的链段数Z 。
(4)每个链段中结构单元的数目。
4.假定PP 的平均聚合度为2000,键长为 1.54Å,键角为109.5º,θ溶剂中2520101.1A ⨯=h ,求等效自由连接链的链段长b 。
5.写出聚异戊二烯德各种可能构型(不包含键接异构)。
6.什么叫做链的构型?全同立构聚丙烯能否通过化学键(C-C 单键)内旋转把〝全同〞变为〝间同〞,为什么?7.天然橡胶和古塔玻胶在结构上有何不同? 画出示性结构式。
8. 欲使某自由连接链(单烯类)均方末端距增加10倍,试问其聚合度必须增加多少倍?9.大分子链柔顺性最根本的原因是什么?表征高分子链柔顺性的物理参数有哪些?它们是如何定义的?① 11. PE 、PS ②PP 、PAN 、PVC ③PP 、PIB (聚异丁烯)④PE 与顺1,4聚丁二烯 ⑤聚己二酸乙二醇酯 聚丙烯(全同) 聚二甲基硅氧烷 10 假定PP 于30℃甲苯溶液中,测得无扰尺寸(h 02/M )=8.35×10-4nm, σ=(h 02/h fr 2)½=1.76,试求:(1)此聚丙烯的等效自由取向链的链段长。
(2)当聚合度为1000时的链段数。
第二章 高分子聚集态结构第二章习题1.晶态高聚物的结构模型有哪些?其主要内容是什么?2.已知聚乙烯为斜方晶系,它的晶格常数分别为a=0.738nm,b=0.495nm,c=0.254nm.试解答如下问题:(1) 推算斜方晶系PE 的分子结构(构象)(2) 已知样品的密度ρ=0.97g/cm 3,试求单晶格中所含分子链的链节数目。
高分子物理题库(附答案)
高分子物理题库(附答案)一、单选题(共70题,每题1分,共70分)1.下列实验方法,可以测量聚合物损耗模量的是( )。
A、DSCB、DMAC、拉伸实验正确答案:B2.对于单分散性的聚合物,其各种平均相对分子质量之间的相互关系为A、Mg≥Mn≥Mw≥MzB、Mz≥Mg≥Mn≥MwC、Mz≥Mw≥Mg≥Mn正确答案:C3.理想高弹体是指( )A、形变时表现出虎克弹性B、形变时内能不变C、形变时没有热效应D、形变时熵不变正确答案:B4.高聚物的熔体黏度随其相对分子质量的增大而( )。
A、下降B、不变C、上升正确答案:C5.1, 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、间同异构体B、旋光异构体C、几何异构体正确答案:C6.光散射实验中,大粒子高分子稀溶液的散射光将会发生( )A、内干涉B、不确定C、内干涉和外干涉D、外干涉正确答案:A7.高聚物整个分子的取向发生在A、高弹态B、玻璃态C、黏流态正确答案:C8.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<聚脲<聚酰胺B、聚酰胺<聚氨酯<聚脲C、聚氨酯<聚酰胺<聚脲正确答案:C9.退火使结晶度A、不变B、减小C、增加正确答案:C10.PE, PVC, PVDC 结晶能力的强弱顺序是( )A、PE> PVC> PVDCB、PVDC >PE> PVCC、PE> PVDC > PVC正确答案:C11.增加聚合物分子的极性,则黏流温度将( )。
A、升高B、基本不变C、降低正确答案:A12.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:C13.聚合物的分子间力增强,则聚合物的拉伸强度( )。
A、增大B、不变C、减小正确答案:A14.大多数的聚合物熔体属于( )。
A、胀塑性非牛顿流体B、牛顿流体C、假塑性非牛顿流体D、宾汉流体正确答案:C15.非品态聚合物的三种力学状态,其中模量最低的是( )。
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。
高分子物理A考试题A答案(2010)
…………装订线………………装订线内不要答题,不要填写信息………………装订线…………武汉理工大学考试试题答案(A卷)2010 ~ 2011 学年第1学期高分子物理A 课程一、名词解释(每小题2分,共10分)1. 自由结合链:不考虑空间位阻效应和键角的限制,把高分子链抽象地看成由n个键长为l的线段自由连接而成的高分子链的模型。
2. 液晶:具有有序流体的总称。
3. 溶液:高分子溶液体系的超额化学位等于零的溶液。
4. 储能模量:复模量的实部,对应于弹性形变的能量储存,故名。
5.聚合物的熔点:结晶聚合物完全熔融的温度或者说熔限。
二、简答题(每小题6分,共36分)1. 晶体中高分子链按能量最低原则排列到晶格中,聚乙烯采取全反式构象能量最低,最稳定;而聚丙烯分子中的甲基较大,采取反式-旁式构象时,其能量最低,即tg 的31螺旋构象。
(6分)2. 单晶的形成条件:浓度小于0.01%的极稀溶液缓慢结晶。
结构特点:分子链垂直于晶面,呈折叠链构象,晶片厚度位十几纳米。
(6分)3. 聚乙烯、聚丙烯在室温下找不到合适的溶剂溶解,因为它们是非极性的结晶高聚物;PV A、PMMA、N-66 则能找到,因为PMMA为非结晶性高聚物,而PV A、N-66则为极性结晶聚合物。
(6分)4. T g大小:(1)PAN > PVC > PP;极性取代基的极性越强玻璃化温度越高。
(3分)(2)PMMA > PMA > PBA;PMMA为不对称双取代,玻璃化温度最高,PBA带有柔性侧基,其玻璃化温度最低。
(3分)5. 根据自由体积理论:(1)在玻璃态时的热膨胀只有占有体积的膨胀,而在高弹态时还有自由体积的膨胀,因此当冷却到玻璃化转变区时体积收缩率发生变化;(3分)(2)快速冷却时,由于自由体积来不及排除,有较多的自由体积被冻结在聚合物内,玻璃化转变发生在较高的温度下,因此测得的玻璃化温度值较高。
(3分)6. 对刚性高分子链的熔体采取升高温度的方法,因其构象较伸展,但流动活化能值大;而对柔性的高分子链的熔体,则可提高剪切速率以增加其流动性,因其构象的卷曲程度大,可通过提高剪切速率来有效地降低其粘度,又因为其流动活化能低,升温对粘度的降低非常有限。
高分子物理习题及答案.docx
高分子物理习题及答案第一章1.假定A与B l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,计算此二试样的标和福':,并求其分布宽度指数b;、bj和多分散系数d。
解(1)对于A—-—= ------------------ ------------- = 28169y 03 04 0.3乙矿10?+1(F+2X105=0.3xl04 +0.4xl05 +0.3x2xl05 =103000—0.3x108+0.4x10】°+0.3x4x10】°M:~~- = ------------- = 155630M K103000d = M w/M n = 3.66bj =万;0 — 1) = 28169? x3.66 = 2 90x 109o-;=宓;0 — 1) = 1030002x3.66 = 3.88x101°(2)对于BM n = 54054M w =101000M: =118910d = 1.87b: =2.54x109* =8.87x1092.假定某聚善试样中含有三个组分,其相督子质量分别为1万、2万和3万,今测得该试样的数均相对分子质量商"为2万、重均相对分子质量为2.3万,试计算此试样中各组分的摩尔分数和重量分数。
M…=Y N.M.I I无=5虹=刊*箜竺J j J W,M iE^,=i104M+2xl04M+3xl04N3 =2x"< lO'M +4X108A^2+9X108^3=4.6X108N、+N2 +M =1解得N、= 0.3, N2 = 0.4 , N3 = 0.3M n= £-------- ;—(2)切'fWM£w,=i成w, , —-H ------------ = 1 - ---------- =104 2xl04 3xl04 2xl04< 104^ +2X104W2+3X104W3=2.3X104W t+W2+W3 =1解得W] = o. 15 , W2 = 0.4, W3 = 0.453.在25°C的。
高分子物理习题集
《高分子物理习题集》刘喜军编著齐齐哈尔大学材料科学与工程系高分子材料与工程教研室2001.10.1目录绪论 ----------------------------------------1第一章高分子链的结构--------------------------2第二章高分子聚集态结构------------------------7第三章高聚物的分子运动和热转变---------------13第四章高聚物的弹性理论和力学松弛现象---------25第五章高聚物的屈服、断裂和强度---------------第六章聚合物熔体的粘流态及流变性------------第七章高分子溶液性质及其应用----------------第八章高聚物的电学性能---------------------- 6 0附录 ---------------------------------------6 0参考资料 ---------------------------------------6 0绪论1、高分子科学都研究哪些内容?2、高分子物理学是怎样的一门科学,其研究内容都包括哪些方面?3、高分子材料还存在哪些缺点?4、今后高分子材料发展的主要方向是什么?5、什么是天然高分子?什么是改性天然高分子?举例说明6、高分子学说与胶体缔合论争论的交点是什么?7、高分子物理学在高分子学说的创立过程中起到了哪些作用?8、高分子学说是何人何时提出的?其真正被人们所承认又是什么时候?9、H.Staudinger曾预言了哪些高分子的长链结构?10、在高分子科学史上三次获诺贝尔奖的都是何人?其主要成果各是什么?11、第一个人工合成的高分子材料是什么?12、首先人工合成的纤维、橡胶和塑料品种各是什么,具体是什么时间?第一章高分子链的结构一、基本概念:1、高聚物的结构;高分子链结构; 高聚物的聚集态结构2、近程结构;远程结构•3、一次结构;二次结构;三次结构;超分子结构4、交联度;支化度5、化学结构;物理结构6、键接异构;构型;几何异构;旋光异构;顺反异构7、热固性树脂;热塑性树脂8、全同立构;间同立构;无规立构9、有规立构;等规度10、序列;数均序列长度;序列分布11、构象;链段;柔顺性;无规线团12、自由结合链;自由旋转链;真实高分子链;等效自由结合链;高斯链13、近程相互作用;远程相互作用14、末端距;均方回转半径;均方末端距;无扰尺寸15、极限特征比;刚性因子(σ、A)16、IPN;Semi-IPN二、分析判断题1、由于构型和构象都是指分子中原子或基团在空间的不同排列,因此二者并无区别( )2、由于聚乙烯醇分子链每隔一个碳原子便出现一个不对称碳原子,即聚乙烯醇是等规立构高分子,因此可以结晶( )3、任何一种“无规线团”状高分子链都可以按等效自由结合链处理( )4、等规聚丙稀大分子链在晶体中呈螺旋构象( )5、所谓“自由连接链”就是链段长度等于键长的高分子链( )6、所谓“自由旋转链”就是内旋转角不受限制的高分子链( )7、任何高聚物的刚柔性,均与其大分子链的柔顺性是一致的( )8、链段是高分子链中最小的独立运动单元,通过热力学性质和动力学性质的测定,均可求得其长度且结果完全相同( )9、HPPE因为在聚合时压力很大,所以产品的密度也高,LPPE•因为聚合时的压力低,•所以产品的密度也低()10、分子在晶体中是规整排列的,所以只有全同立构或间同立构的高分子才能结晶,无规立构的高分子不能结晶()11、所谓自由旋转链,就是键角(θ)、内旋转角(φ)均不受限制的分子链()12、分子量相同的大分子链, 链越柔顺则线团尺寸( )a,越小 b,越大 c,基本不变13、下列哪种聚合物是支链聚合物( )a,HDPE b,等规聚丙稀 c,LDPE14、下列哪种聚合物是热塑性的( )a,硬质橡胶 b,HDPE15、哪种聚合物在室温下透气性更好( )a,等规聚丙稀 b,无规聚丙稀16、下列三种高聚物中,耐热性最好的是( )a,聚酰亚胺 b,尼龙66 c,芳香尼龙17、按高聚物结构层次的划分,高分子链的构型属于( )a,一次结构 b,二次结构 c,三次结构18、高顺--1,4聚异戊二稀在室温下为( )a,塑料 b,橡胶 c,纤维19、α-取代烯烃聚合物, 当不对称碳原子在链中的排列方式为DLDL......, 则这种聚合物的立构属于( )a,全同 b,无规 c,间同20、HPPE聚合时压力很大,LPPE聚合时压力很小,所以二者的密度( )a,HPPE>LPPE b,HPPE<LPPE c,HPPE=LPPE21、下列高聚物中,单个分子链柔顺性最大的是( )a 聚己二酸乙二醇酯 b聚丙烯(全同) c 聚二甲基硅氧烷三、填空题1、交联高聚物特性是不()、不()2、高分子一次结构内容包括()、()、()、()和();高分子的二次结构讨论的内容是();高分子的聚集态结构属()。
高分子物理习题册 (11)
第十一章例11-1 单体经聚合反响得到聚合物,在红外和紫外光谱图中显示有一定的羰基含量。
1.试推测该聚合物的分子构造。
2.试判断该单体以何种机理进展聚合。
解:既然IR和UV光谱都说明有一定量的羰基,说明单体除了通过翻开C=C双键聚合外,还存在开环聚合反响,使最终聚合物中形成羰基。
最终聚合物的构造是:例11-2 一个冷冻的化学药品仓库着火后,已判定有一种化学药品能聚合得到一种很有商业潜力的新产品,由于是火灾,聚合反响条件无法确定,你如何通过红外光谱法判断是以下三类反响机理的哪一类?1.通过双键发生聚合反响;2.开环得到一种聚醚;3.OH基之间缩合失水生成聚醚。
解:烯类在3040~3010,690和1658cm-1有吸收峰,伯醇在3600~3450cm-1有很强的吸收。
因此如果聚合反响过程是通过双键进展的,烯的吸收峰将消失;如果聚合反响是通过醇的缩合,在3600~3450cm-1的强吸收将消失。
如果聚合反响是开环机理,醇和双键的峰都存在。
例11-3 说明怎样用红外光谱法将异戊二烯聚合生成的异构体加以区分?解?各异构体的特征谱线是顺1,4 1130 cm-1,反1,4 1152 cm-11,2 909 cm-1, 3,4 888cm-1例11-4 聚甲基丙烯酸甲酯的构造,可存在全同立构、间同立构和无规立构的构型,指出怎样用NMR谱图来区分这几种构型。
解:考察PMMA主链上的亚甲基假设为间同立构的聚合物,那么Ha=Hb,NMR谱图为单线;假设为全同立构的聚合物,那么Ha≠Hb;NMR谱图为四重线;假设为无规立构的聚合物〔即既有全同立构的链节又有间同立构的链节〕,NMR谱图应为五个峰。
例11-5 为什么用丁基锂作催化剂在甲苯中-78℃下聚合得到的PMMA的高分辨NMR谱中出现亚甲基质子的四重峰,请解释之。
解:因为得到的产物是全同立构PMMA。
PMMA的所有不等价质子都被三个以上的碳原子链别离开,所以就完全排除了自旋-自旋偶合作用,因而谱图中观察到峰的分裂,完全是由于大分子构型的不同而导致大分子空间排列的差异所呈现出质子的不等价。
高分子物理习题集
高分子物理习题集《高分子物理习题集》刘喜军编著齐齐哈尔大学材料科学与工程系高分子材料与工程教研室2001.10.1目录绪论 ----------------------------------------1第一章高分子链的结构--------------------------2第二章高分子聚集态结构------------------------7第三章高聚物的分子运动和热转变---------------13第四章高聚物的弹性理论和力学松弛现象---------25第五章高聚物的屈服、断裂和强度---------------第六章聚合物熔体的粘流态及流变性------------第七章高分子溶液性质及其应用----------------第八章高聚物的电学性能---------------------- 6 0附录 ---------------------------------------6 0参考资料 ---------------------------------------6 0绪论1、高分子科学都研究哪些内容?2、高分子物理学是怎样的一门科学,其研究内容都包括哪些方面?3、高分子材料还存在哪些缺点?4、今后高分子材料发展的主要方向是什么?5、什么是天然高分子?什么是改性天然高分子?举例说明6、高分子学说与胶体缔合论争论的交点是什么?7、高分子物理学在高分子学说的创立过程中起到了哪些作用?8、高分子学说是何人何时提出的?其真正被人们所承认又是什么时候?9、H.Staudinger曾预言了哪些高分子的长链结构?10、在高分子科学史上三次获诺贝尔奖的都是何人?其主要成果各是什么?11、第一个人工合成的高分子材料是什么?12、首先人工合成的纤维、橡胶和塑料品种各是什么,具体是什么时间?第一章高分子链的结构一、基本概念:1、高聚物的结构;高分子链结构; 高聚物的聚集态结构2、近程结构;远程结构?3、一次结构;二次结构;三次结构;超分子结构4、交联度;支化度5、化学结构;物理结构6、键接异构;构型;几何异构;旋光异构;顺反异构7、热固性树脂;热塑性树脂8、全同立构;间同立构;无规立构9、有规立构;等规度10、序列;数均序列长度;序列分布11、构象;链段;柔顺性;无规线团12、自由结合链;自由旋转链;真实高分子链;等效自由结合链;高斯链13、近程相互作用;远程相互作用14、末端距;均方回转半径;均方末端距;无扰尺寸15、极限特征比;刚性因子(σ、A)16、IPN;Semi-IPN二、分析判断题1、由于构型和构象都是指分子中原子或基团在空间的不同排列,因此二者并无区别( )2、由于聚乙烯醇分子链每隔一个碳原子便出现一个不对称碳原子,即聚乙烯醇是等规立构高分子,因此可以结晶( )3、任何一种“无规线团”状高分子链都可以按等效自由结合链处理( )4、等规聚丙稀大分子链在晶体中呈螺旋构象( )5、所谓“自由连接链”就是链段长度等于键长的高分子链( )6、所谓“自由旋转链”就是内旋转角不受限制的高分子链( )7、任何高聚物的刚柔性,均与其大分子链的柔顺性是一致的( )8、链段是高分子链中最小的独立运动单元,通过热力学性质和动力学性质的测定,均可求得其长度且结果完全相同( )9、HPPE因为在聚合时压力很大,所以产品的密度也高,LPPE?因为聚合时的压力低,?所以产品的密度也低()10、分子在晶体中是规整排列的,所以只有全同立构或间同立构的高分子才能结晶,无规立构的高分子不能结晶()11、所谓自由旋转链,就是键角(θ)、内旋转角(φ)均不受限制的分子链()12、分子量相同的大分子链, 链越柔顺则线团尺寸( )a,越小 b,越大 c,基本不变13、下列哪种聚合物是支链聚合物( )a,HDPE b,等规聚丙稀 c,LDPE14、下列哪种聚合物是热塑性的( )a,硬质橡胶 b,HDPE15、哪种聚合物在室温下透气性更好( )a,等规聚丙稀 b,无规聚丙稀。
高分子物理练习题含参考答案
高分子物理练习题含参考答案一、单选题(共81题,每题1分,共81分)1.以下哪个专业术语是“Craze”的中文解释。
()A、银纹B、银纹化C、银纹质(体)D、模量正确答案:A2.纤维与塑料、橡胶相比()。
A、内聚能密度较小B、相对分子质量较大C、强度较大正确答案:C3.结晶型聚合物的结晶温度范围是()。
A、Tb~TgB、Tg~TmC、Tg~TdD、Tm~Td正确答案:B4.以下哪个专业术语是“Poisson’sratio”的中文解释。
()A、玻璃态B、脆化温度C、泊松比D、强度正确答案:C5.下列哪个过程的熵变增加。
()A、橡胶拉伸B、结晶熔化C、交联正确答案:B6.结晶度增加,以下哪种性能增加。
()A、冲击强度B、抗张强度C、透明性正确答案:B7.“在一定的应力的作用下,形变随时间而发展的现象。
”是下列选项中哪一个名词的解释。
()A、蠕变B、零切黏度C、应变D、高聚物正确答案:A8.分别将下列高聚物熔体在冰水中淬火,所得固体试样中透明度最高的是()。
A、PSB、全同立构聚丙烯C、聚乙烯D、聚对苯二甲酸丁二醇酯正确答案:A9.以下哪个专业术语是“mesogenicunit”的中文解释。
()A、液晶基元B、溶致性液晶C、热致液晶D、液晶正确答案:A10.以下哪个专业术语是“oxidativedegradationreaction”的中文解释。
()A、降解反应B、光降解C、解聚反应D、氧化降解反应正确答案:D11.以下哪个专业术语是“aggregatedstructure”的中文解释。
()A、相态B、聚集态C、聚集态结构D、化学键正确答案:C12.聚乙烯无规线团的极限特征比为()。
A、2B、1C、6.76正确答案:C13.以下对聚合物Tg的影响因素中,不能使Tg增加的是()。
A、极性侧基密度增加B、主链杂原子密度增加C、压力增加D、主链芳环密度增加正确答案:B14.“联系起两银文面的束状或高度取向的聚合物。
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高分子物理习题集课程名称:高分子物理(含实验)一、考试的总体要求要求考生掌握高分子各层结构内容、分子运动特点、力学性能和溶液性质几方面的基木概念,了解高分子各层结构和性能间的相互联系。
二、考试的内容及比例1.高分子链结构(15%)范围一一结构特点、各级结构包含的具体内容、大分子链的构象统计。
掌握内容:该部分内容所涉及到的基本术语、各级链结构对聚集态结构和性能的影响,各级链结构与链柔顺性的关系。
2.高分子的聚集态结构(20%)范围一一分子间作用力、结晶形态、聚集态结构模型、结晶过程和结晶热力学、取向态结构。
掌握内容:分子间作用力的类别、大分子晶体的形态特点和制备方法、两大类聚集态结构模型的特点和实验依据、分子结构对结晶能力和熔点的影响、熔融过程的本质、结晶度的测定、结晶和性能的对应关系。
3.分子运动(20%)范围——分子热运动特点、力学状态、玻璃化转变。
掌握内容:基本术语、热运动的三大特点、三大类聚合物的温度一形变曲线(温度一模量)、玻璃化转变的实质和转变温度的测定、影响玻璃化转变温度的因素。
4.力学性质(20%)范围一一玻璃态和结晶态聚合物的力学性质、高弹性、粘弹性。
掌握内容:聚合物的拉伸行为、屈服、断裂和强度,橡胶弹性的热力学分析和统计理论,吋温等效和Boltzmann叠加原理、粘弹性的力学模型、松弛现象,拉伸行为的试验方法。
5•溶液性质(25%)范围一一溶解、高分子溶液的热力学性质、分子量及分布。
掌握内容:溶解能力的判断、Flory — Huggins高分子溶液理论、9 温度、Flory — Huggins高分子稀溶液理论、平均分子量与分布函数、分子量测定。
三、试卷题型及比例1.基本术语解释(15 — 10%)2.简答题(15 — 20% )3.图形题(15 一20% )3.计算(15 — 0% )4•实验题(15 一20% )6.论述题(25 — 15% )四、考试形式及时间考试形式为笔试。
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。
3
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
1、高聚物结构包括 高分子的链结构 和高分子的聚集态结构,高分子的聚集态结构又包括 晶态结构 、 非晶态结构 、 取向态结构 和 液晶态结构以及织态结构 ;2、高分子链结构单元的化学组成有 碳链高分子 、 杂链高分子 、元素高分子和 梯形和双螺旋型高分子,元素高分子有 有机元素高分子 和 无机元素高分子 ;3、高分子的结晶形态有 折叠链片晶 、 串晶 、 伸直链片晶 和 纤维状晶 ;4、高聚物的晶态结构模型主要有 缨状胶束模型或两相模型、 折叠链结构模型 、 隧道-折叠链模型 、 插线板模型 ;高聚物的非晶态结构模型主要有 无规线团模型 和 折叠链缨状胶束粒子模型或两相球粒模型 ;5、测定分子量的方法有 端基分析法 、 气相渗透法 、 膜渗透法 、光散射法 、 粘度法 和 凝胶色谱法 ;6、提高高分子材料耐热性的途径主要有 增加链刚性 、增加分子间作用力 、 结晶;7、线性高聚物在溶液中通常为 无规线团 构象,在晶区通常为 伸直链或 折叠链 现象;8、高聚物稀溶液冷却结晶易生成 单晶 ,熔体冷却结晶通常生成 球晶 ;熔体在应力作用下冷却结晶常常形成 串晶 ;9、测定高聚物M n 、M w 、M η的方法分别有 膜渗透法 、 光散射法 、和 粘度法 ;测定高聚物相对分子质量分布的方法有 沉淀分级法 和 GPC ;其基本原理分别为 溶解度 和 体积排除 ;10、高聚物的熔体一般属于 假塑性 流体,其特性是 粘度随剪切速率增加而减小 ;高聚物悬浮体系、高填充体系、PVC 糊属于 胀塑性 流体,其特征是 粘度随剪切速率增加而增加 ;11、对于聚乙烯自由旋转链,均方末端距与链长的关系是 222nl h ;12、当温度T= θ 时,第二维里系数A 2= 0 ,此时高分子溶液符合理想溶液性质;13、测定PS 重均相对分子质量采用的方法可以是 光散射法 ;14、均相成核生长成为三维球晶时,Avranmi 指数n 为 4 ;15、蠕变可用 四元件或Voigt 模型 模型来描述;16、作橡胶、塑料和纤维使用的聚合物之间的主要区别是非 相对分子质量、模量和内聚能密度 ;17、制备高分子合金的方法有 物理或化学共混 ;18、目前世界上产量最大的塑料品种是聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯三种;合成纤维品种是涤纶、尼龙、腈纶三种;合成橡胶品种是丁苯橡胶、顺丁橡胶两种;19、高分子液晶根据分子排列方式和有序程度不同,分为近晶型、向列型、胆甾型三类;20、聚异丁烯-甲苯溶液的特性粘数随温度的上升而下降 ;21、乙酸乙烯含量为45%的EVA比含量为15%的EVA弹性大 ;22、双酚A型聚碳酸酯的玻璃化温度比聚对苯二甲酸己二醇酯的玻璃化温度高 ;23、聚对苯二甲酸乙二醇酯的结晶速度比聚乙烯的结晶速度慢 ;24、高分子溶液的混合熵比同样分子数目的小分子溶液的混合熵大得多;25、等规聚丙烯晶体中分子链处于螺旋构象;26、处于非晶态的结晶性高聚物慢速加热到T g以上时,会发生结晶现象;27、Z均相对分子质量与重均相对分子质量比较, Z均更能反映高分子的流动性;28、运用WLF方程时,应注意适用的温度范围;29、硬PVC中加入增塑剂,泊松比增加 ;30、高分子链在良溶剂中的末端距比在不良溶剂中的末端距大得多;31、通常假塑性流体的表观粘度比真实粘度小 ;32、用NaOH来中和聚丙烯酸水溶液时,比浓粘度变得越来越大 ,但NaOH过量时,比浓粘度又变小了;33、在高分子溶液中可以由参数χ1和αA2判断高聚物在溶液中的形态;可以由2h和2s表征分子的尺寸;34、Keller由 X射线衍射的实验事实证明了结晶高聚物有非晶结构;Flory由SANS 的实验结果证明了非晶态高聚物是由无规线团结构组成;35、聚乙烯的单晶片的形状通常是菱形或截顶菱形的,而聚甲醛单晶片的形状通常是六角形的;36、聚苯乙烯的极性比聚三氟氯乙烯的极性小 ,而前者的熔点比后者高 ;37、尼龙-6的结晶速度比顺式1,4-聚戊二烯的结晶速度快 ;38、聚乙烯晶体中,分子链处于平面锯齿形构象;39、对于非晶态的非极性高聚物,可根据溶度参数相近原则选择溶剂,对于非晶态的极性高聚物,可根据溶剂化原则和三维溶度参数相近原则选择溶剂;40、高聚物的化学结构对其熔点的影响主要是①分子间力 ,②分子链构象 ;41、高聚物加工的上限温度为分解温度 ,下限温度为流动温度 ;42、SBS的使用温度为T g以上 ;43、PE、IPP和PVC中,T g较高的是 PVC ,较低的是 PE ;44、橡胶拉伸时放热;45、PE、POM和聚氧化乙烯中,T m较高的是 POM ,较低的是聚氧化乙烯 ;46、重均相对分子质量与数均相对分子质量比较起来, 前者更能反映高分子的力学性质;47、刚性高分子的低温脆性小于柔性高分子;48、聚丙烯和聚乙烯比较,T g较高 ;49、高聚物的熔融指数越大,表示其流动性越好 ;50、PE总是比PMMA不透明,因为前者结晶 ;51、粘弹性材料的法向应力比粘性材料的法向应力大 ;52、高分子液晶根据介晶元在分子链中的位置不同,可分为主链型液晶与侧链型液晶;53、大分子链无缠结的线形高聚物处于粘流态时,其零剪切粘度与相对分子质量的关系符合3.4次方幂律 ;54、高弹形变时,模量随温度增加而增加 ,这是因为温度升高时分子热运动加剧,从而回缩力增大 ;55、制备高分子合金的方法有物理共混包括机械共混、溶液浇铸共混等、化学共混包括溶液接枝、溶胀聚合等 ;56、高分子链的柔顺性越大,它在溶液中的构象数越多 ,其均方开端距越小 ;57、聚异戊二烯可以生成六种有规异构体,它们是顺式1,4加成聚异戊二烯,反式1,4加成聚异戊二烯,全同1,2加成聚异戊二烯,间同1,2加成聚异戊二烯,全同3,4加成聚异戊二烯,间同3,4加成聚异戊二烯, ;58、聚合物在高压电场下,每单位厚度能承受到被击穿的电压称为击穿场强或介电强度;59、升温速度越快,高聚物的玻璃化转变温度T g越高 ;60、MH方程中指数α对于θ溶剂为 0.5 ,对于刚性棒聚合物为 2 ;61、作为电容器的高分子材料应当介电常数大和介电损耗小;作为绝缘用的高分子材料,应当介电常数小和电导率小;62、极性聚合物在外加电场的作用下会发生诱导极化和偶极极化;聚合物的极性越大,介电常数越大;聚合物的极性越大,介电损耗越大 ;63、自由体积理论认为,高聚物在玻璃化温度以下时,体积随温度升高而发生的膨胀是由于固有体积的膨胀 ;64、在用体积-温度曲线测定玻璃化转变温度的实验中,如降温T g以下某一温度时保持恒温,则总体积会减小增大、减小、不变;65、在压力的作用下,聚合物的T g会降低 ,熔点T m会升高 ;66、若某对称聚合物的T m为137℃,则其T g估计值为 -68℃ ;67、橡胶弹性与气体的弹性类似,弹性的本质是熵弹性,具有橡胶弹性的条件是长链、足够柔性与交联 ;橡胶在绝热拉伸过程中放热,橡胶的模量随温度的升高而升高 ;68、橡胶在溶剂中达到溶胀平衡时,相互作用参数X越小,溶胀程度越大 ;69、橡胶达溶胀平衡时,交联点之间的相对分子质量越大,高聚物的体积分数越小 ,越有利于溶胀;70、已知某交联聚合物溶于溶剂中,平衡时的体积分数Ф2=0.5,若将此交联聚合物的网链相对分子质量增大1倍后溶于同一溶剂中,则平衡时的体积分数Ф2= 0.33 ;71、理论上塑料和纤维的最高使用温度分别为 T g和 T m ;72、通常T g在室温以上的聚合物作为塑料使用,而T g在室温以下的作为橡胶或弹性体使用;73、测量聚合物T g方法有膨胀计法、温度-形变曲线法、 DSC法、介电松弛法 ;74、所有聚合物在T g时,自由体积分数均等于 2.5% ,粘度均等于 1012 Pa·s ;75、聚合物流体一般属于假塑性流体 ,粘度随着剪切速率的增大而减小 ,用幂律方程表示时,则n 小于 1大于、小于、等于;76、通常假塑型流体的表观粘度小于大于、小于、等于其真实粘度;77、聚合物相对分子质量越大,则熔体粘度越大;对相同相对分子质量的聚合物而言,相对分子质量分布越宽,则熔体的零切粘度越大 ;78、聚合物熔体的弹性响应包括有可回复的切形变 , 法向应力效应与挤出物胀大 ;79、PVC与HDPE相比,其T g较高、柔顺性较差、σt较大、流动性较差 ;80、聚合物样品在拉伸过程中出现细颈是屈服的标志,细颈的发展在微观上是分子中链段或晶片的取向过程;81、根据Tresca判据,在单轴拉伸时发生屈服的判据为 1/2σ1 =1/2σy =σs ;82、银纹的密度约为本体的 50%或40% ,银纹中分子链垂直于银纹的长度方向,加热退火会使银纹消失 ;83、相比于脆性断裂,韧性断裂的断裂面较为粗糙 ,断裂伸长率较大 ,并且在断裂之前存在屈服 ;84、随应变速率的增加,高分子材料的脆韧转变温度将降低 ;85、聚合物静态粘弹性现象主要表现在蠕变和应力松弛 ;86、理想弹性体的应力取决于应变 ,理想粘性体的应力取决于应变速度 ;87、粘弹性材料在交变应变作用下,应变会落后应力一个相角δ,且δ在 0~π/2 范围之内,δ的值越小,表明材料的弹性越好 ;88、在交变应变的作用下,材料的储能模量与应变同相, 损耗模量与应变的相差为π/2 ;89、Maxwell 模型是一个粘壶和一个弹簧 串 联而成,适用于模拟 线性 聚合物的 应力松弛 过程;Kevlin 模型是一个粘壶和一个弹簧 并 联而成,适用于模拟 交联 聚合物的 蠕变 过程;90、松弛时间为松弛过程完成 63.2% 或1- 1/e 所需的时间,温度越高,高分子链运动的松弛时间越 短 ;91、松弛时间τ的物理意义是 松弛过程完成63.2% 所需要的时间 ,τ值越小,表明材料的弹性越 差 ;92、根据时温等效原理,将曲线从高温移至低温,则曲线应在时间轴上 右 移;93、聚合物的松弛行为包括 应力松弛 、 蠕变 、 滞后 和 内耗 ;94、高分子链的柔顺性增加,聚合物的T g 减少 、T m 减少 、T f 减少 、T b 增加 、结晶能力 增加 、溶解能力 增加 、粘度 增加 、结晶速率 增加 ;95、随着聚合物的柔顺性增加,链段长度 减小 、刚性比值 减小 、无扰尺寸减小 、极限特征比 减小 ;96、增加温度,聚合物的σt 减小 、σi 增加 、粘度 减小 、柔顺性 增加 、τ 减小 、蠕变 增加 ;97、取向可使聚合物在取向方向上的σt 增加 、σi 工厂增加 、E 增加 ,断裂伸长率 增加 、可使聚合物的结晶度 增加 、高分子液晶相的流体在取向方向上的粘度 减小 、流动性 减小 ;98、随着聚合物的相对分子质量增加,聚合物的σt 增加 、σi 增加 、硬度 增加 、T g 临界相对分子质量之前 增加 、T f 增加 、T m 增加 、粘度 增加 、熔融指数 减小 、结晶速率 减小 、熔解性 减小 、可加工性 减小 、柔顺性 增加 ;99、分子作用力增加,聚合物的T g 增加 、T f 增加 、粘度 增加 、柔顺性 减小 、内耗 增加 ;100、适度交联可使聚合物的T g 增加 、T f 增加 、流动性 减小 、结晶度 减小 、应力松弛 减小 、蠕变 减小 ;101、结晶度提高,聚合物的σt 增加 、σi 减小 、硬度 增加 、断裂伸长率 减小 、密度 增加 、耐热性能 增加 、透光性 减小 ;102、链段长度增加表明聚合物的刚性 增加 、均方末端距 增加 、应力松弛 减小 、蠕变 减小 、流动性 减小 、T g 增加 、T f 增加 、T m 增加 ;103、根据平均场理论,聚合物溶于小分子溶剂的单位摩尔混合自由能=)ln ln (2112211ϕχϕϕn n n RT G m ++=∆ ;104、高分子合金出现相分离时,如果扩散是由低浓度向高浓度扩散,则相分离机理为 旋节线 机理、;如果相分离过程中相区浓度保持不变,则分离机理为 成核生长 机理;105、现有PS-苯溶液,选用甲醇作为沉淀剂进行沉淀分级;溶液浓度为2%时分级效率比溶液浓度为0.5%的分级效率差好、差、相同;106、测定聚合物溶度参数通常有粘度法、溶胀度法和滴定法三种方法; 107、高聚物在θ条件下,超额化学位△μ1E =0,其高分子链段间以及链段与溶剂分子间的相互作用相等、溶液呈现无扰状态 ;此时χ1等于 0.5 ,A2等于0 ;108、增塑可使聚合物的T g降低、T f降低、T m降低、σt降低、σi提高、% 提高、η降低、柔顺性提高、流动性提高 ;109、柔性聚合物的凝聚态结构可能为晶态和非晶态 ;110、用X射线法表征结晶聚合物,结果出现德拜环和弥散环共存,这说明结晶聚合物中晶区和非晶区共存;111、球晶在偏光显微镜下观察发现有Maltese黑十字,目前认为产生的结构原因是片晶辐射状生长形成球晶 ;112、高温高压下PE会生成伸直链晶;PE在适当条件下会生成环带球晶,偏光显微镜下观察等间距的消光同心环 ;113、液晶为有序液体,分子结构中必须含有刚性结构方能形成液晶,或为棒状,其长径比至少为 4/1 ;或为盘状,其长径比至多为 1/4 ;114、某热致液晶聚合物可出现近晶A和向列两种液晶相,则从低温至高温依次出现的聚集态为晶体K 、近晶A相液晶S A、向列相液晶N 、液体l ;115、高分子液晶根据生成方式的不同,可分为溶致液晶与热致液晶;116、多组分聚合物相容性的表征方法包括测量T g、电子显微镜、膜或溶液的光学透光率等;117、当向PP内加入抗氧剂时,抗氧剂一般只存在于非晶区,这有利于抗氧剂产生作用; 118、单晶是在极稀的溶液浓度和很慢的冷却速度下形成的;119、共聚使PE的结晶能力下降、结晶度减小、室温溶解能力增加、链的规整性被破坏 ;120、Avrami方程中的指数n的物理意义是成核生长维数 ;121、高聚物的结晶速率由成核速率和生长速率共同决定;122、晶片厚度越厚,熔点越高 ;可用于表征结晶速度的参数为 t1/2或 k ;123、聚合物的结晶过程中,成核方式有均相成核和非均相成核两种;124、结晶聚合物熔融过程与低分子晶体熔融过程的差别在于前者有熔限 ;125、用GPC进行分子分级时,相对分子质量大的先淋洗出来;126、用膜渗透压法可测定数均相对分子质量,用光散射法可测定重均相对分子质量,用粘度法可测定粘均相对分子质量;127、在利用光散射法测定相对分子质量时,利用Zimm作图法可以得到均方旋转半径2S、第二维里系数A2、重均相对分子质量M 3个参数;w128、通常用于测定聚合物的相对分子质量分布的GPC法,其中文名称为凝胶渗透色谱 ; 129、DSC方法可测定的参数包括结晶度、结晶速度、熔点和玻璃化温度其它还有比热、液晶相转变温度、各类热焓等;130、聚合物的相对分子质量具有多分散性 ,依据不同的测定方法可得到数均、重均、 Z均、粘均等相对分子质量;131、测定相对分子质量的方法有端基分析、膜渗透法、气相渗透法、光散射、 GPC ;132、聚合物的构型是由化学键所决定的原子空间排布,检测构型可采用 NMR或红外方法;如果主链中含有不对称碳原子,该聚合物将可能存在全同、间同、无规三种构型;133、正己烷存在 27 种稳定构象组合;134、高斯链的均方末端距与相对分子质量的 1 次方成正比;135、聚合物在溶液中通常呈无规线团构象,在晶区中通常为平面锯齿或螺旋 ; 136、在θ状态下,聚合物分子链的均方末端距= nl2或Zb2 ,其值小于良溶剂分子链的均方末端距;137、高分子物理的核心问题是要解决聚合物的结构与性能之间的关系;138、一般可溶、可溶的聚合物通常具有线形结构;一般不溶、不溶的聚合物通常具有网状结构、又称为交联聚合物;139、低压聚乙烯结晶时相对分子质量和结晶温度有以于关系示意图;图中1为130℃等温结晶;2为快速冷却结晶;图 A 为正确的关系示意图;140、请正确选择 A;B;A;B;C;D ;141、结晶性高聚物有以下4种结晶形态:A单晶;B串晶;C球晶;D伸直链晶体;其生成条件一般为:高压下结晶生成 D ;高速搅拌时结晶生成 B ;浓溶液或熔体结晶生成C ;极稀溶液中结晶生成 A ;142、银纹是在张力或溶剂的作用下产生的,银纹内部存在银纹质微纤 ,其方向与外力方向平行 ;。
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。
高分子物理习题集及答案
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A考试题A(2010)
2010 ~ 2011 学年第 1 学期 学年第
… … … … 试 卷 装 订
高分子物理 A
课程 时间 120 分钟
48 学时,2.5 学分,闭卷,总分 100 分,占总评成绩 70% 2010 年 12 月 22 日 学时, 学分, 题号 学 院 满分 得分
线 … …
… … … … … … 试 卷 装 订 线 … … … …
5. 试用玻璃化转变的自由体积理论解释: (1)非晶态聚合物冷却时体积收缩速 率发生变化; (2)冷却速度越快,测得的 Tg 值越高。 姓 名 6. 对于刚性分子链和柔性分子链的聚合物熔体,提高其熔体的流动性分别采取何 种有效措施?说明理由。
要 答
中呈平面锯齿构象? 学 号
题
2. 简述聚合物单晶的形成条件和结构特点。
, 不
3. 聚乙烯、聚乙烯醇、聚丙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、尼龙-66 在室温下能否找到
要 填 写 考 生 信 息
合适的溶剂溶解?说明原因。 4. 比较下列各组聚合物的 Tg 的大小。 (1)聚丙烯腈、聚丙烯、聚氯乙烯; (2)聚丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸丁酯。
一 10
二 36
三 20
四 34
五
六
七
八
九
十
合计 100
得分
… …
一、名词解释 (每小题 2 分,共 10 分)
专业
… … 装 订
1. 自由结合链:2. 液晶:3. θ 溶液: 4. 储能模量:5.聚合物的熔点:
班级
得分
线 内 不
二、简答题(每小题 6 分,共 36 分)
1. 为什么等规立构聚丙烯分子链在晶体中呈 31 螺旋构象,而聚乙烯分子链在晶体
高分子物理习题集不含答案
《高分子物理》习题集一、 概念:第一章 构型与构象 均方末端距 链段 全同立构与无规立构第二章 球晶 片晶 高分子合金第三章 溶液 溶度参数 第二维利系数 Huggins 参数第四章 特性粘度 GPC 原理第五章 玻璃化转变(温度) 次级转变 物理老化与化学老化 内增塑作用与外增塑作用均相成核与异相成核第六章 熵弹性 热塑性弹性体第七章 蠕变 应力松弛 滞后现象与力学内耗 时温等效原理 Blotzmann 叠加原理第八章 脆性断裂与韧性断裂 杨氏模量 屈服强度 屈服伸长率 断裂强度 断裂能冲击强度 剪切带 银纹第九章 牛顿流体与非牛顿流体 假塑性流体 宾汉流体 表观粘度 粘流活化能 韦森堡效应(包轴效应) 巴拉斯效应(挤出物胀大现象) 不稳定流动第十章 介电常数 介电损耗 驻极体 热释电谱 热性能 表面与界面二、选择答案1、高分子科学诺贝尔奖获得者中,( )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,( )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、链段是高分子物理学中的一个重要概念,下列有关链段的描述,错误的是( )。
A 、高分子链段可以自由旋转无规取向,是高分子链中能够独立运动的最小单位。
B 、玻璃化转变温度是高分子链段开始运动的温度。
C 、在θ条件时,高分子“链段”间的相互作用等于溶剂分子间的相互作用。
D 、聚合物熔体的流动不是高分子链之间的简单滑移,而是链段依次跃迁的结果。
4、下列四种聚合物中,不存在旋光异构和几何异构的为( )。
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( )。
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。
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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。
CH 2C H Cl nC CH CH 2nN CH 2n C CH 3CH CH 2CH 2n CH 2CH 2C OO O n C O 210.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。
13.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109.5o ,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 。
16.聚乙烯是塑料,全同立构聚丙烯也是塑料,为什么乙烯和少量丙烯的共聚物却是乙丙橡胶?17.为什么取向态是高聚物独有的聚集态?试分析取向对高聚物性能的影响。
18.写出下列英文缩写表示的高聚物中文名称,并写出重复单元(链节或结构单元)。
PE 、PVC 、PP 、PS 、PC 、PET 、PTFE 、BR 、SBR 、SBS 、19.名词解释:近程结构 远程结构 链段与链节均方旋转半径 大分子链的末端距 构型与构象液晶态 取向函数 高斯链等规立构 无规立构 柔顺性与刚性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。
21.定性分析ABS 塑料中三种链结构单元组分,对其性能的影响。
22.试以甲烷和聚乙烯为例,说明高分子化合物(聚合物或高聚物)的许多物理性质与低分子物不同的主要原因是什么?23.为什么顺式-1,4聚异戊二烯的玻璃化温度(Tg =-70℃),比反式-1,4聚异戊二烯(Tg =-53℃)低?在室温下前者是橡胶,而后者则不能作为橡胶使用?24.何谓取向函数?何谓解取向?为什么化学纤维拉伸取向后要进行热处理?25.简要分析影响高分子链柔顺性的因素。
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变形的原因。
第二章 高分子溶液1.高分子溶液的热力学与低分子溶液的热力学偏差原因何在?2.Flory-Huggins 溶液理论的贡献是什么?该理论成立的前提是真实体系引入平均化假定,试说明这些假定条件。
3.应用似晶格模型推导高分子溶液混合熵的表达式。
4.高分子-溶剂相互作用参数1χ的物理意义是什么?1χ与温度、溶剂性质有何关系。
5.什么是Θ温度?如何测定Θ温度?若温度高于、等于和低于Θ温度时,试分别讨论高分子溶液的热力学性质及高分子在溶液中的形态。
6.试由高分子溶液的Gibbs 混合自由能推导溶液中溶剂的化学位变化1u ∆的数学表达式。
并说明在什么条件下高分子溶液的行为符合理想溶液的行为。
7.高聚物的溶解过程有什么特点?晶态高聚物和非晶态高聚物的溶解过程有何不同之处?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 .PMMAG .聚对苯二甲酸乙二酯 H .硫化橡胶 I .固化的环氧树脂9.溶胀和溶解有何不同?试从分子运动观点说明线型高聚物和交联高聚物溶胀的最终状态的区别。
10.试述选择高聚物溶剂的原则。
某塑料厂加工生产出一批PE 桶,试问能否用来装存粗汽油(粗汽油为非极性液烃混合物)?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?12.由于乙烯醇单体不稳定,聚乙烯醇由聚醋酸乙烯酯水解制得。
纯的聚醋酸乙烯酯(0%水解)是不溶于水的,然而随着水解度的增加(直至87%水解度)聚合物变得更易溶于水。
但是,进一步提高水解度却减少了室温下的水溶性。
简要解释之。
并对下列三种物质的耐水性进行排序:聚醋酸乙烯酯,PV A ,维尼纶。
13.何谓增塑作用?选择增塑剂的原则是什么?增塑剂对高聚物的性能有何影响?14.解释名词A .UCST 和LCSTB .凝胶和冻胶C .高分子电解质D .溶解度参数δ15.试由Flory-Huggins 溶液理论导出的化学位变化公式出发,推算高分子溶液相分离拐点的临界值1c χ和2c φ。
16. 35℃时,环己烷为聚苯乙烯(无规立构)的θ溶剂。
现将300mg 聚苯乙烯(ρ=1.05 g/cm3,Mn=1.5×105)于35℃溶于150ml 环己烷中,试计算:(1)第二维利系数A2;(2)溶液的渗透压。
第三章 高聚物的分子量及其分子量分布1.高聚物的分子量与低分子物相比有何特点?2.测定高聚物分子量的方法有哪些?试讨论各种方法测定的分子量范围及分子量的统计意义,其中哪些方法是绝对方法?哪些是相对方法?3.利用稀溶液的依数性测定高聚物的分子量时,对高分子溶液浓度有何要求?数据处理为什么要用外推法?4.今有分子量为1×104和5×104的两种高聚物,试计算:A .在分子数相同的情况下共混时的n M 和w M 。
B .在重量相同的情况下共混时的w M 和n M 。
5.在25℃的Θ溶液中测得浓度为7.36kg/m3的聚氯乙烯溶液渗透压数据为270Pa ,求此试样的分子量和第二维利系数A 2(R=8.314J/K ·mol ),并指出所得分子量是何种统计平均值。
6.高分子溶液体系,第二维利系数A 2等于零的物理意义是什么?试讨论第二维利系数A2与溶剂和实验温度的关系。
7.黏度法测定分子量的Mark-Houwink 方程中,K 和α的数值是如何获得的?8.今有聚甲基丙烯酸甲酯的苯溶液,初始浓度C0=0.1190g/100ml ,在25℃测出溶剂的平均流出的时间t0=271.7秒,溶液的流出时间测定如下: 1C ′23C ′ 12C ′ 13C ′ 14C ′ 453.1453.2 385.5 385.8 354.1 354.2 325.1 325.3 311.0 311.3453.1 385.7 354.2 325.3 311.1 试求特性黏度[η],然后用下面公式计算平均分子量50.77[] 4.6810M η-=⨯9.简述凝胶渗透色谱法(GPC )测量分子量及其分布的原理,从GPC 色谱图,如何按定义法计算n M 、w M 、M η。
10.试比较凝胶渗透色谱法和经典的分级法,测定分子量分布的优缺点。
11.从高分子溶液的光散射、渗透压和黏度的测定中,分别可以获得哪些有关高分子结构的信息?12.试举出三种热力学参数,用它们对聚合物溶解性能进行判断,在什么情况下溶剂是良溶剂、一般溶剂、Θ溶剂、非溶剂。
13.解释名词概念A .特性黏度[η]B .普通校正曲线C .多分散性D .高分子溶液的渗透压E .相对黏度F .Zimm 作图法14.今有下列四种聚合物试样,欲测定其平均分子量,试分别至少提出两种测定方法,并说明所得平均分子量的统计意义。
A .分子量为2×106的天然橡胶B .分子量为2×105的聚苯乙烯C .分子量为2×104的聚丙烯腈D .分子量为2×103的环氧树脂15.聚合物A 是活性聚合物,聚合物B 与聚合物A 混合时可能会形成嵌段共聚物,也可能会形成两者的共混物。
已知A 的相对分子质量为100000,B 的相对分子质量为15000。
设计一个GPC 实验,区别:(1)50%嵌段而50%共混;(2)100%共混物。
画出可能产生的GPC 图。
16.由相同单体合成的支化高分子与线型高分子具有相同的相对分子质量时,试比较在同样溶剂中支化高分子与线型高分子的特性黏度的大小,并解释原因。
第四章 非晶态高聚物1.高聚物的分子运动与低分子物质的分子运动相比,有何特点?2.如何理解玻璃化转变不是热力学的相转变,而是松弛过程。
3.为什么说橡胶态(高弹态)是高聚物独有的力学状态?是否所有的高聚物都具有橡胶态?4.按要求绘制示意图(1)两个不同分子量的线型非晶高聚物的形变—温度曲线和模量—温度曲线(试样M A >M B )(2)体型酚醛树脂和低硫化度丁二烯橡胶的模量—温度曲线(3)增塑和未增塑高聚物的模量—温度曲线5.试画出下列各种类型聚合物的温度--形变曲线:(1)相对分子质量逐渐增加的非晶高聚物;(2)结晶度小于40%的结晶高聚物(分子量依次增大);(3)交联度从小到大的交联高聚物。
6.试说明玻璃化温度(g T )、黏流温度(f T )的物理意义,以及它们与分子结构的关系。
7. 在聚苯乙烯加工中分别加入芳香烃油、丁苯橡胶和玻璃纤维,试着画出分别加入这三种物质的聚苯乙烯的模量-温度曲线,并指出曲线中可能的力学状态和转变温度。
8.试从非晶态高聚物自由体积与黏度的关系推导WLF 方程,并说明此方程在实际应用中有何意义及使用的温度范围。
9.写出下列高聚物的结构单元,并比较其玻璃化温度的大小;A .聚氯乙烯 聚异丁烯 聚偏二氯乙烯 聚碳酸酯B .聚丙烯酸 聚丙烯酸甲酯 聚甲基丙烯酸甲酯 聚丙烯酸乙酯10.天然橡胶的松弛活化能近似为1.05KJ/mol (结构单元),试估计一块天然橡胶由27℃升温到127℃时,其松弛时间缩短了几倍?11.已知增塑聚氯乙烯的玻璃化温度为338K ,黏流温度f T 为418K ,流动活化能△E η=8.31KJ/mol ,433K 时的黏度为5Pa ·S ,求此增塑聚氯乙烯在338K 和473K 时的黏度各为多少?12.橡胶受外力拉伸在等温下产生可逆形变时,试由热力学第一定律出发推导:外力的一部分用于内能的改变,一部分用于构象熵的改变。