(完整word版)天津工业大学高分子物理期末复习大纲

∙高分子物理前四章复习资料
∙高分子链的结构
∙什么是高分子结构，它主要包括那些内容。

（书1页，第二自然段）高分子结构分为链结构和凝聚态结构两部分。

链结构是指单个高分子结构和形态。

包括①化学组成、构型、构造、共聚物的序列结构；②分子的大小、尺寸、构象和形态。

凝聚态结构是指高分子链凝聚在一起形成的高分子材料本体内部结构，包括，①聚合物晶态结构②聚合物非晶态结构③液晶态聚合物④聚合物的取向结构⑤多组分聚合物。

∙高分子按组成可分为那几类：碳链高分子、杂链高分子、元素高分子。

各自义并各举2个例子。

（书第1页）
碳链高分子：聚苯乙烯、聚丙烯腈
杂链高分子：聚甲醛、聚酰胺
元素高分子：聚硅氧烷、聚氯化磷腈
∙常用高分子链的分子结构式：（书第2页表格）表格没法打，看书吧！
∙高分子链的构型：（分子重复单元的异构）
什么叫构型：是指分子中由化学键所固定的原子在空间的几何排列。

构型不同的异构体有几种？旋光异构体，几何异构体，键接异构体
旋光异构：全同、间同和无规
几何异构：顺反异构
键接异构：头-尾，头-头，尾-尾
∙1，4-丁二烯有那几种几何异构，不同结构的1，4-丁二烯都适合用做什么产品，为什么？（书第5页，倒数第二如自然段）
順式聚1,4丁二烯，链间距较大，室温下是一种弹性很好地橡胶；反式聚1,4丁二烯结构也比较规整，容易结晶，室温下是弹性很差的塑料。

∙什么是高分子构造？是指聚合物分子的各种形状。

一维，二维，三维线型，环形、梯形聚合物
∙ABS的组成结构是什么？各单元的作用有那些？（书10页）
常用的工程塑料ABS树脂除共混型外，大多数是由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯组成的三元接枝共聚物。

后者以丁苯橡胶为主链，将苯乙烯、丙烯腈接在支链
上；或以丁腈橡胶为主链，将苯乙烯接在支链上。

丙烯腈有腈基，能使聚合为耐化学腐蚀，提高制品的拉伸强度和硬度；丁二烯组分使聚合为呈现橡胶状弹性，这是制品强度冲击强度提高的主要因素；
苯乙烯组分的高温流动性好，便于成型加工，且可以改善制品的表面光洁度。

∙SBS的组成结构是什么？它有那些特性？（书11页）
SBS树脂是苯乙烯和丁二烯用离子聚合法制得的三嵌段共聚物。

SBS是一种加热可以熔融、室温具有弹性，亦可用注塑方法进行加工而不需要硫化的橡胶，又称热塑性弹性体。

∙高分子的构象？
高分子链中的原子或原子基团围绕单键旋转而形成的高分子链空间结构。

∙影响高分子链柔性的因素有那些？（书21页）
∙分子结构：①主链结构a硅氧键＞碳氮键＞碳氧键＞碳碳键b若主链含有孤立双键时，大分子柔性也大。

C若主链为共轭双键，不能旋转，则分子链呈刚性。

d主链含有芳杂环结构时，由于芳杂环不能内旋转，分子链柔
性差。

②取代基取代基极性大，相互作用力大，分子链内旋受阻严重，柔性变差。

对于非极性取代基来说，基团体积越大，空间位阻越大，内旋转越困难，柔性变差。

③支化、交联若支链很长，阻碍链的内旋转起主导作用时，柔性下降。

④分子链长短一般分子链越长，构象数目越多，链的柔性越好。

∙柔性高分子链的构象为？
无规线团
∙在晶体中高分子链有序排列呈现什么构象？高分子链结构通常用P q表示，其含义是什么？
螺旋形构象和平面锯齿形构象。

螺旋构象的
p个单体单元在螺旋中旋转q圈，构成螺旋周期结构。

∙高分子凝聚态结构
∙内聚能密度（CED）？内聚能密度的大小表现出聚合物的那些结构与性能特性？（书34页）
内聚能（CED）是单位体积凝聚体汽化时所需要的能量
内聚能密度在300J/cm3 以下的聚合物，都是非极性聚合物，分子间作用力主要是色散力，比较弱，分子链属于柔性链，具有高弹性，可用作橡胶。

聚乙烯例外它易于结晶而失去弹性，呈现出塑料特性。

内聚能在400J/cm3以上的聚合物，由于分子链上有强的极性集团或者分子链之间能形成氢键，相互作用很强，因而有较好的力学强度和耐热性，加上易于结晶取向，可成为优良的纤维材料。

内聚能在300~400J/cm3之间的聚合物分子间相互作用居中，适合做塑料。

∙结晶聚合物有那几种晶体类形？
单晶、球晶、树枝状晶、纤维晶、片晶、串晶、柱晶、伸直链晶。

∙球晶有那些特性？球晶的生长包括那几个过程？
∙结晶度（48）
试样中结晶部分所占的质量分数或者体积分数。

∙液晶：（54）
一些物质的结晶结构受热熔融或被溶剂溶解之后，表观上虽然失去了固体物质的刚性，变成了具有流动性的液体物质，但结构上仍保持着一维或二维有序排列，从而在物理性质上呈现出各向异性，形成一种兼有部分晶体和液体性质的过渡状态，这种中介状态称为液晶态，处在这种状态下的物质称为液晶。

∙液晶分为：向列相液晶、近晶相液晶、胆甾相液晶
∙聚合物取向结构：（62）
聚合物取向结构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的结构。

∙取向度的计算公式：（63）
∙测定聚合物聚向的方法有那些？其测定的结果有什么不同？（64）用光学显微镜测定双折射而计算的取向度是反映晶区和非晶区两种取向的总效果；用声速法测定的取向度是晶区和非晶区部分的平均取向度。

在非晶区，双折射法反映的是链段取向；而利用声速法测定取向度，由于声波波长较大，
故反映整个分子链的取向，并能更好的说明取向聚合物结构与力学强度的关系。

∙在多组分聚合物中常见到IPN，它是什么意思？定义是什么？
多组分聚合物体系中存在两种或两种以上不同的聚合物组分，不论组分之间是否以化学键相互连接。

互穿聚合物网络（IPN）是用化学方法将两种以上的聚合物互穿成交织网络。

两种网络可以同时形成，也可以分步形成。

∙高分子溶液
1什么是高分子溶液：（73）
聚合物以分子状态分散在溶剂中所形成的均相体系称为高分子溶液。

∙聚合物的溶解过程有什么特点？（73）
①非晶态聚合物的溶胀和溶解：溶解过程分两步进行。

首先溶剂分子渗入聚
合物内部，即溶剂分子和高分子的某些链段混合——溶胀。

其次，高分子被分散在溶剂中，即整个高分子和溶剂混合——溶解。

②交联聚合物的溶胀平衡：交联聚合物在溶剂中可以发生溶胀，但是，由于
交联键的存在，溶胀到一定程度后，就不再继续胀大（达到溶胀平衡），更不能发生溶解。

交联度大，溶胀度小。

交联度小，溶胀度大。

③结晶聚合物的晶相，是热力学稳定的相态溶解要经过两个过程。

一是结晶
聚合物的熔融，需要吸热；二是熔融聚合物的溶解。

∙溶度参数？（74）
内聚能密度的平方根
∙聚合物溶解应遵守什么原则？（76）
①极性相近原则②内聚能密度（溶度参数）相近原则③高分子-溶剂相互作用参数X1小于1/2原则。

∙什么叫增塑剂？其作用是什么？（97）
为了改进某些聚合物的柔软性能，或者为了加入成型的需要，常常在聚合物中加入高沸点、低挥发性并能与聚合物混溶的小分子液体。

这种作用称之为增塑，所用的小分子物质称为增塑剂。

塑料中加入增塑剂后，首先降低了它的玻璃化温度，这就是可以使其在较低的温
度下使用。

同时，也降低了它的流动温度，这就有利于其加工成型。

此外被增塑聚合物的柔软性、冲击强度、断裂伸长率都有所提高。

第四章聚合物的分子量和分子量分布
1. 聚合物的分子量种类？它们的相互关系如何？（100-102）
①数均分子量：按物质的量统计平均分子量
②重均分子量：按质量的统计平均分子量
③Z均分子量：按Z量的统计平均分子量
④用稀溶液黏度法测得的平均分子量为粘均分子量。

分子量平方的数量平均值等于数均分子量和重均分子量的乘积。

分子量平方的质量平均值等于重均分子量和Z均分子量的乘积。

2. 测定聚合物分子量的方法有那些？其测试原理是什么？（104-121）（主要看书吧！公式不好打。

）
①端基分析：假如已知聚合物的化学结构，并且高分子链末端带有用化学定量分析可确定的基团，则测定末端集团的数目后就可以确定已知质量的样品中分子链的数目。

所以用端基分析法测得的是数均分子量。

②沸点升高和冰点降低
③气象渗透法（VPO）
④渗透压法⑤光散射法⑥质谱法⑦黏度法
3. 聚合物分子量分布测定的方法有那些？其测试原理是什么？（122-）
①利用聚合物溶解度的分子量依赖性，将试样分成分子量不同的级分，从而得到试样的分子量分布。

例如：沉淀分级、溶解分级。

②利用聚合物在溶液中的分子运动性质，得到分子量分布。

例如：超速离心沉降速度法。

③利用高分子尺寸的不同，得到分子量的分布。

例如：体积排除色谱法、电子显微镜法。

4. 用于生产塑料、纤维、橡胶的高聚物的分子量、分子量分布有何不同？请解释原理。

（何曼君书14页）
420以上纤维290-420 塑料290以下橡胶。