高分子物理例题精讲(27例试题)

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(完整版)高分子物理试题库-提供给学生

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(完整版)⾼分⼦物理试题库-提供给学⽣判断题、填空题及选择题:1.碳链⾼分⼦主链全部由碳原⼦以共价键形式连接⽽成,不溶于⽔,可塑性好,但耐热性差。

2.杂链⾼分⼦具有极性,易⽔解、醇解,耐热性⽐较好,强度⾼。

3.端基对聚合物的⼒学性能没有影响,但对热稳定性影响较⼤。

4.元素有机⾼分⼦主链中不含碳,具有⽆机物的热稳定性,⼜具有有机物的弹性和塑性。

5.旋光异构⾼分⼦不⼀定有旋光性。

6.旋光异构包括全同⽴构、间同⽴构和⽆规⽴构。

7.⽀化⾼分⼦可以溶解在某些固定溶剂中。

8.轻度交联⾼分⼦不能溶解,但可以某溶剂中溶胀。

9.低密度聚⼄烯LDPE(⾼压聚⼄烯),由于⽀化破坏了分⼦的规整性,使其结晶度⼤⼤降低。

10.⾼密度聚⼄烯HDPE (低压聚⼄烯)是线型分⼦,易于结晶,故在密度、熔点、结晶度和硬度⽅⾯都⾼于低密度聚⼄烯。

11.橡胶⼀定要经过硫化变成交联结构后才能使⽤。

12.⾼度交联的橡胶,机械强度和硬度都⽐较⼤,但会失去弹性⽽变脆。

13.ABS树脂是三元接枝共聚物。

14.SBS树脂是嵌段共聚物,具有两相结构,PB为连续相,PS为分散相,起物理交联作⽤。

15.单键的内旋转是导致⾼分⼦链呈蜷曲构象的原因。

16.单键的内旋转是⾼分⼦链能够改变构象的原因。

17.单键的内旋转也是⾼分⼦链的柔顺性的原因。

18.链段是⾼分⼦链中能够独⽴运动的最⼩单位。

19.⾃由连接链不考虑键⾓的限制和位垒的障碍,是完全⾃由的理想模型。

20.主链全部由单键组成的⾼分⼦,⼀般柔性较好。

21.主链中含有芳杂环结构的⾼分⼦链柔顺性较差。

22.⾼分⼦主链含有孤⽴双键,柔顺性较好。

23.⾼分⼦侧基体积越⼤,极性越强,则柔顺性越差。

24. 聚合物晶体中最常见的结晶形式是球晶。

25. 实际的晶态聚合物,晶区和⾮晶区是同时存在的。

26. 结晶度提⾼,拉伸强度增加,⽽伸长率及冲击强度趋于降低;相对密度、熔点、硬度等物理性能也有提⾼。

27. 球晶尺⼨越⼩,材料的冲击强度越⾼。

《高分子物理》课程例题与解答

《高分子物理》课程例题与解答

《高分子物理》课程例题与解答高分子物理例题部分例1.出异戊二烯加聚形成的聚异戊二烯的可能的结构和名称(只考虑重复单元以头-尾连接)。

解:顺式1,4-聚异戊二烯;反式-聚异戊二烯;全同1,2(或3,4)- 聚异戊二烯;间同1,2(或3,4)- 聚异戊二烯;无规1,2(或3,4) 聚异戊二烯;顺、反1,4-,1,2(或3,4) 聚异戊二烯.例2.试述下列烯类聚合物的构型特点及其名称,式中R表示链节构型是R构型,S表示链节构型是S构型:(1)-R-R-R-R-R-R-;(2)-S-S-S-S-S-S-;(3)-R-S-R-S-R-S-;(4)-S-R-R-S-S-R-。

解:(1)R构型全同立构或等规聚合物;(2)S构型全同立构或等规聚合物;(3)R-S构型交替的间同立构或间规聚合物;(4)R-S 构型链节无规连接的无规立构聚合物。

常见错误分析:“(1)和(2)是均聚物;(3)是交替共聚物;(4)是无规共聚物。

”这里是将构型与共聚序列混为一谈。

例3.两种单体A、B以等物质的量共聚,用图表示三种有代表性的共聚物。

解:-ABABABAB-;-AAAA-BBBB-;-AABABBBA-。

例 4.(1)由丙烯得到的全同立构聚丙烯有无旋光性?(2)假若聚丙烯的等规度不高,能不能用改变构象的方法提高等规度?解:(1)无旋光性。

(2)不能。

提高聚丙烯的等规度需要改变构型,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的变化,改变构象只需要克服单键内旋转位垒即可实现;而改变构型必须经过化学键的断裂和重组才能实现。

例5.近程相互作用和远程相互作用的含义及它们对高分子链的构象有何影响?解:所谓“近程”和“远程”是根据沿大分子链的走向来区分的,并非为三维空间上的远和近。

事实上,即使是沿高分子链相距很远的链节,也会由于主链单键的内旋转而会在三维空间上相互靠得很近。

高分子链节中非键合原子间的相互作用-近程相互作用,主要表现为斥力,如-CH2-CH2-中两个C上的两个H的范德华半径之和为0.240nm,当两个H为反式构象时,其间的距离为0.247nm,处于顺式构象时为0.226nm。

高分子物理习题问题详解

高分子物理习题问题详解

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 3C C HH H HCH CH 2CH CH 3C C H CH 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 CH3H⑥3,4-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。

高分子物理练习题(含答案)

高分子物理练习题(含答案)

高分子物理练习题(含答案)一、单选题(共70题,每题1分,共70分)1、聚合物的导电性随温度升高而()。

A、降低B、升高C、保持不变正确答案:B2、以下使Tg增加的因素哪个不正确。

()A、压力增加B、主链杂原子密度增加C、主链芳环增加正确答案:B3、要使熔融纺丝时不易断裂,应选用的原料为()。

A、相对分子质量分布较宽B、相对分子质量较高C、相对分子质量较低正确答案:B4、“大分子链结构单元的键接顺序不同所引起的异构体。

”是下列选项中哪一个名词的解释。

()A、次级松弛B、键接异构C、脆性断裂D、增塑作用正确答案:B5、结晶型聚合物的结晶温度范围是()。

A、Tg~TmB、Tg~TdC、Tm~TdD、Tb~Tg正确答案:A6、以下哪个专业术语是“internal plasticization”的中文解释。

()A、增塑剂B、增塑作用C、内增塑作用D、外增塑作用正确答案:C7、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( )。

A、左B、右C、上D、下正确答案:B8、以下哪个专业术语是“DTA”的中文解释。

()A、次价力B、单晶C、差热分析D、胆甾型正确答案:C9、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:C10、在什么温度下高分子线团较大。

()A、大于θ温度B、小于θ温度C、θ温度正确答案:A11、蠕变与应力松弛速度()。

A、随温度升高而增大B、随温度升高而减小C、与温度无关正确答案:A12、以下哪个专业术语是“anti-aging agent”的中文解释。

()A、交联剂B、降解反应C、防老剂D、抗氧剂正确答案:C13、高聚物在成型加工过程中经缓慢冷却后得到的产品具有( )。

A、脆性B、刚性C、柔韧性D、弹性正确答案:A14、下列方法可以提高聚合物的拉伸强度的是( )。

A、提高支化度B、橡胶共混C、加入增塑剂D、提高结晶度正确答案:D15、以下哪个专业术语是“orientation force”的中文解释。

高分子物理习题库与答案

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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。

高分子物理习题及答案.docx

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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。

高分子物理试题库(附答案)

高分子物理试题库(附答案)

高分子物理试题库(附答案)一、单选题(共70题,每题1分,共70分)1.聚乙烯无规线团的极限特征比为A、2B、1C、6.76正确答案:C2.高分子柔性愈小,其特性黏数受切变速的影响(A、愈小B、不确定C、没影响D、愈大正确答案:D3.下列聚合物中,不能结晶的是A、尼龙6B、乙丙橡胶C、聚三氟氯乙烯正确答案:B4.根据Flory-Krigbaum稀溶液理论,高分子在良溶剂中,高分子的排斥体积u为()。

A、u<0B、u>0C、不确定D、u=0正确答案:B5.在下列情况下,非极性交联聚合物(溶度参数为δ2)在溶剂(溶度参数为δ1)中的平衡溶胀比最大的是A、不确定B、δ1>δ2C、δ1=δ2D、δ1<δ2正确答案:C6.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:C7.下列条件中适于制备球晶的是A、熔体B、稀溶液C、高温高压正确答案:A8.理想溶液形成过程中体积变化△VM为()A、△VM<0B、△VM=0C、不确定D、△VM>0正确答案:B9.拉伸使聚合物的结晶度()。

A、减小B、增大C、不变正确答案:B10.橡胶在伸长的过程中会()。

A、无热量变化B、吸热C、放热正确答案:C11.聚乙烯可作为工程材料使用,是因为A、内聚能密度大B、分子链刚性大C、高结晶性正确答案:C12.下列三种高聚物中,玻璃化温度最低的是()。

A、聚二甲基硅氧烷B、聚乙烯C、聚甲醛正确答案:A13.在共轭二烯烃中,反式异构体的玻璃化温度比顺式()。

A、高B、低C、无差别正确答案:A14.下列条件中适于制备单晶的是()A、高温高压B、稀溶液C、熔体正确答案:B15.大多数的聚合物熔体属于()。

A、牛顿流体B、假塑性非牛顿流体C、宾汉流体D、胀塑性非牛顿流体正确答案:B16.同一聚合物的下列三种不同的黏度,最大的是()。

高分子物理习题讲解

高分子物理习题讲解

⾼分⼦物理习题讲解第⼀章绪论⼀、选择题1.GPC对⾼聚物进⾏分级的依据是(B)A.⾼聚物分⼦量的⼤⼩B.⾼分⼦流体⼒学体积⼤⼩C.⾼分⼦末端距⼤⼩D.⾼分⼦分⼦量分布宽度2.下列哪些⽅法获得的是数均分⼦量(BCD)A.粘度法B.冰点下降C.沸点升⾼D.渗透压E.超离⼼沉降F.光散射法3.聚合物分⼦量越⼤,则熔体粘度(A)对相同分⼦量聚合物⽽⾔,分⼦量分布越宽,则熔体粘度(B)A.增⼤B.降低C.相等D.不变4.某⼀⾼聚物试样A的分⼦量约为3×104,试样B的分⼦量约为7×105,测定试样A的分⼦量应采⽤(A)(B)等⽅法。

测出的分别是(C)(D)分⼦量。

测定试样B的分⼦量则宜采⽤(E)(F)等⽅法,测出的分别是(G)(各H)分⼦量。

A.膜渗透压B.粘度法降低C.数均D.粘均E.光散射F.凝胶渗透⾊谱法G.重均H.各种平均5.分⼦量相同的线形聚⼄烯和⽀化聚⼄烯的混合试样,当采⽤的溶解度分级时不能将它们分开,这是由于(AB)⽽采⽤GPC法则能将它们分开,这是由于(CD)⾸先被淋洗出来的是(E)A.两者分⼦量相同B.溶解度相同C.它们的分⼦尺⼨不⼀样D.流体⼒⽴体积不同E.线性聚⼄烯6.聚合物没有⽓态是因为(B)A .聚合物不耐⾼温B .聚合物分⼦间⼒很⼤C .聚合物的结构具多分散性D .聚合物的分⼦量具多分散性7.下列哪些⽅法获得的是数均分⼦量(BCD )A .粘度法B .冰点下降C .沸点升⾼D .渗透压E .超离⼼沉降F .光散射法8.不同⽤途和不同成型⽅法对聚合物分⼦量的⼤⼩有不同的要求。

通常是(C )A .合成纤维分⼦量最⾼,塑料最低9.下列那种⽅法可测定聚合物的数均分⼦量(B )A .超速离⼼沉降;B .膜渗透压C .黏度D .光散射⼆、问答与计算题1. 某⾼聚物10,0000M η=,已知Mark-Houwink ⽅程中4110/d g -K =?I ,α=0.8 Huggins ⽅程中常数κ=0.33(1)计算c =0.0030g/ml 时,溶液的相对粘度r η。

高分子物理试题库及答案

高分子物理试题库及答案

高分子物理试题库及答案一、选择题1. 下列哪一项不是高分子材料的特点?A. 高分子材料具有可塑性B. 高分子材料具有热塑性C. 高分子材料具有热固性D. 高分子材料具有导电性答案:D2. 高分子链的构象变化主要受哪些因素影响?A. 分子量B. 温度C. 溶剂D. 以上都是答案:D二、填空题1. 高分子材料的玻璃化转变温度是指材料从______状态到______状态的转变温度。

答案:玻璃态;高弹态2. 聚合物的分子量分布可以通过______曲线来表示。

答案:分子量分布三、简答题1. 简述高分子材料的力学性能特点。

答案:高分子材料的力学性能特点包括高弹性、高韧性、高抗冲击性、良好的耐磨性和良好的抗疲劳性等。

2. 解释什么是聚合物的分子量分布。

答案:聚合物的分子量分布是指聚合物中不同分子量的分子所占的比例。

由于聚合反应的不完全性,实际的聚合物中分子的分子量并不是单一的,而是呈一定范围分布的。

四、计算题1. 已知某聚合物的分子量为10000,求其分子量分布指数(Mw/Mn),假设Mn=5000。

答案:Mw/Mn = 10000 / 5000 = 22. 假设某聚合物的分子量分布指数为2,求其分子量Mw,已知Mn=5000。

答案:Mw = Mn * (分子量分布指数) = 5000 * 2 = 10000五、论述题1. 论述高分子材料在现代工业中的应用及其重要性。

答案:高分子材料因其独特的物理、化学和力学性能,在现代工业中应用广泛。

例如,在汽车工业中,高分子材料可用于制造轻质的车身部件以降低能耗;在电子工业中,高分子材料可用于制造绝缘材料和柔性电路板;在医疗领域,高分子材料可用于制造各种医疗器械和生物可降解的植入物。

高分子材料的轻质、耐腐蚀、可塑性强等特点使其在现代工业中具有不可替代的重要性。

高分子物理模拟题及参考答案

高分子物理模拟题及参考答案

高分子物理模拟题及参考答案一、单选题(共70题,每题1分,共70分)1、以下哪种材料的密度最大。

()A、高压聚乙烯B、低压聚乙烯C、聚丙烯正确答案:B2、以下哪个专业术语是“nematic”的中文解释。

()A、向列型B、近晶型C、胆甾型D、液晶基元正确答案:A3、下列物质中,具有粘弹性的是()。

A、硫化橡胶B、硬塑料C、聚合物熔体D、三者都有正确答案:D4、以下哪个专业术语是“oxidative degradationreaction”的中文解释。

()A、光降解B、降解反应C、氧化降解反应D、解聚反应正确答案:C5、聚碳酸酯的应力-应变曲线属以下哪一类。

()A、硬而脆B、软而韧C、硬而韧正确答案:C6、“在标准熔融指数仪中,先将聚合物加热到一定温度,使其完全熔融,然后在一定负荷下将它在固定直径、固定长度的毛细管中挤出,十分钟内挤出的聚合物的质量克数。

”是下列选项中哪一个名A、键接异构B、内聚能密度C、熔融指数D、溶度参数正确答案:C7、单晶的适宜制备条件是 ( ) 。

A、极稀溶液且从高聚物熔点以上缓慢降温析出B、浓溶液析出C、稀溶液加搅拌析出D、高温高压下缓慢结晶正确答案:A8、聚苯乙烯的英文缩写是()。

A、LDPEB、PSC、PVCD、PMMA正确答案:B9、以下哪一种天然高分子是单分散的。

()A、纤维素B、天然橡胶C、牛奶酪蛋白正确答案:C10、聚对苯二甲酸乙二醇酯的英文缩写是()。

A、PSB、PVCC、PMMAD、PET正确答案:D11、“又称广义酸碱作用,是指溶质和溶剂分子间的作用力大于溶质分子间的作用力,而使溶质分子彼此分离而溶解于溶剂中。

”是下列选项中哪一个名词的解释。

()A、增塑作用B、次级松弛C、Boltzmann原理D、溶剂化作用正确答案:D12、刚性增加时,以下哪条不正确。

()A、Tb增加B、Tg~Tb增加C、Tf增加正确答案:A13、高分子链内旋转受阻程度越大,其均方末端距 ( )。

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

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()。

高分子物理测试题(含参考答案)

高分子物理测试题(含参考答案)

高分子物理测试题(含参考答案)一、单选题(共70题,每题1分,共70分)1、以下哪个专业术语是“photodegradation reaction”的中文解释。

()A、氧化降解反应B、解聚反应C、降解反应D、光降解正确答案:D2、以下哪个专业术语是“hydrogen bond”的中文解释。

()A、蠕变B、高分子C、橡胶D、氢键正确答案:D3、以下哪个专业术语是“relaxation time”的中文解释。

()A、松弛时间B、应力-应变力曲线C、松弛过程D、应力松弛正确答案:A4、以下哪个专业术语是“dispersion force”的中文解释。

()A、次价力B、静电力C、色散力D、诱导力正确答案:C5、判断下列叙述中不正确的是()。

A、结晶温度越低,体系中晶核的密度越大,B、所的球晶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正确答案:C6、共聚物的Tg一般总是于两均聚物的的玻璃化温度。

()A、高B、低C、介于两者之间正确答案:C7、下列聚合物的内耗大小排列顺序正确的为()。

A、SBR﹥NBR﹥BRB、NBR﹥BR﹥SBRC、NBR﹥SBR﹥BR正确答案:C8、高分子-溶剂相互作用参数χ1()聚合物能溶解在所给定的溶剂中。

A、χ1<1/2B、χ1=1/2C、χ1>1/2正确答案:A9、PVC中添加()时,Tg和Tf均向低温方向移动。

A、填充剂B、稳定剂C、增塑剂正确答案:C10、下列方法中,能提高聚合物模量的是()。

A、与橡胶共混B、提高结晶度C、提高支化程度D、加入增塑剂正确答案:B11、下列哪个过程的熵变增加。

()A、交联B、橡胶拉伸C、结晶熔化正确答案:C12、下列各式关于均方末端距大小顺序正确的是 ( )。

A、完全伸直链B、自由旋转链C、自由结合链D、自由结合链正确答案:A13、下列方法中能使等规聚丙烯制品透明性增加的是 () 。

A、退火处理B、与结晶聚乙烯共混C、加入成核剂D、与非晶聚氯乙烯共混正确答案:C14、以下哪个专业术语是“SEM”的中文解释。

高分子物理试题(含参考答案)

高分子物理试题(含参考答案)

高分子物理试题(含参考答案)一、单选题(共70题,每题1分,共70分)1.高聚物的构型包括A、旋光异构体B、几何异构体C、旋光异构体和几何异构体正确答案:C2.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:B3.全同聚丙烯的分子链在晶体中所采取的构象是A、螺旋链B、扭曲的锯齿链C、平面锯齿链正确答案:A4.理想橡胶的泊松比为()。

A、>1/2B、<1/2C、1/2正确答案:C5.高分子的下列性质中,随高分子的柔顺性增加而增加的是()A、TmB、TgC、结晶能力正确答案:C6.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、插线板模型正确答案:B7.下列三种聚合物,密度最大的是A、聚丙烯B、低压聚乙烯C、高压聚乙烯正确答案:B8.下列聚合物中,刚性因子最小的是A、PEB、PA6C、PAN正确答案:C9.分子链的支化度增加,拉伸强度一般()。

A、增大C、减小正确答案:C10.光散射实验中,若入射光是非偏振光,分别在90°~180°的散射角范围测定大粒子高分子稀溶液散射光强,所测得的散射光强随散射角的增大而()A、增大B、不变C、降低D、不确定正确答案:C11.增加分子极性,聚合物的玻璃化温度将()A、保持不变B、下降C、升高正确答案:C12.同一聚合物的下列三种不同的黏度,最大的是()。

A、零剪切黏度B、表观黏度C、无穷剪切黏度正确答案:A13.HDPE的结晶度比LDPEA、相等B、低C、高正确答案:C14.以下哪种天然高分子是单分散的()A、牛奶酪蛋白B、纤维素C、天然橡胶正确答案:A15.分子间相互作用增强,则熔体黏度将()。

A、基本不变B、增大C、降低正确答案:B16.高聚物发生强迫高弹形变的条件是()。

A、断裂应力等于屈服应力B、断裂应力小于屈服应力C、断裂应力大于屈服应力正确答案:C17.溶液的黏度比(相对黏度)为()A、小于1,大于0B、小于1C、大于1正确答案:C18.聚甲醛的分子链在晶体中的构象是A、螺旋链B、扭曲的锯齿链C、平面锯齿链正确答案:A19.光散射实验中,若入射光是非偏振光,分别在90°~180°的散射角范围测定小粒子散射光强,所测得的散射光强随散射角的增大而()A、增大B、降低C、不变D、不确定正确答案:A20.下列三种高聚物中,玻璃化温度最低的是()A、聚甲醛B、聚二甲基硅氧烷C、聚乙烯正确答案:B21.高聚物的黏流温度随相对分子质量的增大而()。

高分子物理测试题(含参考答案)

高分子物理测试题(含参考答案)

高分子物理测试题(含参考答案)一、单选题(共50题,每题1分,共50分)1、橡胶的使用温度范围是( )。

A、Tg~T之间B、T以上C、Tg以上正确答案:A2、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KC、结晶线生长率正确答案:C3、下列因素中,引起聚合物爬杆效应的是( )。

A、黏性行为B、弹性行为C、温度效应正确答案:B4、增加分子极性,聚合物的玻璃化温度将( )A、下降B、升高C、保持不变正确答案:B5、高聚物在交变应力的作用下,与能量损耗有关的模量是( )。

A、储存模量和损耗模量B、储存模量C、损耗模量正确答案:C6、高分子的下列性质中,随高分子的柔顺性增加而增加的是A、TgB、TmC、结晶能力正确答案:C7、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、间同异构体C、几何异构体正确答案:C8、聚合物溶液在搅拌下结晶时可以形成A、球晶B、串晶C、单晶正确答案:B9、熔融指数的单位是( )A、泊B、秒C、克正确答案:C10、橡胶在伸长的过程中会( )。

A、无热量变化B、放热C、吸热正确答案:B11、某聚合物拉伸时发生脆性断裂,说明( )。

A、拉伸强度低于剪切强度B、拉伸强度高于剪切强度正确答案:A12、如果C—C键长为l=1.54×10~10m,则聚合度为1000的聚乙烯自由结合链的根均方末端距为:√r2=(A、4.87×10-9mB、6.89×10-9mC、9.74×10-9m正确答案:B13、凝胶色谱柱内载体的孔洞体积愈大,则其分离效率(A、不确定B、愈高C、没影响D、愈低正确答案:B14、在下列聚合物中,结晶能力最强的是A、无规聚苯乙烯B、等规聚苯乙烯C、苯乙烯-丁二烯共聚物正确答案:B15、在下列情况下,非极性交联聚合物(溶度参数为δ2)在溶剂(溶度参数为δ1)中的平衡溶胀比最大的是A、δ1=δ2B、不确定C、δ1>δ2D、δ1<δ2正确答案:A16、非极性聚合物溶解在非极性溶剂中,混合热△Hm为(A、不确定B、△Hm>0C、△Hm=0D、△Hm<0正确答案:B17、交联高聚物蠕变过程中的形变包括( )。

高分子物理考试题及答案

高分子物理考试题及答案

高分子物理考试题及答案一、单选题(共70题,每题1分,共70分)1、聚苯乙烯-苯溶液比苯乙烯-苯溶液(相同分子数的溶质),以下哪一条正确。

()A、较高的蒸汽压B、较低的黏度C、较低的混合熵正确答案:C2、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、拉伸取向C、高弹态转变为玻璃态D、熔融正确答案:D3、结晶度不能用以下哪种方法测定。

()A、热分析法B、膨胀计法C、双折射法正确答案:C4、聚碳酸酯的英文缩写是()。

A、PPB、PCC、PMMAD、LDPE正确答案:B5、判断下列叙述中不正确的是()。

A、结晶高聚物中晶片的取向在热力学上是稳定的B、取向使材料的力学、光学、热性能各向同性C、高聚物的取向状态是热力学上一种非平衡态正确答案:B6、聚氯乙烯的英文缩写是()。

A、LDPEB、HDPEC、PVC正确答案:C7、以下哪种聚合物不存在Tg。

()A、齐聚物B、低相对分子质量且高交联度C、低结晶度且高相对分子质量正确答案:B8、在高分子-良溶剂的稀溶液中,第二维里系数是()。

A、正值B、零C、负值正确答案:A9、“聚合物的力学松弛行为是其整个受力历史上诸松弛过程的线性加和的结果。

”是下列选项中哪一个名词的解释。

()A、Boltzmann原理B、柔顺性C、熔限D、次级松弛正确答案:A10、以下哪个专业术语是“gel permeationchormatography”的中文解释。

()A、凝胶渗透色谱B、缨状胶束模型C、纤维状晶体D、特性黏度正确答案:A11、以下哪个专业术语是“orientation”的中文解释。

()A、相态B、结晶过程C、解聚反应D、取向正确答案:D12、在下列溶剂中,可溶解尼龙-66的是()。

A、甲酸C、乙酸乙酯正确答案:A13、WLF方程不能用于()。

A、测松弛时间B、测结晶度C、测黏度正确答案:B14、以下哪个专业术语是“SIMS”的中文解释。

()A、扫描电镜法B、电子光谱C、二级离子质谱D、接触角方法正确答案:C15、以下哪个专业术语是“reduced viscosity”的中文解释。

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。

高分子物理试题库参考答案

高分子物理试题库参考答案

高分子物理试题库+参考答案一、单选题(共70题,每题1分,共70分)l、下列方法中,可以降低熔点的是()。

A、降低结晶度B、加入增塑剂C、主链上引入芳杂环D、提高分子量正确答案:B2、“是高聚物链段运动开始发生的温度.”是下列选项中哪一个名词的解释。

()A、构型B、熔融指数C、玻璃化温度D、泊松比正确答案: C3、GPC测定相对分子质量分布时,从色谱柱最先分离出来的是()。

A、相对分子质量最大的B、相对分子质量最小的C、依据所用的溶剂不同,其相对分子质量大小的先后次序正确答案:A4、聚苯乙烯分子中可能呈现的构象是()。

A、螺旋链B、无规线团C、折叠链正确答案:B5、“联系起两银文面的束状或高度取向的聚合物。

”是下列选项中哪一个名词的解释。

()A、银纹质(体)B、力学状态C、银纹D、解聚反应正确答案:A6、下列哪种聚合物不存在旋光异构体?()A、聚甲基丙烯酸甲酣B、聚异戊二烯C、聚乙烯D、聚丙烯正确答案: C7以下哪个专业术语是"ma cro mol ecu le"的中文解释。

()A解聚反应B、粘弹性C、高分子D、D高聚物正确答案: C8、下列一组高聚物中,内聚能密度最大的是()。

A、橡胶B、纤维C、塑料正确答案:B9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:B10、下列聚合物中分子链柔性最大是()。

A聚丙烯B、聚氯乙烯C、聚乙烯D、聚丙烯腊正确答案: C11反1,4-聚异戊二烯的Tg比顺14-聚异戊二烯的Tg()。

A、低B、差不多C、高正确答案: C12、以下三种聚合物,内聚能密度最大的是()。

A橡胶B、纤维C、塑料正确答案:B13、WLF方程不能用于()。

A测松弛时间B、测黏度C、测结晶度正确答案: C14、“材料拉伸时横向应变与纵向应变比值之负数,是一个反映材料性质的重要参数。

高分子物理习题和答案

高分子物理习题和答案

⾼分⼦物理习题和答案第1章⾼分⼦链的结构1. 写出聚氯丁⼆烯的各种可能构型。

2. 构型与构象有何区别?聚丙烯分⼦链中碳-碳单键是可以旋转的,通过单建的内旋转是否可以使全同⽴构的聚丙烯变为间同⽴构的聚丙烯?为什么?答: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。

构象:由于分⼦中的单键内旋转⽽产⽣的分⼦在空间的不同形态。

全同⽴构聚丙烯与间同⽴聚丙烯是两种不同构型,必须有化学键的断裂和重排。

3. 为什么等规⽴构聚苯⼄烯分⼦链在晶体中呈31螺旋构象,⽽间规⽴构聚氯⼄稀分⼦链在晶体中呈平⾯锯齿构象?答:因为等规PS 上的苯基基团体积较⼤,为了使体积较⼤的侧基互不⼲扰,必须通过C -C 键的旋转加⼤苯基之间的距离,才能满⾜晶体中分⼦链构象能量最低原则;对于间规PVC ⽽⾔,由于氢原⼦体积⼩,原⼦间⼆级近程排斥⼒⼩,所以,晶体中分⼦链呈全反式平⾯锯齿构象时能量最低。

4. 哪些参数可以表征⾼分⼦链的柔顺性?如何表征?答:空间位阻参数δ212,2=rf h h δδ越⼤,柔顺性越差;δ越⼩,柔顺性越好;特征⽐C n 22nlh c n =对于⾃由连接链 c n =1对于完全伸直链c n =n ,当n→∞时,c n 可定义为c ∞,c ∞越⼩,柔顺性越好。

链段长度b :链段逾短,柔顺性逾好。

5. 聚⼄烯分⼦链上没有侧基,内旋转位能不⼤,柔顺型好。

该聚合物为什么室温下为塑料⽽不是橡胶?答:因为聚⼄烯结构规整,易结晶,故具备了塑料的性质,室温下聚⼄烯为塑料⽽不是橡胶。

6. 从结构出发,简述下列各组聚合物的性能差异: (1) 聚丙烯腈与碳纤维;线性⾼分⼦梯形⾼分⼦(2)⽆规⽴构聚丙烯与等规⽴构聚丙烯;⾮晶⾼分⼦结晶性⾼分⼦ (3)顺式聚1,4-异戊⼆烯(天然橡胶)与反式聚1,4-异戊⼆烯;柔性 (4)⾼密度聚⼄烯、低密度聚⼄烯与交联聚⼄烯。

⾼密度聚⼄烯为平⾯锯齿状链,为线型分⼦,模量⾼,渗透性⼩,结晶度⾼,具有好的拉伸强度、劲度、耐久性、韧性;低密度聚⼄烯⽀化度⾼于⾼密度聚⼄烯(每1000个主链C 原⼦中约含15~35个短⽀链),结晶度较低,具有⼀定的韧性,放⽔和隔热性能较好;交联聚⼄烯形成了⽴体⽹状的结构,因此在韧性、强度、耐热性等⽅⾯都较⾼密度聚⼄烯和低密度聚⼄烯要好。

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例10.计算M=250000g/mol的聚乙烯链的均方根末端距, 假定为等效自由结合链,链段长为18.5个C-C键。
解:每个CH2基团的相对分子质量为14g/mol,因而链段数ne为 2.5×105/(14×18.5)=9.65×102。链段长le为18.5bsinθ/2,式中 θ=109.5°,b=0.154nm,所以le=2.33nm
解 是因为溶剂诱导结晶,有机溶剂岑如聚合物分子链之间降低了高分 子链间相互作用力,使链段更易运动,从而Tg降低至室温以下而结晶。
例19、已知PE的结晶密度为1000kg/m3,无定型PE的密度为865kg/m3,计算密 度为970kg/m3的线性PE和密度为917kg/m3的支化PE的fcw.解释为什么两者的 结晶度相差那么大?
例4.试述下列烯类聚合物的构型特点及其名称,式中R表示 链节构型是R构型,S表示链节构型是S构型: (1)-R-R-R-R-R-R-; (2)-S-S-S-S-S-S-; (3)-R-S-R-S-R-S-; (4)-S-R-R-S-S-R-。
解:(1)R构型全同立构或等规聚合物;(2)S构型全同立 构或等规聚合物;(3)R-S构型交替的间同立构或间规聚合 物;(4)R-S构型链节无规连接的无规立构聚合物。 常见错误分析: “(1)和(2)是均聚物;(3)是交替共 聚物;(4)是无规共聚物。”这里是将构型与共聚序列混 为一谈。
例17试分析聚三氟氯乙烯是否结晶性聚合物?要制成透明薄板制品, 问成型过程中要注意什么条件的控制? ” 解 是结晶性聚合物,由于氯原子与氟原子大小差不多,分子结构的对
称性好,所以易结晶。
成型过程中要使制品快速冷却,以降低结晶度并使晶粒更细小,才能 得到透明薄板。
例18、透明的聚酯薄膜在室温二氧六环中浸泡数分钟就 变成不透明,这是为什么?
Lmax/(hf,r2)1/2=√n/3=√4000/3=36.5 可见,高分子链在一般情况下是相当卷曲的,在外力作用下链段运动的结
果是使分子趋于伸展。于是在外力作用下某些高分子材料可以产生很大形 变,理论上,聚合度为2000的聚乙烯完全伸展可产生36.5倍形变。 注意:公式中的n为键数,而不是聚合度,本题中n为4000,而不是2000。
例7:为何自由基聚合反应得到的聚醋酸乙烯酯为非晶态 聚合物,水解后却得到了结晶态的聚乙烯醇。
答:自由基聚合反应得到的是无规聚醋酸乙烯酯,其主链含有不对称中心, 使得高分子链的对称性和规整性都被破坏,完全不能结晶。但由它水解得 到的聚乙烯醇却能结晶,是由于羟基的体积不太大,而又具有较大极性的 缘故。
例21、简述聚合物的溶解过程,并解释为什么大多数聚合物的溶解度很慢?
解 因为聚合物分子与溶剂分子的大小相差悬殊,两者的分子运动速度差别 很大,溶剂分子能比较快的渗透进入高聚物,而高分子向溶剂的扩散却非 常慢。这样,高聚物的溶解过程要经过两个阶段,先是溶剂分子渗入高聚 物内部,使高聚物体积膨胀,称为“溶胀”,然后才是高分子均匀分散在 溶剂中,形成完全溶解的分子分散的均相体系。整个过程往往需要较长的 时间。 高聚物的聚集态又有非晶态和晶态之分。非晶态高聚物的分子堆砌比较松 散,分子间的 相互作用较弱,因而溶剂分子比较容易渗入高聚物内部使之 溶胀和溶解。晶态高聚物由于分子排列规整,堆砌紧密,分子间相互作用 力很强,以致溶剂分子渗入高聚物内部非常困难,因此晶态高聚物的溶解 要困难得多,非极性的晶态高聚物(如PET)在室温很难溶解,往往要升 温至其熔点附近,待晶态转变为非晶态后才可溶;极性的晶态高聚物在室 温就能溶解在极性溶剂中。
例14、 有两种乙烯和丙烯的共聚物,其组成相同(均为 65%乙烯和35%丙烯),但其中一种室温时是橡胶状的, 一直稳定降至约-70 oC时才变硬,另一种室温时却是硬而 韧又不透明的材料。试解释他们在内在结构上的差别。
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 晶格中分子链难以堆砌整齐,所以得到一个无定型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。由于能结晶从而是硬而韧的塑料, 且不透明。
例9.(1)计算相对分子质量为280000的线形聚乙烯分子的 自由旋转链的均方末端距。键长为0.154nm,键角为 109.5°;(2)用光散射法测得在θ溶剂中上述样品的链均方末端 距为56.7nm,计算刚性比值;(3)由自由旋转链的均方末端 距求均方旋转半径。
解:(1) (1h/f6,r2h)21=/21=528nnl2m=22。×2×10000×1.542=949(nm2);(2)σ=(h02/hf,r2)1/2=1.84;(3)s2=
错误分析 “若有两种均聚物有相同类型的结晶结构也能结晶,如两种尼 龙。”这里将无规立构与无规共聚混为一谈。易混淆的还有“无规线 团”。这三种“无规”完全是不同的概念。
例16、(1)为什么聚对苯二甲酸乙二醇酯从熔体淬火时 得到透明体?(2)为什么IPMMA是不透明名的?
解 (1)聚对苯二甲酸乙二醇酯的结晶速度很慢,快速冷却时来不及 结晶,所以透明。(2)等规PMMA结晶能力很大,结晶快,所以它的 试样总是不透明的。
” 解:பைடு நூலகம்
例20、(1)将熔融态的聚乙烯(PE),聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET) 和聚苯乙烯(PS)淬冷到室温,PE是半透明的,而PET和PS是透明的。 为什么?(2)将上述的PET透明试样,在接近玻璃化温度下进行拉 伸,发现式样外观由透明变为混浊,试从热力学观点来解释这一现 象。
解 (1)当光线通过物体时,若全部通过,则此物体时透明的。若光线全 部被吸收,则此物体为黑色。对于高聚物的晶态结构总是晶区与非晶区共 存,而晶区与非晶区的密度不同,物质的折光率又与密度有关,因此高聚 物的晶区与非晶区折光率不同。光线通过结晶高聚物时,在晶区界面上必 然发生折射、反射和散射,不能直接通过,故两相并存的结晶高聚物通常 呈乳白色,不透明或半透明,如聚乙烯,尼龙等。当结晶度减小时,透明 度增加。对于完全非晶的高聚物,光线能通过,通常是透明的,如有机玻 璃、聚苯乙烯等。另外,结晶高聚物要满足充要条件
例5.(1)由丙烯得到的全同立构聚丙烯有无旋光性?(2)假 若聚丙烯的等规度不高,能不能用改变构象的方法提高等规度?
解:(1)无旋光性。(2)不能。提高聚丙烯的等规度需要改变构型,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 列的变化,改变构象只需要克服单键内旋转位垒即可实现;而改变构型必 须经过化学键的断裂和重组才能实现。
例13、降下列三组聚合物的结晶难易程度排列成序:(1) PE,PP,PVC,PS,PAN;(2)聚对苯二甲酸乙二酯,聚间苯二甲酸 乙二酯,聚己二酸乙二酯;(3)尼龙-66,尼龙-1010。
解 结晶的难易程度为:(1)PE>PAN>PP>PVC>PS;(2)聚乙二酸乙二酯>聚对苯 二甲酸乙二酯>聚间苯二甲酸酯,由于聚己二酸乙二酯柔性好聚间苯二甲 酸乙二醇酯对称性不好;(3)尼龙-66>尼龙1010,由于尼龙-66分子中的 氢键密度大于尼龙1010。
例2.两种单体A、B以等物质的量共聚,用图表示三种有 代表性的共聚物。
解:-ABABABAB-;-AAAA-BBBB-;-AABABBBA-。
例3:为何自由基聚合反应得到的聚醋酸乙烯酯为非晶态 聚合物,水解后却得到了结晶态的聚乙烯醇。
答:自由基聚合反应得到的是无规聚醋酸乙烯酯,其主链含有不对称 中心,使得高分子链的对称性和规整性都被破坏,完全不能结晶。但 由它水解得到的聚乙烯醇却能结晶,是由于羟基的体积不太大,而又 具有较大极性的缘故。
例6.近程相互作用和远程相互作用的含义及它们对高分子链的构象 有何影响?
解:所谓“近程”和“远程”是根据沿大分子链的走向来区分的,并非为 三维空间上的远和近。事实上,即使是沿高分子链相距很远的链节,也会 由于主链单键的内旋转而会在三维空间上相互靠得很近。
高分子链节中非键合原子间的相互作用-近程相互作用,主要表现为斥力, 如式构-CH象2-时CH,2-中其两间个的C距上离的为两0个.24H7的nm范,德处华于半顺径式之构和象为时0.为2400.n22m6,n当m两。个因H此为这反两 个H原子间的相互作用主要表现为斥力,至于其他非键合原子更是如此。 近程相互排斥作用的存在,使得实际高分子的内旋转受阻,使之在空间可 能有的构象数远远小于自由内旋转的情况。受阻程度越大,构象数就越少, 高分子链的柔性就越小。远程相互作用可为斥力,也可为引力。当大分子 链中相距较远的原子或原子团由于单键的内旋转,可使其间的相互作用在 距离小于范德华半径时表现为斥力,大于范德华半径时为引力。无论哪种 力都使内旋转受阻,构象数减少,柔性下降,末端距变大。
例12、根据高聚物的分子结构和分子间作用能,定性地 讨论表表1中所列各高聚物的性能。
解 (1)聚乙烯、聚异丁烯、天然橡胶和丁苯橡胶都有较好的柔顺性,他们 是和用作弹性体。其中聚乙烯由于结构高度对称,太易于结晶,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、聚乙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,易作纤维。可见,一 般规律是内聚能密度小于70cal/cm3的为橡胶,内聚能密度在70~100的为塑料; 大于100的为纤维。
例1.出异戊二烯加聚形成的聚异戊二烯的可能的结构和名 称(只考虑重复单元以头-尾连接)。
解:顺式1,4-聚异戊二烯;反式-聚异戊二烯;全同1,2(或3,4)- 聚异戊二 烯;间同1,2(或3,4)- 聚异戊二烯;无规1,2(或3,4) 聚异戊二烯;顺、反 1,4-,1,2(或3,4) 聚异戊二烯.
例15、 判断正误:“分子在晶体中是规整排列的,所以只有全同立 构或间同了;立构的高分子才能结晶,无规立构的高分子不能结晶。 ” 解 错。无规立构不等于没有对称性,况且对称性不是唯一的结构影响
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