第三版_高分子物理课后习题答案(详解)

合集下载

金日光_华幼卿_第三版_高分子物理课后习题答案(详解)要点

金日光_华幼卿_第三版_高分子物理课后习题答案(详解)要点

高分子物理答案详解(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)由于等规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。

(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。

高分子物理第三版课后答案

高分子物理第三版课后答案

高分子物理第三版课后答案【篇一:何曼君高分子物理第三版课后习题答案】>1 写出由取代的二烯(1,3丁二烯衍生物)ch3chchchcooch3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:chchcooch3ch3n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hio4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:ch2ch2ch2ch2ch2och2ch2choh同时若用hio4氧化处理时,可得到乙酸和丙酮:ch2ohch2ohch2ohch3ooh+ch3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hio4氧化处理时,也得不到丙酮:ch2ohohch2ch2oho2oohchoch2chch2ch22oohch2ohohch2ch2ohch3ooh+oho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(ch2chcl)和偏氯乙烯(ch2ccl2)的共聚物,经脱除hcl和裂解后,产物有:clclclcl,clcl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):ch2cl(v)+ch2cl(d)clvvddvvddvdvdclclcl这四种排列方式的裂解产物分别应为:,,cl,clcl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:vvv、ddd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(何曼君第三版)课后习题答案

高分子物理(何曼君第三版)课后习题答案
2 (h02 / h 2 fr ) 1
PDMS 1.4-1.6 1.40 4.9
PIP 1.4-1.7 1.83 8
PIB 2.13 1.83 7.3
PS 2.2-2.4 2.00 8
PAN 2.6-3.2 3.26 13
EC 4.2 20 20
L0(nm) 结构单元数/链段
解:以上高分子链柔顺性的次序是:EC<PAN<PS<PIB<PIP PDMS 适于做纤维用的是 EC、PAN; 适于做塑料用的是 PS、(EC); 适于做橡胶用的是 PIB、PIP、PDMS。
V V D D
V V D D
V D V D
Cl
Cl
Cl
这四种排列方式的裂解产物分别应为:


Cl

Cl
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
ห้องสมุดไป่ตู้

D
D
D
的序列分布,而其余两种情况的无规链节很少。
4 异戊二烯聚合时,主要有1,4-加聚和3,4-加聚方式,实验证明,主要裂解产物的组成与聚合时 的加成方法有线形关系。今已证明天然橡胶的裂解产物中
CH2 CH2 CH OH CH2 CH OH CH2 CH OH CH2O CH2 CH O CH O CH2 CH2 CH OH
同时若用HIO4氧化处理时,可得到乙酸和丙酮:
CH2 CH OH CH2 CH OH CH2 CH OH HIO4 CH3 C O OH
+
CH3 C O
CH3
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HIO4氧化处理时,也得不到丙酮:

高分子物理课后习题问题详解(详解)

高分子物理课后习题问题详解(详解)

⾼分⼦物理课后习题问题详解(详解)⾼分⼦物理答案详解(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,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。

(1)线性⾼分⼦梯形⾼分⼦(2 ⾮晶⾼分⼦结晶性⾼分⼦(3)柔性(4)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。

高分子物理课后习题答案(详解)-推荐下载

高分子物理课后习题答案(详解)-推荐下载
解:
对全部高中资料试卷电气设备,在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验;通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术通关,1系电过,力管根保线据护敷生高设产中技工资术艺料0不高试仅中卷可资配以料置解试技决卷术吊要是顶求指层,机配对组置电在不气进规设行范备继高进电中行保资空护料载高试与中卷带资问负料题荷试2下卷2,高总而中体且资配可料置保试时障卷,各调需类控要管试在路验最习;大题对限到设度位备内。进来在行确管调保路整机敷使组设其高过在中程正资1常料中工试,况卷要下安加与全强过,看度并22工且22作尽22下可22都能22可地护以缩1关正小于常故管工障路作高高;中中对资资于料料继试试电卷卷保破连护坏接进范管行围口整,处核或理对者高定对中值某资,些料审异试核常卷与高弯校中扁对资度图料固纸试定,卷盒编工位写况置复进.杂行保设自护备动层与处防装理腐置,跨高尤接中其地资要线料避弯试免曲卷错半调误径试高标方中高案资等,料,编试要5写、卷求重电保技要气护术设设装交备备置底4高调、动。中试电作管资高气,线料中课并敷3试资件且、设卷料中拒管技试试调绝路术验卷试动敷中方技作设包案术,技含以来术线及避槽系免、统不管启必架动要等方高多案中项;资方对料式整试,套卷为启突解动然决过停高程机中中。语高因文中此电资,气料电课试力件卷高中电中管气资壁设料薄备试、进卷接行保口调护不试装严工置等作调问并试题且技,进术合行,理过要利关求用运电管行力线高保敷中护设资装技料置术试做。卷到线技准缆术确敷指灵设导活原。。则对对:于于在调差分试动线过保盒程护处中装,高置当中高不资中同料资电试料压卷试回技卷路术调交问试叉题技时,术,作是应为指采调发用试电金人机属员一隔,变板需压进要器行在组隔事在开前发处掌生理握内;图部同纸故一资障线料时槽、,内设需,备要强制进电造行回厂外路家部须出电同具源时高高切中中断资资习料料题试试电卷卷源试切,验除线报从缆告而敷与采设相用完关高毕技中,术资要资料进料试行,卷检并主查且要和了保检解护测现装处场置理设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况,然后根据规范与规程规定,制定设备调试高中资料试卷方案。

高分子物理答案

高分子物理答案

高分子物理答案高分子物理答案详解(第三版)第一章聚合物的链结构1.写出聚氯丁二烯的各种可能构型。

等待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?A:(1)区别:构象是分子中原子在空间中由于单键的内旋而发生的变化,而构型是分子中原子在空间中通过化学键固定的排列;构象的改变不需要破坏化学键,但构型的改变必须破坏化学键。

(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.为什么等规聚丙烯分子链在晶体中呈现31螺旋构象,而间规聚氯乙烯分子链在晶体中呈现平面锯齿构象?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PVC中的氯取代基被广泛分离,且它们之间的距离大于范德华半径,因此平面锯齿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)空间阻力参数(或刚性因子)值越大,顺应性越差;(2)特征比CN越小,链的柔韧性越好;(3) B值越小,链越灵活。

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:这是因为聚乙烯具有良好的分子对称性,容易结晶,因此失去弹性。

因此,在室温下,它是塑料而不是橡胶。

6.从结构出发,简要介绍了以下几组聚合物的性能差异:(1)聚丙烯眼和碳纤维;(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)和反式聚1,4-异戊二烯(杜仲橡胶)。

(4)高密度聚乙烯、低密度聚乙烯和交联聚乙烯。

7.比较以下四组聚合物链的柔韧性,并简要解释。

解:8.单烯烃聚合物的聚合度为104。

当分子链完全伸展时,其均方根末端距离是分子链长度的多少倍?(假设分子链为自由旋转链。

高分子物理课后习题答案金日光_华幼卿_第三版_

高分子物理课后习题答案金日光_华幼卿_第三版_

高分子物理答案详解(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。

高分子物理何曼君第三版课后习题答案

高分子物理何曼君第三版课后习题答案
(1) l0
h02 293.9 1.17nm L反 251.5 L反 h02
2
(2) N 0

251.52 215(个) 293.9
第二章 高分子的聚集态结构
1 下表列出了一些聚合物的某些结构参数,试结合链的化学结构,分析比较它们的柔顺性好坏, 并指出在室温下各适于做何种材料(塑料、纤维、橡胶)使用。 聚合物
⑴ 聚合度为 5 10 的聚乙烯的平均末端距、均方末端距和最可几末端距;
4
⑵ 末端距在+10 Å和+100 Å处出现的几率。 解:⑴
1 cos 4.7 105 ( ) 2 1 cos 2 8N h l 448( ) 3
2 h2 fr nl
h

1
(1)涤纶树脂试样的密度和结晶度; (2)涤纶树脂的内聚能密度。 解: (1)密度
W 2.92 103 1.362 103 (kg m 3 ) 6 V (1.42 2.96 0.5110 )
结晶度 f 0v
a 1.362 1.335 16.36% c a 1.50 1.335
2 h0 835 104 nm M


2
L反 nl sin

2
2
M l sin 5.99 103 (nm) M M0 2
h2 835 104 nm M (1) l0 0 1.17nm L反 5.99 103 (nm) M
(2) N 0


2
L反
2 h0
V V D D
V V D D
V D V D
Cl
Cl
Cl
这四种排列方式的裂解产物分别应为:

高分子物理课后习题答案详解

高分子物理课后习题答案详解

高分子物理答案详解(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。

(1)线性高分子梯形高分子(2 非晶高分子结晶性高分子(3)柔性(4)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。

关于高分子物理课后习题答案金日光华幼卿第三版

关于高分子物理课后习题答案金日光华幼卿第三版

高分子物理答案详解第三版第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3.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..4.2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..5.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6.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..7.2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..8.哪些参数可以表征高分子链的柔顺性如何表征9.答:1空间位阻参数或称刚性因子;值愈大;柔顺性愈差;10.2特征比Cn;Cn值越小;链的柔顺性越好;11.3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6.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7.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..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内旋转链..单烯类 完全伸展链 222221cos 2max 3h n l n l θ-=≈∂ 自由旋转链 22221cos 21cos h f r n l nl θθ-==+ 9. 无规聚丙烯在环己烷或甲苯中、30℃时测得的空间位阻参数即刚性因子σ=;试计算其等效自由连接链的链段长度b 已知碳-碳键长为;键角为.... 解:221/20[/] 1.76h h f r σ== 220 1.76h =222221cos 2max 23h n l n l θ-== 又 max h Zb = 220h Zb = 10. 某聚苯乙烯试样的分子量为416000;试计算其无扰链的均方末端距已知特征c n =12..解:220/12Cn h nl == 4160004000104Xn == 28000n Xn == 第二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.. CED定义为单位体积凝聚体汽化时所需要的能量;单位:晶系:根据晶体的特征对称元素所进行的分类..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:%~%PE溶液中极缓慢冷却结晶或较高压力下100MP熔体结晶而成..结构特点:棱片状;其链长数百纳米;厚度为10nm;晶片厚度与分子量无关;分子链总是垂直于截面..树枝晶:形成条件:浓度较高、或温度较低、或聚合物分子量太大时;高分子不再形成单晶片;而是倾向于生成树枝晶;结构特点:单晶的聚集体;多晶结构..球晶:形成条件:>1%的浓溶液熔体冷却结晶结构特点:球晶分子链总是垂直于径向;单晶片的变形聚集体;有黑十字消光现象; 双折射现象伸展链晶:形成条件:高温高压熔体附近缓慢结晶高拉伸取向结构特点:分子链完全伸展;平行排列单向强度大串晶:形成条件:应力溶液结晶时边缓慢搅拌边结晶;拉伸挤出时有双向应力场作用..结构特点:折叠链与伸直链不可分离双向强度高柱晶:形成条件:应力作用下冷却结晶..结构特点:沿应力方向成行地形成晶核;再向四周生长成折叠链晶片单向强度大..纤维晶:形成条件:溶液流动;搅拌下结晶;熔体拉伸、剪切..结构特点:交错连接的微晶和韧性分子链相连构成..4.测定聚合物的结晶度的方法有哪几种简述其基本原理..不同方法测得的结晶度是否相同为什么答:1密度法;X射线衍射法;量热法;2密度法的依据:分子链在晶区规整堆砌;故晶区密度大于非晶区密度;X射线衍射法的依据:总的相干散射强度等于晶区和非晶区相干散射强度之和;量热法的依据:根据聚合物熔融过程中的热效应来测定结晶度的方法..3不同;因为结晶度的概念缺乏明确的物理意义;晶区和非晶区的界限很不明确;无法准确测定结晶部分的量;所以其数值随测定方法不同而不同..5.高分子液晶的分子结构有何特点根据分子排列有序性的不同;液晶可以分为哪几种晶型如何表征答:1高分子液晶分子结构特点:分子主干部分是棒状筷形;平面状碟形或曲面片状碗形的刚性结构;以细长棒状最为常见;b.分子中含有对位苯撑;强极性基团;可高度极化或可形成氢键的基团;因而在液态下具有维持分子作某种有序排列所需要的凝聚力;c.分子上可能含有一定的柔性结构..2液晶晶型:a.完全没有平移有序—向列相即N相;用单位矢量表示;b.一维平移有序层状液晶—近晶A和近晶C;c.手征性液晶;包括胆甾相Ch和手征性近晶相;d.盘状液晶相..3液晶态的表征一般为:a.偏光显微镜下用平行光系统观察;b.热分析法;射线衍射;d.电子衍射;e.核磁共振;f.电子自旋共振;g.流变学;h.流变光学..6.简述液晶高分子的研究现状;举例说明其应用价值..答:液晶高分子被用于制造防弹衣;缆绳及航空航天器大型结构部件;可用于新型的分子及原子复合材料;适用于光导纤维的被覆;微波炉件;显示器件信息传递变电检测7.取向度的测定方法有哪几种举例说明聚合物取向的实际意义..1用光学显微镜测定双折射来计算;2用声速法测定;3广角X射线衍射法;4红外二向色性;5偏正荧光法..取向结构对材料的力学、光学、热性能影响显着..例如:尼龙等合成纤维生产中广泛采用牵伸工艺来大幅度提高其拉伸强度;摄影胶片片基、录音录像磁带等薄膜材料实际使用强度和耐折性大大提高;存放时不会发生不均匀收缩..取向通常还使材料的玻璃化温度提高;对于晶态聚合物;其密度和结晶度提高;材料的使用温度提高..8.某结晶聚合物的注射制品中;靠近模具的皮层具有双折射现象;而制品内部用偏光显微镜观察发现有Maltese黑十字;并且越靠近制品芯部;Maltese黑十字越大..试解释产生上述现象的原因..如果降低模具的温度;皮层厚度将如何变化答:1由于形成球晶;球晶具有双折射现象;自然光经过偏振片变为偏振光;通过球晶发生双折射;分成两束振动方向垂直的偏振光;两束偏振光在与检偏镜平行方向上存在分量;分量速度不同;产生相位差而干涉;使呈现黑十字消光图像;制品外部与模具接触;冷却速度快;球晶来不及生长而成多层片晶或小球晶;而制品芯部温度高;结晶时间充分;生长为大球晶;因此消光图像更大..2降低温度会增加过冷度;缩短结晶时间;因而皮层厚度增加..9.采用“共聚”和“共混”方法进行聚合物改性有何异同点解:答:相同点:二者都可形成两相结构..不同:“共聚”的高分子合金在相界面处;存在化学键;“共混”的高分子合金在相界面处几乎不存在化学键..10.简述提高高分子合金相容性的手段11.答:提高高分子合金的相容性一般用加入第三组分增溶剂的方法.. 12.增溶剂可以是与A 、B 两种高分子化学组成相同的嵌段或接枝共聚物;也可以是与A 、B 的化学组成不同但能分别与之相容的嵌段或接枝共聚物..b. 在不同聚合物的分子之间引入各种特殊的相互作用..11.某一聚合物完全结晶时的密度为cm3;完全非晶态的密度为cm3;现知该聚合物的实际密度为cm3;试问其体积结晶度应为多少体积结晶度为3333330.900/0.854/0.046/0.5610.963/0.964/0.082/v a cc a g cm g cm g cm X g cm g cm g cm ρρρρ--====-- 12.已知聚乙烯晶体属斜方晶系;其晶胞参数a =;b =;c =..1根据晶胞参数;验证聚乙烯分子链在晶体中为平面锯齿形构象;2若聚乙烯无定形部分的密度ρa = g/cm 3;试计算密度ρ=ρ聚乙烯试样的质量结晶度..解:123777286.02100.738100.495100.25410c A MZ N V ρ⨯∂==⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯ 与实际测得的聚乙烯密度30.92~0.90/g cm ρ=颇为一致.. 21/~1/1/0.831/0.97 1.2048 1.03091/~1/1/0.831/1.0025 1.20480.9975W a c a c X ρρρρ--===-- 13. 用声波波传播法测定拉伸涤纶纤维的取向度..若实验得到分子链在纤维轴方向的平均取向角θ为30度;试问该试样的取向度为多少解:22115(3cos 1)(3cos 31)228f θδ=-=⨯-=第3章 高分子溶液1.溶度参数的含义是什么“溶度参数相近原理”判断溶剂对聚合物溶解能力的依据是什么答:1溶度参数:是指内聚能密度的平方根;2依据是:;因为溶解过程>0;要使<0;越小越好;又因为;所以与越相近就越小;所以可用“溶度参数相近原理”判断溶剂对聚合物的溶解能力..2.什么叫高分子θ溶液它与理想溶液有何本质区别答:1高分子θ溶液:是指高分子稀溶液在θ温度下Flory 温度;分子链段间的作用力;分子链段与溶剂分子间的作用力;溶剂分子间的作用力恰好相互抵消;形成无扰状态的溶液.. 此时高分子—溶剂相互作用参数为1/2;内聚能密度为0.2理想溶液三个作用力都为0;而θ溶液三个作用力都不为0;只是合力为0.晶格模型理论推导高分子溶液混合熵时作了哪些假定混合热表达式中Huggins 参数的物理意义是什么答:1假定:a.溶液中分子排列也像晶体中一样;为一种晶格排列;b.高分子链是柔性的;所有构象具有相同的能量;c.溶液中高分子“链段”是均匀分布的;即“链段”占有任一格子的几率相同..2物理意义:1x 反映高分子与溶剂混合时相互作用能的变化..1x kT 法表示一个溶剂分子放到高分子中去时所引起的能量变化..121(2)z x kTε-∆=;112M H kTx N φ∆=; 1x 与溶剂性质的关系:溶剂的溶解能力越强;1x 值越小;1x 与温度的关系:111112T x x T θψ⎡⎤⎛⎫↑↓-=- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦4.什么叫排斥体积效应Flory-Kingbuam 稀溶液理论较之晶格模型理论有何进展答:1排斥体积效应:在高分子稀溶液中;“链段”的分布实际上是不均匀的;高分子链以一个被溶剂化了的松懈的链球散布在纯溶剂中;每个链球都占有一定的体积;它不能被其他分子的“链段”占有..2进展:a. 高分子稀溶液中“链段”的分布是不均匀的;而是以“链段云”形式分布在溶剂中;每一“链段云”可近似成球休;b.在“链段云”内;以质心为中心;“链段”的径向分布符合高斯分布: c.“链段石”彼此接近要引起自由能的变化.每一个高分子“链段云”具有排斥体积..5.高分子合金相分离机理有哪两种比较其异同点..6.解:略..7.6.苯乙烯-丁二烯共聚物δ=难溶于戊烷δ=和醋酸乙烯δ=..若选用上述两种溶剂的混合物;什么配比时对共聚物的溶解能力最佳8.解:由溶度参数相近原则可知;当混合物的溶度参数δ为时;溶解能力最佳;设戊烷体积分数为x;则醋酸乙烯为1-x根据公式:δ混=δ1φ1+δ2φ2;所以:+1-x=;x=故:配比为戊烷比醋酸乙烯约为32/68时溶解能力最佳..计算下列三种情况下溶液的混合熵;讨论所得结果的意义..199e12个小分子A与1e8个小分子B相混合假定为理想溶液;299e12个小分子A与1e8个小分子B设每个大分子“链段”数x=1e4相混合假定符合均匀场理论;399e12个小分子A与1e12个小分子B相混合假定为理想溶液..答:1;2;3.1)10109910ln 1002.6101010991099ln 1002.61099(314.8)ln ln ()ln ln (812823881212231222112211+⨯⨯++⨯⨯⨯⨯⨯-=+-=+-=∆x n x n R x N x N K S M )10109910ln 1002.6101010991099ln 1002.61099(314.8)ln ln ()3(121212231212121223122211+⨯⨯++⨯⨯⨯⨯⨯-=+-=∆x n x n R S M 结果说明;绝大多数高分子溶液;即使在浓度小时;性质也不服从理想溶液的规律;混合熵比小分子要大十几倍到数十倍;一个高分子在溶液中可以起到许多个小分子的作用;高分子溶液性质与理想溶液性质偏差的原因在于分子量大;分子链具有柔顺性;但一个高分子中每个链段是相互连接的;起不到x 连段数个小分子的作用;混合熵比xN 个小分子来得小..8.在20℃将10-5mol 的聚甲基丙烯酸甲酯=105; ρ=cm3溶于179g 氯仿ρ= g/cm3中;试计算溶液的混合熵、混合热和混合自由能..已知χ1=答:;;解:混合熵:混合热:混合自由能:9.假定共混体系中;两组分聚合物非极性或弱极性的分子量不同但均为单分散的;XA/XB=r..试写出计算临界共溶温度下组成关系的方程式;画出r 分别为小于1、等于1和大于1时;该体系的旋节线示意图..第4章 聚合物的分子量和分子量分布1.什么叫分子量微分分布曲线和体积分布曲线两者如何相互转换1微分分布曲线:表示聚合物中分子量M 不同的各个级分所占的质量分数或摩尔分数xM;积分分布曲线:表示聚合物中分子量小于和等于某一值的所有级分所占的质量分数IM或摩尔分数..二者的关系为:2.测定聚合物数均和重均分子量的方法有哪几种每种方法适用的分子量范围如何答:1测定数均分子量的方法:端基分析法、沸点升高、冰点下降、气相渗透压范围<2测量重均分子量的方法:光散射法3.证明渗透压法测得的分子量为数均分子量..答:渗透法测定分子量依据为时;所以:即渗透压法测得分子量为数均分子量..4.采用渗透压法测得试样A和B和摩尔质量分别为mol和mol;试计算A、B 两种试样等质量混合物的数均分子量和重均分子量..答:;数均分子量:555555551025.1)1025.1/(1)10.402/(1)1020.4/(11020.4)1025.1/(1)10.402/(1)1020.4/(1⨯⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯==∑i i i n M x M重均分子量:55510725.21025.15.01020.45.0⨯=⨯⨯+⨯⨯==∑i ii M M ωω℃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=cm3;=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.. 答:1;26.某聚苯乙烯试样经分级后得到5个级分..用光散射法测定了各级分的重均分子量;用粘度法22℃、二氯乙烯溶液测定了各级分的特征粘度;结果如下所示:试计算Mark -Houwink 方程η=KM α中的两个参数K 和α..解:由η=KM α得:lgη=lgK +αlgM;以lgη对lgM 作图;斜率即为α;截距为lgK..7.推导一点法测定特性粘度的公式:1 η=2C r sp )1(][γγηηη+-=;其中γ=K’/β 证明:128. 三醋酸纤维素-二甲基甲酰胺溶液的Zimm图如下所示..试计算该聚合物的分子量和旋转半径.. λ=×10-1nm;nDMF=解:1图中的截距为聚合物分子量的倒数;现有一超高分子量的聚乙烯试样;欲采用GPC方法测定其分子量和分子量分布;试问:1能否选择GPC法的常用溶剂THF如果不行;应该选择何种溶剂2常温下能进行测定吗为什么3如何计算该试样的数均、重均和粘均分子量..答:1不能选择常用溶剂THF;因为THF与超高分子量的聚乙烯极性不同;它们的溶解度参数相差较大;应选择四氢萘或十氢萘作为溶剂;2不能测量;140℃以上超高分子量的聚乙烯才能溶解;第5章聚合物的转变与松弛1.以分子运动观点和分子间物理缠结概念说明非晶态聚合物随着温度升高粘弹行为的4个区域;并讨论分子量对应力松弛模量-温度曲线的影响规律..答:1a.玻璃态区;玻璃化温度以下;分子运动主要限于振动和短程的旋转运动;b.玻璃-橡胶转变区;可解析为远程、协同分子运动的开始;c.橡胶-弹性平台区;由于分子间存在几个链段平行排列的物理缠结;聚合物呈现远程橡胶弹性;d.末端流动区;物理缠结来不及松弛;材料仍然表现为橡胶行为;温度升高;发生解缠作用;导致整个分子产生滑移运动;即产生流动;这种流动是作为链段运动结果的整链运动..2聚合物分子量越高;橡胶-弹性平台就越长..2.讨论结晶、交联聚合物的模量-温度曲线和结晶度、交联度对曲线的影响规律.. 在轻度结晶的高聚物中;微晶体起着类似交联点的作用;这种试样仍然存在明显的玻璃化转变;随着结晶度的增加;相当于交联度的增加;非晶部分处在高弹态的结晶高聚物的硬度将逐渐增加;到结晶度大于40%后;微晶体彼此衔接;形成贯穿整个材料的连续晶相;宏观上不易察觉明显的玻璃化转变;其曲线在熔点以前不出现明显的转折..3.写出四种测定聚合物玻璃化温度的方法;简述其基本原理..不同实验方法所得结果是否相同为什么答:1a.膨胀计法;热膨胀的主要机理是克服原子间的主价力和次价力;膨胀系数较小;b.量热法;聚合物在玻璃化时的热学性质的变化;c.温度-形变法;利用聚合物玻璃化转变时形变量的变化来测定其玻璃化温度;d.核磁共振法;利用电磁性质的变化研究聚合物玻璃化转变的方法..2不同;不同的测试方法所得结果不同;因为实验速率不同4.聚合物的玻璃化转变是否是热力学相变为什么答:玻璃化温度与测定过程的冷却速度有关;不是热力学的平衡过程;而是属于力学松弛过程..因为在玻璃化转变前后聚合物都是无规的;类似于液态..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;Tg前后;聚合物自由体积膨胀情况不同2速度愈快;测定的Tg值愈高..外力作用时间短;链段来不及发生运动;呈现出玻璃态;Tg↑6. 玻璃化转变的热力学理论基本观点是什么热力学研究表明;相转变过程中自由能是连续的;而与自由能的导数有关的性质发生不连续的变化.. 以温度和压力作为变量;与自由能的一阶导数有关的性质如体积、熵及焓在晶体熔融和液体蒸发过程中发生突变;这类相转变称为一级相转变..与自由能的二阶导数有关的性质如压缩系数、膨胀系数及比热容出现不连续变化的热力学转变称为二级相转变..发现;将简单的玻璃态物质的熵外推到低温;当温度达到绝对零度之前;熵已经变为零二级转变温度;外推到0K时;熵变为负值..在正常动力学条件下;观察到的只是具有松弛特征的玻璃化转变温度Tg..热力学理论的核心问题是关于构象熵的计算..7. 聚合物晶体结构和结晶过程与小分子晶体结构和结晶过程有何差别造成这些差别的原因是什么相似:都发生突变;有明显的转折;都属于热力学一级相转变过程差异:小分子熔点度高聚物是一温度范围;熔限原因:;1小分子有分子晶体、原子晶体和离子晶体;而高分子晶体仅有分子晶体;且仅是分子链的一部分形成的晶体..这是由于高分子的分子链很长;可穿越多个晶胞.. 2小分子的熔点是一个确定值;而高分子的熔点是一个范围值.. 3高分子有结晶度的概念;而小分子没有..这是由于高分子结构的复杂性;使得聚合物结晶要比小分子结晶有更多的缺陷;所以结晶总是很不完善;有晶区和非晶区;用结晶读表示.. 4高聚物的结晶过程分一次结晶主结晶和二次结晶次级结晶..这是由于高分子的相对分子质量大;体系黏度大;分子运动迟缓所引起的..8.测定聚合物结晶速度有哪些方法简述其原理和主要步骤..答:1膨胀计法、光学解偏振法和示差扫描量热法DSC..原理:聚合物结晶过程中;从无序的非晶态排列成高度有序的晶态;由于密度变大;会发生体积收缩即可研究结晶过程..主要步骤:方法是将试样与跟踪液通常是水银装入一膨胀计中;加热到聚合物熔点以上;使其全部熔融..然后将膨胀计移入恒温槽内;观察毛细管内液柱的高度随时间的变化.. 2偏光显微镜法和小角激光光散射法..原理:用单位时间里球晶半径增加的长度作为观察温度下球晶的径向生长速度..主要步骤:将试样熔融后立即进行等温结晶;观察球晶的半径随时间的增长变化;以球晶半径对时间作图;可得一直线..9.比较下列各组聚合物的Tg高低并说明理由:1 聚二甲基硅氧烷;顺式聚1;4—丁二烯;2 聚已二酸乙二醇酯;聚对苯二甲酸乙二醇酯3 聚丙烯;聚4-甲基1-戊烯;4 聚氯乙烯;聚偏二氯乙烯..解:1Tg:聚二甲基硅氧烷< 顺式聚1;4—丁二烯;聚二甲基硅氧烷主链为饱和单键;取代基为非极性对称取代基;链柔性较大;故Tg较低;2聚已二酸乙二醇酯< 聚对苯二甲酸乙二醇酯;聚对苯二甲酸乙二醇酯中取代基为苯环;空间位阻较大;故Tg较高;3聚丙烯 > 聚4-甲基1-戊烯;聚4-甲基1-戊烯碳链较长;链的柔顺性较大;故Tg较低;4聚氯乙烯> 聚偏二氯乙烯;聚偏二氯乙烯中极性取代基为对称双取代;偶极矩抵消一部分;整个分子极性减小;内旋转位垒降低;柔性增加;故Tg较低..10.以结构观点讨论下列聚合物的结晶能力:聚乙烯、尼龙66、聚异丁烯..答:聚乙烯分子链对称性极高;规整性好;极易结晶;结晶度达95%;尼龙66分子中易形成氢键;也易结晶;但由于其主链上引入了酰氨基;结晶速度较慢;。

高分子物理何曼君第三版课后习题答案

高分子物理何曼君第三版课后习题答案

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 OHCH 2CH OHCH 2CH OHCH 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 2C HCl)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。

高分子物理课后答案何曼君第三版完整版

高分子物理课后答案何曼君第三版完整版

高分子物理课后答案何曼君第三版标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]高分子物理课后答案,何曼君,第三版第三章高分子的溶解过程与小分子相比有什么不同高分子与溶剂分子的尺寸相差悬殊,两者运动分子运动速度差别很大,现是溶剂分子渗入高聚物内部,是高聚体膨胀,称为“溶胀”,然后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。

对于交联的高分子只停留在溶胀阶段,不会溶解。

第二维里系数A2的物理意义第二维利系数的物理意义是高分子链段和链段间的内排斥与高分子链段和溶剂分子间能量上相互作用、两者相互竞争的一个量度。

它与溶剂化作用和高分子在溶液里的形态有密切关系。

良溶剂中,高分子链由于溶剂化作业而扩张,高分子线团伸展,A2是正值;温度下降或在非良溶剂,高分子线团收缩,A2是负值;当链段与链段、溶剂与高分子链段相互作业想等时,高分子溶液符合理想溶液的性质,A2为零,相当于高分子链处于无扰状态。

高分子的理想链和真实链有哪些区别①理想链是一种理论模型,认为化学键不占体积,自由旋转,没有键角和位垒的限制,而真实链有键角限制和位垒的限制。

②理想链没有考虑远程相互作用和近程相互作用,而真实链要考虑链节与链节之间的体积排除和链与周围环境的相互作用以及链与链之间的相互作用等。

高分子的稀溶液、亚浓溶液、浓溶液有哪些本质的区别三种溶液最本质的区别体现在溶液中和高分子无规线团之间的相互作用和无规线团的形态结构不同:① 稀溶液:高分子线团是相互分离的,溶液中高分子链段的分布也是不均一的;线团之间的相互作用可以忽略。

②浓溶液:大分子链之间发生相互穿插和缠结,溶液中链段的空间密度分布趋于均一。

② 亚浓溶液:亚浓溶液介于稀溶液和浓溶液之间,高分子线团开始相互穿插交叠,整个溶液中链段的分布趋于均一;高分子线团与临近线团开始相互作用。

第四章一般共混物的相分离与嵌段共聚物的微相分离在本质上有何差别由于嵌段共聚物的嵌段间不相容而发生相分离,平均相结构微区的大小只有几十到几百纳米,即微相分离,两相之间的作用力是化学键。

金日光-华幼卿-第三版-高分子物理-习题及答案详解

金日光-华幼卿-第三版-高分子物理-习题及答案详解

金日光-华幼卿-第三版-高分子物理-习题及答案详解高分子物理答案详解(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。

高分子物理课后答案,何曼君,第三版

高分子物理课后答案,何曼君,第三版

第三章高分子的溶解过程与小分子相比有什么不同?高分子与溶剂分子的尺寸相差悬殊,两者运动分子运动速度差别很大,现是溶剂分子渗入高聚物内部,是高聚体膨胀,称为“溶胀”,然后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。

对于交联的高分子只停留在溶胀阶段,不会溶解。

第二维里系数A2的物理意义?第二维利系数的物理意义是高分子链段和链段间的内排斥与高分子链段和溶剂分子间能量上相互作用、两者相互竞争的一个量度。

它与溶剂化作用和高分子在溶液里的形态有密切关系。

良溶剂中,高分子链由于溶剂化作业而扩张,高分子线团伸展,A2是正值;温度下降或在非良溶剂,高分子线团收缩,A2是负值;当链段与链段、溶剂与高分子链段相互作业想等时,高分子溶液符合理想溶液的性质,A2为零,相当于高分子链处于无扰状态。

高分子的理想链和真实链有哪些区别?①理想链是一种理论模型,认为化学键不占体积,自由旋转,没有键角和位垒的限制,而真实链有键角限制和位垒的限制。

②理想链没有考虑远程相互作用和近程相互作用,而真实链要考虑链节与链节之间的体积排除和链与周围环境的相互作用以及链与链之间的相互作用等。

高分子的稀溶液、亚浓溶液、浓溶液有哪些本质的区别?三种溶液最本质的区别体现在溶液中和高分子无规线团之间的相互作用和无规线团的形态结构不同:①稀溶液:高分子线团是相互分离的,溶液中高分子链段的分布也是不均一的;线团之间的相互作用可以忽略。

②浓溶液:大分子链之间发生相互穿插和缠结,溶液中链段的空间密度分布趋于均一。

②亚浓溶液:亚浓溶液介于稀溶液和浓溶液之间,高分子线团开始相互穿插交叠,整个溶液中链段的分布趋于均一;高分子线团与临近线团开始相互作用。

第四章一般共混物的相分离与嵌段共聚物的微相分离在本质上有何差别?由于嵌段共聚物的嵌段间不相容而发生相分离,平均相结构微区的大小只有几十到几百纳米,即微相分离,两相之间的作用力是化学键。

两种聚合物共混时,由于混合熵很小,混合晗决定于聚合物之间的相互作用,通常较小,所以两种聚合物混合自由能通常大于零,是分相的。

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(第三版,金日光)课后题答案

高分子物理(第三版,金日光)课后题答案

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。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

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)。

(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。

)答:81.6倍9.无规聚丙烯在环己烷或甲苯中、30℃时测得的空间位阻参数(即刚性因子)δ=1.76,试计算其等效自由连接链长度b(已知碳—碳键长为0.154nm,键角为109.5°)。

解:b=1.17nm10.某聚苯乙烯试样的分子量为416000,试估算其无扰链的均方末端距(已知特征比Cn=12)。

答:均方末端距为2276.8nm2。

2章聚合物的凝聚态结构1.名词解释凝聚态,内聚能密度,晶系,结晶度,取向,高分子合金的相容性。

凝聚态:为物质的物理状态,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。

内聚能密度:CED定义为单位体积凝聚体汽化时所需要的能量,单位:晶系:根据晶体的特征对称元素所进行的分类。

单晶:单晶,即结晶体内部的微粒在三维空间呈有规律地、周期性地排列球晶:当聚合物从浓溶液中析出或从熔体中冷却结晶时,并且在不存在应力或流动的情况下,会形成外观几何形状为球体的结晶形态。

液晶:兼有部分晶体和液体性质的过渡状态。

结晶度:试样中的结晶部分所占的质量分数(质量结晶度)或者体积分数(体积结晶度)。

取向及取向度:聚合物的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的择优排列。

相容性:两种或两种以上高分子,通过共混形成微观结构均一程度不等的共混物所具有的亲和性。

多组分聚合物:又称高分子合金,由两种或两种以上高分子材料构成的复合体系,是由两种或两种以上不同种类的树脂,或者树脂与少量橡胶,或者树脂与少量热塑性弹性体,在熔融状态下,经过共混,由于机械剪切力作用,使部分高聚物断链,再接枝或嵌段,亦或基团与链段交换,从而形成聚合物与聚合物之间的复合新材料。

自组装:是指基本结构单元(分子,纳米材料,微米或更大尺度的物质)自发形成有序结构的一种技术。

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:(1)内聚能密度:CED定义为单位体积凝聚体汽化时所需要的能量,单位:(2)内聚能密度在300以下的聚合物,分子间作用力主要是色散力;内聚能密度在400 以上的聚合物,分子链上有强的极性基团或者分子间能形成氢键;内聚能密度在300-400之间的聚合物,分子间相互作用居中。

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?答: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。

结构特点:棱片状,其链长数百纳米,厚度为10nm,晶片厚度与分子量无关,分子链总是垂直于截面。

树枝晶:形成条件:浓度较高、或温度较低、或聚合物分子量太大时,高分子不再形成单晶片,而是倾向于生成树枝晶;结构特点:单晶的聚集体,多晶结构。

球晶:形成条件:>1%的浓溶液熔体冷却结晶结构特点:球晶分子链总是垂直于径向,单晶片的变形聚集体;有黑十字消光现象,双折射现象伸展链晶:形成条件:高温高压熔体附近缓慢结晶高拉伸取向结构特点:分子链完全伸展,平行排列单向强度大串晶:形成条件:应力(溶液结晶时边缓慢搅拌边结晶);拉伸挤出时有(双向)应力场作用。

结构特点:折叠链与伸直链不可分离双向强度高柱晶:形成条件:应力作用下冷却结晶。

结构特点:沿应力方向成行地形成晶核,再向四周生长成折叠链晶片单向强度大。

纤维晶:形成条件:溶液流动,搅拌下结晶;熔体拉伸、剪切。

结构特点:交错连接的微晶和韧性分子链相连构成。

4.测定聚合物的结晶度的方法有哪几种?简述其基本原理。

不同方法测得的结晶度是否相同?为什么?答:(1)密度法,X射线衍射法,量热法;(2)密度法的依据:分子链在晶区规整堆砌,故晶区密度大于非晶区密度;X射线衍射法的依据:总的相干散射强度等于晶区和非晶区相干散射强度之和;量热法的依据:根据聚合物熔融过程中的热效应来测定结晶度的方法。

(3)不同,因为结晶度的概念缺乏明确的物理意义,晶区和非晶区的界限很不明确,无法准确测定结晶部分的量,所以其数值随测定方法不同而不同。

5.高分子液晶的分子结构有何特点?分类方法有哪几种?液晶态如何表征?答:(1)高分子液晶分子结构特点:液晶高分子与液晶小分子化合物相比,具有高分子量和高分子化合物的特性;与其他高分子相比,又有液晶相所特有的分子取向序和位置序,高分子量和液晶有序的有机结合,赋予液晶高分子独特的性能;(2)按液晶态的方式,可分为热致液晶和溶致液晶;根据液晶基元在高分子中的存在方式,分为主链液晶和侧链液晶;按物质的来源,天然高分子液晶和合成高分子液晶。

(3)液晶态的表征一般为:a.偏光显微镜下用平行光系统观察;b.热分析法;c.X射线衍射;d.电子衍射;e.核磁共振;f.电子自旋共振;g.流变学;h.流变光学。

6.简述液晶高分子的研究现状,举例说明其应用价值。

答:液晶高分子被用于制造防弹衣,缆绳及航空航天器大型结构部件,可用于新型的分子及原子复合材料,适用于光导纤维的被覆,微波炉件,显示器件信息传递变电检测7.取向度的测定方法有哪几种?举例说明聚合物取向的实际意义。

(1)用光学显微镜测定双折射来计算;(2)用声速法测定;(3)广角X射线衍射法;(4)红外二向色性;(5)偏振荧光法。

例如:尼龙等合成纤维生产中广泛采用牵伸工艺来大幅度提高其拉伸强度;摄影胶片片基、录音录像磁带等薄膜材料实际使用强度和耐折性大大提高,存放时不会发生不均匀收缩。

取向通常还使材料的玻璃化温度提高;对于晶态聚合物,其密度和结晶度提高,材料的使用温度提高。

8.某结晶聚合物的注射制品中,靠近模具的皮层具有双折射现象,而制品内部用偏光显微镜观察发现有Maltese黑十字,并且越靠近制品芯部,Maltese黑十字越大。

试解释产生上述现象的原因。

如果降低模具的温度,皮层厚度将如何变化?答:(1)由于形成球晶,球晶具有双折射现象,自然光经过偏振片变为偏振光,通过球晶发生双折射,分成两束振动方向垂直的偏振光,两束偏振光在与检偏镜平行方向上存在分量,分量速度不同,产生相位差而干涉,使呈现黑十字消光图像,制品外部与模具接触,冷却速度快,球晶来不及生长而成多层片晶或小球晶,而制品芯部温度高,结晶时间充分,生长为大球晶,因此消光图像更大。

(2)降低温度会增加过冷度,缩短结晶时间,因而皮层厚度增加。

9.采用“共聚”和“共混”方法进行聚合物改性有何异同点?解:共聚是指共聚合,是一种化学方法,有几种单体进行共同的聚合反应得到特殊结构和性能的聚合物。

共混是指共同混合,是一种物理方法,使几种材料均匀混合,以提高材料性能的方法,工业上橡胶材料和塑料材料进行共混是典型的例子,也可以在聚合物中加入某些特殊性能的成分以改变聚合物的性能如导电性能等。

相同点:二者都可形成两相结构。

不同点:“共聚”的高分子合金在相界面处,存在化学键,“共混”的高分子合金在相界面处几乎不存在化学键。

10.简述提高高分子合金相容性的手段答:提高高分子合金的相容性一般用加入第三组分增溶剂的方法。

增溶剂可以是与A、B两种高分子化学组成相同的嵌段或接枝共聚物,也可以是与A、B的化学组成不同但能分别与之相容的嵌段或接枝共聚物。

11.某一聚合物完全结晶时的密度为0.936g/cm3,完全非晶态的密度为0.854g/cm3,现知该聚合物的实际密度为0.900g/cm3,试问其体积结晶度应为多少?(体积结晶度为0.561)解:V aCc aρρχρρ-=-,3=0.854g/cmaρ,3=0.936g/cmcρ,30.900g/cmρ=则0.561VCχ=12.已知聚乙烯晶体属斜方晶系,其晶胞参数a=0.738nm,b=0.495nm,c=0.254nm.(1)根据晶胞参数,验证聚乙烯分子链在晶体中为平面锯齿形构象;(2)若聚乙烯无定形部分的密度ρa=0.83g/cm3,试计算密度ρ=0.97g/cm3聚乙烯试样的质量结晶度。

13.用声波传播测定拉伸涤纶纤维的取向度。

若试验得到分子链在纤维轴方向的平均取向角θ为30。

,试问该试样的取向度为多少?解:222cos13CCθ⎛⎫=- ⎪⎝⎭未取向,21CfC⎛⎫=- ⎪⎝⎭未取向,58f=第3章高分子溶液1.溶度参数的含义是什么?“溶度参数相近原理”判断溶剂对聚合物溶解能力的依据是什么?答:(1)溶度参数:是指内聚能密度的平方根;(2)依据是:,因为溶解过程>0,要使<0,越小越好,又因为?,所以与越相近就越小,所以可用“溶度参数相近原理”判断溶剂对聚合物的溶解能力。

相关文档
最新文档