高分子物理习题问题详解
高分子物理试题pdf及答案
高分子物理试题pdf及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 高分子物理中,描述分子链在空间构象的参数是:A. 分子量B. 分子间作用力C. 链段长度D. 链段运动性答案:C2. 下列哪一项不是高分子材料的加工方法?A. 挤出成型B. 注塑成型C. 热处理D. 吹塑成型答案:C3. 高分子材料的玻璃化转变温度(Tg)是指:A. 材料从玻璃态到高弹态的转变温度B. 材料从高弹态到玻璃态的转变温度C. 材料从玻璃态到粘流态的转变温度D. 材料从粘流态到玻璃态的转变温度答案:A4. 高分子材料的熔融指数(MFI)是指:A. 材料的分子量B. 材料的熔体粘度C. 材料的熔体流动速率D. 材料的热稳定性答案:C5. 高分子材料的结晶度是指:A. 材料中结晶区域的体积比例B. 材料中非晶区域的体积比例C. 材料中结晶区域的质量比例D. 材料中非晶区域的质量比例答案:A二、填空题(每题2分,共20分)1. 高分子材料的分子链结构通常分为________和________。
答案:线型结构;支链结构2. 高分子材料的力学性能主要取决于分子链的________和________。
答案:排列方式;相互作用3. 高分子材料的热稳定性可以通过________来衡量。
答案:热分解温度4. 高分子材料的光学性能可以通过________来描述。
答案:折射率5. 高分子材料的电导性可以通过________来表示。
答案:电导率三、简答题(每题10分,共30分)1. 简述高分子材料的粘弹性特性。
答案:高分子材料的粘弹性是指材料在受到外力作用时,表现出的既有弹性又有粘性的特性。
这种特性使得高分子材料在变形过程中,一部分能量以弹性形变的形式储存,另一部分则以粘性流动的形式耗散。
2. 解释高分子材料的分子量分布对材料性能的影响。
答案:高分子材料的分子量分布影响其物理和化学性质。
分子量分布较宽的材料通常具有更好的加工性能,但力学性能可能较差;而分子量分布较窄的材料可能具有更好的力学性能,但加工性能可能较差。
《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》练习题及解答
《高分子物理》练习题一、名词解释1. 等规度2. 键接方式(键接结构)3. 等效自由结合链4.构型5.切应力双生互等定律6.应变二、简析题1. 讨论玻璃态聚合物的高弹形变和橡胶高弹形变的异同?2. 画出非晶态聚合物在适宜的拉伸速率下,在玻璃化转变温度以下几十度时的应力-应变曲线,并标出聚合物的屈服强度、聚合物的断裂强度、聚合物的断裂伸长率,并指出从应力-应变曲线上可以获得哪些信息。
3.从热力学角度讨论拉伸对聚合物结晶过程、结晶形态和熔点的影响。
除此之外,列举两个措施提高结晶聚合物的熔点?4.什么是银纹?银纹与裂纹有什么差别和联系?聚合物材料中出现银纹是否总是有害的?《高分子物理》练习题答案一、名词解释1. 等规度:全同异构体和间同异构体合称等规异构体,等规异构体所占的百分数。
2. 键接方式(键接结构):指结构单元在高分子链的连接方式,有头-尾键接和头-头键接两种。
3. 等效自由结合链:实际的高分子链并不是自由内旋转的,在旋转时还有空间位阻效应以及分子间的各种远程相互作用,但是只要链足够长,并且有一定的柔性,则仍然可把它当成自由结合链进行统计处理,即当成等效自由结合链。
4. 构型:指分子中由化学键所固定的原子、原子团在空间的几何排列。
5.切应力双生互等定律:韧性聚合物拉伸到屈服点时,常看到试样出现与拉伸方向成大约45°倾斜的滑移变形带。
由于两个45°都会产生,所以这种性质又称为双生互等定律。
6.应变:当材料在外力作用下,材料的几何形状和尺寸就要发生变化,这种变化称为应变。
二、简析题1.讨论玻璃态聚合物的高弹形变和橡胶高弹形变的异同?相同点:玻璃态聚合物在大应力条件下发生的这种高弹形变本质上与橡胶态,聚合物的高弹形变是相同的,它们都是由链段运动所导致的高弹形变。
不同点:(1)橡胶的高弹形变发生在Tg温度以上(橡胶态),链段本身就具有了运动能力;因此在小应力下就可以发生大形变;(2)橡胶的高弹形变当外力去除后可以自动回复;(3)玻璃态聚合物的高弹形变发生在Tg 温度以下(玻璃态),链段本身不具备运动能力,只是在很大的应力下使链段的运动解冻了,才可以发生大形变,而且这种大形变只有当加热到Tg 温度附近时才可以回复。
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。
高分子物理面试题及答案
高分子物理面试题及答案一、单项选择题1. 高分子链的构象主要取决于以下哪个因素?A. 分子量B. 温度C. 溶剂D. 分子间作用力答案:D2. 下列哪一项不是高分子材料的特点?A. 高分子量的分子B. 良好的机械性能C. 可塑性D. 易燃性答案:D3. 高分子材料的玻璃化转变温度(Tg)主要受哪些因素的影响?A. 分子量B. 分子结构C. 分子间作用力D. 以上都是答案:D4. 聚合物的结晶度通常与以下哪个因素无关?A. 分子链的规整性B. 分子链的柔顺性C. 分子链的分子量D. 聚合物的溶解度答案:D5. 聚合物的熔融指数(MFI)反映了聚合物的什么性质?A. 机械强度B. 热稳定性C. 流动性D. 耐化学性答案:C二、简答题1. 简述高分子链的柔顺性对聚合物性能的影响。
答案:高分子链的柔顺性是指分子链在空间中自由运动的能力。
柔顺性高的聚合物通常具有更好的加工性能,因为它们在加工过程中更容易流动和变形。
此外,柔顺性也影响聚合物的机械性能,如弹性和韧性。
柔顺性高的聚合物在受到外力时更不容易断裂,因为它们可以通过链段的重排来吸收和分散应力。
2. 描述高分子材料的热塑性和热固性的区别。
答案:热塑性高分子材料在加热时可以软化和流动,冷却后可以再次硬化,这种过程可以反复进行。
热塑性材料通常由线性或轻度支链的高分子组成,分子间作用力较弱,易于塑化。
而热固性高分子材料在加热和固化后形成三维网络结构,这种结构在再次加热时不会软化,因为分子间的交联使得材料具有不可逆的固化特性。
热固性材料通常由含有反应性官能团的高分子组成,通过化学反应形成交联结构。
三、论述题1. 论述高分子材料在现代工业中的应用及其发展趋势。
答案:高分子材料因其独特的物理、化学和机械性能,在现代工业中有着广泛的应用。
例如,塑料、橡胶和纤维是高分子材料的三大类,它们在汽车、电子、建筑、纺织和医疗等领域都有重要用途。
随着科技的发展,高分子材料的应用领域不断扩大,如生物降解材料、智能材料和纳米复合材料等。
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》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)1、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、聚甲基丙烯酸甲酯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“macromolecule”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、聚丙烯腈正确答案:C11、反1,4-聚异戊二烯的Tg比顺1,4-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。
”是下列选项中哪一个名词的解释。
高分子物理试题(含参考答案)
高分子物理试题(含参考答案)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()。
高分子物理习题库(含参考答案)
高分子物理习题库(含参考答案)一、单选题(共70题,每题1分,共70分)1.在交变应力作用下,与单位体积试样中每一周期耗散的能量有关的是( )。
A、储存模量和损耗模量B、损耗模量C、储存模量正确答案:B2.高分子内旋转受阻程度越大,其均方末端距A、越小B、为区域恒定值C、越大正确答案:C3.1,4-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、几何异构体C、间同异构体正确答案:B4.聚乙烯的分子间作用力主要是A、色散力B、静电力C、氢键D、诱导力正确答案:A5.普通高分子的特性黏数随溶液浓度的增大而()A、不变B、增大C、不确定D、降低正确答案:A6.同一聚合物的下列三种不同的黏度,最大的是( )A、无穷剪切黏度B、表观黏度C、零剪切黏度正确答案:C7.聚合物的相对分子质量具有A、单分散性B、多分散性C、单一性正确答案:B8.在θ条件下,高分子溶液中溶剂的热力学性质为零的是()A、过量化学位B、过量偏摩尔混合熵C、过量偏摩尔混合热正确答案:A9.在对苯二甲酸乙二酯的晶体中,分子链的构象是A、平面锯齿链B、扭曲的锯齿链C、螺旋链正确答案:B10.膜渗透压法测定聚合物相对分子质量,以派/RTc对c作图,得到的直线的截距随温度的升高而( )。
A、增大B、不确定C、不变D、降低正确答案:C11.PS分子间作用力主要是A、诱导力B、色散力C、静电力正确答案:B12.已知含有成核剂的聚丙烯在等温结晶时生成球晶,则其Avrami 指数为A、2B、3C、4正确答案:B13.高分子柔性愈小,其特性黏数受切变速的影响(A、没影响B、不确定C、愈大D、愈小正确答案:C14.Maxwell模型可以用来描述()A、线形高聚物的应力松弛过程B、蠕变过程C、交联高聚物的应力松弛过程正确答案:A15.下列实验方法可测量聚合物溶度参数的是(A、DSC法B、膨胀计法C、密度法D、稀溶液黏度法正确答案:D16.下列条件中适于制备单晶的是( )A、熔体B、稀溶液C、高温高压正确答案:B17.成核剂的加入使球晶尺寸A、减小B、不变C、增大正确答案:A18.溶液的黏度比(相对黏度)为( )A、大于 0B、小于 lC、小于 1,大于 0D、大于 1正确答案:D19.聚乙烯属于A、杂链聚合物B、碳链聚合物C、元素聚合物正确答案:B20.聚合物溶液在搅拌下结晶时可以形成A、单晶B、串晶C、球晶正确答案:B21.下列聚合物中,熔点最高的是A、聚对二甲苯撑B、聚苯撑C、聚乙烯正确答案:B22.1, 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、几何异构体C、间同异构体正确答案:B23.处于玻璃态下的高聚物,下列哪些单元可以运动( )。
高分子物理习题解答
《高分子物理》习题思考题第一章高分子链的结构(1)一解释名词、概念1.高分子构型答:高分子中由化学键固定的原子、原子团在空间的排列方式。
2.全同立构高分子答:由同一种旋光异构单元键接而成的高分子。
3.间同立构高分子答:由两种旋光异构单元交替键接形成的高分子。
4.等规度答:聚合物中全同立构和间同立构总的百分数。
5.数均序列长度答:6.高分子的构象答:高分子在空间的形态。
7.高分子的柔顺性答:高分子链能够改变其构象的性质成为柔顺性。
8.链段答:高分子中能够独立运动的最小单位称为段落。
9.静态柔顺性答:高分子链构象能之差决定的柔顺性,叫静态柔顺性。
10.动态柔顺性答: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的长短决定的柔顺性,叫动态柔顺性。
11.Hp q答:表示单螺旋分子链的构象类型。
其中p表示螺旋构象中一个等同周期所包含的结构单元数,q表示在此周期中所包含螺旋的圈数。
二. 线性聚异戊二烯可能有哪些构型?答:8种, 1. 1,4加成:2种,顺式和反式2. 1,2加成:3种,全同,间同和无规3. 3,4加成:3种,全同,间同和无规三. 聚合物有哪些层次的结构?那些属于化学结构?那些属于物理结构?答:聚合物结构的层次分子链结构聚集态结构近程结构远程结构结晶态结构非晶态结构取向态结构液晶态结构织态结构构造构型大小形态在聚合物层次结构中,近程结构属于化学结构,而远程结构和聚集态结构属于物理结构。
四.为什么说柔顺性是高分子材料独具的特性?答:柔顺性是分子链能够呈现出不同程度卷曲构象状态的性质。
柔顺性的大小由分子能呈现多少构象数多少决定的。
高分子由于分子量大,分子链中能够内旋转的化学键众多,内旋转使其具有大量不同卷曲程度的构象状态,因而有良好的柔顺性;而小分子中能发生内旋转的化学键少,能呈现的构象数少,因而呈现刚性,不柔顺。
所以说,柔顺性是高分子材料独具的特性。
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。
何曼君第三版高分子物理问题详解(新版问题详解)
课后作业答案: 第一章2、 W 1=250/(250+280+300+350+400+450+500+600)=250/3130=0.0799 W 2=0.0895 W 3=0.0958 W 4=0.1118 W5=0.1278 W6=0.1438 W7=0.1597 W8=0.19171113910.07990.08950.09580.11180.12780.14380.15970.19170.002556250280300350400450500600n i iM w M====+++++++∑424w i i M w M ==∑; 22(1)12903wn nnM M M σ=-=; 22(1)15173w w V M d =-=4、粘度法测定分子量,得到的数据为不同浓度的溶液流经乌氏粘度计的两到标志线所需的时间。
粘度一方面与聚合物的分子量有关,另一方面也与聚合物分子的结构、形态和在溶剂中的扩张程度有关。
因此,粘度法测得的分子量为相对分子量。
渗透压法测定分子量,得到的数据为不同浓度的溶液对应的平衡渗透压,与溶液中溶剂和溶质的摩尔分数有关,因此测得的是数均分子量。
光散射法测定分子量,是将固定波长的光线通过不同浓度的溶液,而散射光的强度是由各种大小不同的分子所贡献的。
因此测得的分子量为重均分子量。
5、如知道分子量的数量微分分布函数N (m )和质量微分分布函数W(m),则可通过下式求出n M 和w M .01()()n M N m MdM W N dMM ∞∞==⎰⎰()w M W m MdM ∞=⎰6、 2iiiiiiwiiii iiiin M W M M W M n MW ===∑∑∑∑∑1i iiiinii i iii iin MWM W W nMM ===∑∑∑∑∑ 1/()i i iM W M ααη=∑ ; 以为α值在-1到1之间,因此n w M M M η≤≤7、今有一混合物,有1克聚合物A 和2 克同样类型的聚合物B 组成,A 的分子量M A = 1×105 g .mol -1; B 的分子量M B = 2×105 g .mol -1。
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。
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。
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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。
影响因素有:化学组成、分子结构、分子量、温度、分子间距离。
PE 、PP 是非极性聚合物,其分子间作用力为:色散力;PVC 是极性分子,其分子间作用力为:静电力、诱导力、色散力; 尼龙-66是极性分子,结构为其分子间作用力为:静电力、诱导力、色散力,氢键; 聚丙烯酸是极性分子,结构为其分子间作用力为:静电力、诱导力、色散力,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 .硫化橡胶答:A )聚乙烯, ,每个C 原子上对称取代两个氢原子,分子内无手性碳原子(或称不对称碳原子)。
所以聚乙烯没有旋光异构体存在。
B )聚丙烯,结构单元为-CH 2-CHCH 3-,每个结构单元存在一个手性碳原子,所以聚丙烯具有旋光异构。
C )1,4-聚异戊二烯,分子中存在孤立双键,有顺反异构,无旋光异构。
D )3,4-聚丁二烯,有旋光异构性。
E )聚甲基丙烯酸甲酯,有旋光异构性。
F )硫化橡胶,无手性碳原子,无旋光异构。
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。
CH 2C H n3CH 2nC CH CH 22CH 2nCH 21NNH CH 26CH 24CCO O nH CH 2nC O OH HC CH 2n CH 2答:高分子链能够改变其构象的性质称为柔顺性。
这些大分子链的柔顺性排序(按柔顺性依次减小排列):(2)>(1)>(3) > (4) > (5) 理由:聚异戊二烯分子中含有孤立双键,孤立双键相邻的单键的内旋转位垒较小,分子柔顺性最好,因为键角较大(120o )且双键上只有一个取代基或一个H 。
聚乙烯是结构规整的分子,氢原子体积小,分子柔顺性也较好 聚氯乙烯含有极性侧基—Cl ,分子间相互作用力较大,分子柔顺性变差 聚对苯二甲酸乙二醇酯主链中含有苯环,使分子链柔顺性更差聚丙烯腈含有强极性侧基,分子间作用力非常大,内旋转位垒高,分子链柔顺性最差。
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,并说明原因。
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,聚异丁烯 5)聚氯乙烯,聚偏氯乙烯6)聚乙烯,聚乙烯咔唑,聚乙烯基叔丁烷 7)聚丙烯酸甲酯,聚丙烯酸丙酯,聚丙烯酸戊酯 8)聚酰胺66,聚对苯二甲酸对苯二胺9)聚对苯二甲酸乙二醇酯,聚对苯二甲酸丁二醇酯 答:1)结构单元分别为:柔顺性比较如下:柔性由大到小:聚乙烯>聚丙烯>聚苯乙烯原因:三种高聚物主链结构相同,侧基取代基体积越大,分子链柔性越小。
2)结构单元分别为:C CH CH 2nN5CH 2COO OnCO 24柔顺性比较如下:柔性由大到小:顺式1,4聚丁二烯>聚乙烯>聚乙炔原因:顺式1,4聚丁二烯主链中含有孤立双键,柔性较大,而聚乙炔分子主链上则是共轭双键,分子刚性很大。
3)结构单元分别为:柔顺性比较如下:柔性由大到小:聚丙烯>聚氯乙烯>聚丙烯腈原因:主链结构相同,侧基取代基极性-CN>-Cl>-CH3,取代基极性越大,分子间相互作用力越大,分子链柔顺性越差,刚性越大。
4)结构单元分别为:柔顺性比较:柔性由大到小:聚异丁烯>聚丙烯原因:聚异丁烯两个甲基对称双取代,使分子链柔性增加。
5)结构单元分别为:柔性:聚氯乙烯<聚偏氯乙烯原因同上。
6)结构单元分别为:柔顺性:聚乙烯>聚乙烯基叔丁烷>聚乙烯咔唑原因:主链结构相同,侧基取代基的体积大的分子链柔性差。
7)结构单元分别为:柔顺性:聚丙烯酸甲酯<聚丙烯酸丙酯<聚丙烯酸戊酯原因:侧链为脂肪族时,侧链越长,分子总的构象数就越多,分子链越柔顺。
8)结构单元分别为:柔顺性:聚酰胺66>聚对苯二甲酸对苯二胺 原因:PPTA 主链中含有苯环,分子链刚性大。
9)结构单元分别为:柔顺性:聚对苯二甲酸乙二醇酯<聚对苯二甲酸丁二醇酯 原因:PBT 主链中含有4个亚甲基,使其分子链柔性较大。
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? 答:链的尺寸用根均方末端距表示(以自由连接链为例)其中N 为键数,l为键长,θ为键角的补角。
当分子链的聚合的增大100倍,也就意味着分子链中键数增大100倍。
所以链的根均方末端距增大了10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=b 。
答:已知聚丙烯的无扰尺寸A ,且 所以,聚丙烯的分子量.设聚丙烯的键数为n ,则4A 83510nm -=⨯=2200242(83510)h h M A -==⨯2200242422(83510)h h n M A -=⨯==⨯22002422121(83510)h h n A -==⨯=所以,聚丙烯的等效自由结合链的链段长度b所以,聚丙烯的等效自由结合链长度b=1.164nm 。
16.聚乙烯是塑料,全同立构的聚丙烯也是塑料,为什么乙烯和少量丙烯的共聚物却是乙丙橡胶?答案:聚乙烯分子链柔顺且规整性好,因此容易结晶,得到的是结晶态的PE ,虽然其玻璃化温度低于室温,却可以作为塑料使用。
全同立构聚丙烯分子柔顺性也较好,而且分子链规整性好,也是容易结晶的高聚物,常温下作为塑料使用。
而乙丙橡胶由于是无规共聚,分子链上甲基的位置是完全无规的,因此分子整体规整性被破坏,难以形成结晶结构,其Tg 低于室温,常作为橡胶使用。
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。
答:题中条件提示:键角一定,内旋转不受位垒限制,那么可以按自由旋转链来处理。
所以,有公式(N —键数,L —键长)θ=180°-109°28′=70°32′ cosθ=1/3(1+cosθ)/(1-cosθ)=2有 所以S 段的聚合度苯乙烯St 的化学式量为104;甲基丙烯酸甲酯 MMA 的化学式量为100221cos 1cos n n fr ijh LiLj NL θθ+==-∑∑222fr h NL =()222210.22312220.15fr h N L ===⨯2312115622n NX ===CH 2n CHC 6H 5CH 3CH 2nC 22222001max 222 1.16423h h b nmL n l ======⎛⎫ ⎪⎝⎭若设M 段的聚合度为有M 段的聚合度 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形变的原因。
答:单烯类聚合物,主链为C 链,聚合度为104时,主链中键数N=208-1=207。
分子链完全伸展时的长度 均方根末端距()122,f rh=所以 即分子链完全伸展时的长度是其均方根末端距的8.31倍。
第二章 高分子溶液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 .PMMA G .聚对苯二甲酸乙二酯 H .硫化橡胶 I .固化的环氧树脂 答:A .聚乙烯,结晶聚合物,非极性,在室温下无溶剂可溶B .聚丙烯,同上C .聚丙烯腈:极性结晶高聚物,室温下可溶于极性溶剂D .聚酰胺(尼龙-6),结晶聚合物,极性,在室温下有溶剂可溶E .聚苯乙烯,非晶聚合物,非极性,分子堆砌松散,在室温下有溶剂可溶F .PMMA ,极性非晶聚合物,分子堆砌松散,室温下可溶于极性溶剂G .聚对苯二甲酸乙二酯,同CH .硫化橡胶,分子间交联,无溶剂可溶,可溶胀I .固化的环氧树脂,分子间交联,无溶剂可溶,可溶胀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'nX '601n X ='11561042100n X ⨯=⨯12max 23L Nl⎛⎫= ⎪⎝⎭()12max122,28.31f rNl L h ⎛⎫ ⎪====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? 答:11221121δδφδφδφδφ=+=+混(1-) PVC 19.4δδ==混1119.616.316.319.4φφ∴+-=所以,可加入的这种稀释剂的体积分数为0.061。