高分子物理 课程期中考试题参考答案

073高分子物理 课程期中考试题参考答案

一、名词解释（每小题2分，共16分）

1. 取向

取向是指非晶高聚物的分子链段或整个高分子链，结晶高聚物的晶带、晶片、晶粒等，在外力作用下，沿外力作用的方向进行有序排列的现象。

2. 柔顺性

高分子链能够改变其构象的性质称为柔顺性。

3. 链段

由于分子内旋受阻而在高分子链中能够自由旋转的单元长度。是描述柔性的尺度。

4. 内聚能密度

把1mol 的液体或固体分子移到其分子引力范围之外所需要的能量为内聚能。单位体积的内聚能称为内聚能密度，一般用CED 表示。

5. 溶解度参数

内聚能密度的平方根称为溶解度参数，一般用δ表示。

6. 等规度

等规度是高聚物中含有全同立构和间同立构总的百分数。

7. 结晶度

结晶度即高聚物试样中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)。

8. 液晶

在熔融状态下或溶液状态下，仍然部分保持着晶态物质分子的有序排列，且物理性质呈现各向异性，成为一种具有和晶体性质相似的液体，这种固液之间的中间态称为液态晶体，简称为液晶。

二．选择题（每小题2分，共16分）

1. 测量重均分子量可以选择以下哪种方法： D

A ．粘度法

B ．端基滴定法

C ．渗透压法

D ．光散射法

2. 下列那种方法可以降低熔点： B 、 D 。

A. 主链上引入芳环；

B. 降低结晶度；

C. 提高分子量；

D. 加入增塑剂。

3. 多分散高聚物下列平均分子量中最小的是 A

A 、n M

B 、w M

C 、z M

D 、M

4. 聚合物在溶液中通常呈 C 构象。

A ．锯齿形

B ．螺旋形

C ．无规线团

D ．梯形

5. 一般来说，那种材料需要较高程度的取向 B 。

A ．塑料

B ．纤维

C ．橡胶

D ．粘合剂

6. 测量数均分子量，不可以选择以下哪种方法： B 。

A ．气相渗透法

B ．光散射法

C ．渗透压法

D ．端基滴定法

7. 在聚合物结晶的过程中，有体积 B 的变化。

A 、膨胀

B 、收缩

C 、不变

D 、上述情况都有可能

8. 聚合物处于高弹态时，其分子运动的主要单元是 B 。

A 、键长

B 、链段

C 、键角

D 、整个分子

三、填空（每小空1分，共18分）

1. 高聚物链段开始运动的温度对应的是该高聚物的 玻璃化 温度。

2. 写出判定聚合物溶解能力的原则中的2个原则： 极性相似原则 、 溶剂化原则（溶解度参数相近原则） 。

3. 凝胶色谱法（GPC ）分离不同分子量的样品时，最先流出的是分子量 大 的部分，是依据 体积排除 机理进行分离的。

4. 一般情况下，高聚物的结晶温度区域为 Tg-Tm ，在此区间较高温度下结晶可使高聚物的Tm 较高 ，熔限 较窄 。

5. 已知某高分子的分子量的多分散系数为1，那么其n M 、w M 、z M 、M η的大小关系为z M =w M =M η=n M 。

6. 液晶的晶型可以分为 近晶型 、 向列型 和 胆甾型 。

7. 高聚物的单晶一般只能在 极稀的溶液中 生成，而在熔体或浓溶液中外力较小时形成__球晶 ___它在偏光显微镜下具有 黑十字消光图像 现象。

8. 单向外力能够促使⎽链段运动 ⎽，从而使T g ⎽偏低 ⎽⎽；而提高升温速率会使T g 偏高 。

四、排序题（每小题4分，共20分）

1．比较下列聚合物的柔顺性：

聚乙烯 聚二甲基硅氧烷 聚甲基丙烯酸甲酯 聚碳酸酯

聚二甲基硅氧烷>聚乙烯>聚甲基丙烯酸甲酯>聚碳酸酯

2．比较结晶难易程度：

PE 、PP 、PVC 、PS

PE>PP>PVC>PS

3、比较下列聚合物的玻璃化温度：

聚乙烯 聚二甲基硅氧烷 聚对苯二甲酸乙二醇酯 聚碳酸酯

聚碳酸酯>聚对苯二甲酸乙二醇酯>聚乙烯>聚二甲基硅氧烷

4．比较结晶难易程度：

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

聚己二酸乙二酯>聚对苯二甲酸乙二酯>聚间苯二甲酸乙二酯

5. 列出下列单体所组成的高聚物熔点顺序。

CH 3—CH ＝CH 2； CH 3—CH 2—CH ＝CH 2； CH 2＝CH 2

CH 3CH 2CH 2CH=CH 2； CH 3CH 2CH 2CH 2CH 2CH=CH 2

聚丙烯>聚乙烯>聚丁烯-1>聚戊烯-1>聚庚烯-1

五．简答题（每小题5分，共30分）

1. (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办法提高等规度?

解：(1) 高分子链虽然含有许多不对称碳原子，但由于内消旋或外消旋作用，即使空间规整性很好的高聚物，也没有旋光性。

(2)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；而改变构型必须经过化学键的断裂才能实现。

2. 为什么聚对苯二甲酸乙二酯从熔体淬火时得到透明体？为什么等规PMMA 是不透明的？

解：聚对苯二甲酸乙二酯的结晶速度很慢，快速冷却时来不及结晶，所以透明。等规PMMA 结晶能力大，结晶快，所以它的试样是不透明的。

3. 解释为什么PE 和聚四氟乙烯的内聚能相差不多，而熔点相差很大。

解：PE 与PTFE 都是非极性高分子，分子间作用力差不多，即ΔH 差不多。但由于氟原子电负性很强，氟原子间的斥力很大，分子链的内旋转很困难，分子刚性很大，从而ΔS 很小，Tm 很高。

4. 指出下列高分子材料的使用温度范围，非晶态热塑性塑料，晶态热塑性塑料，热固性塑料，硫化橡胶，涂料。

解：非晶态热塑性塑料：Tb ～Tg

晶态热塑性塑料：Tb ～Tm

热固性塑料：Tb ～Td

硫化橡胶：Tg ～Td

涂料：

5. 假如从实验得到如下一些高聚物的热－机械曲线，如图，试问它们各主要适合作什么材料（如塑料、橡胶、纤维等）？为什么？

（a ） （b ） T ε 20 60 100 140 180 A T

ε -60 0 40 B