精细高分子复习题

精细高分子复习题

一、名词解释（5×2=10）

1. 精细高分子化学品：本身具有特定性能或功

能或者能增进或赋予其他产品以专有性能或功能的生产批量小、附加值高的高分子量化学品。

2. 分子链的柔顺性：高分子链能够改变其构象的性质。

3. 弹性模量：材料在外力作用下产生单位弹性变形所需要的应力。

4. 取向：线型高分子充分伸展时，长度与宽度

相差极大（几百、几千、几万倍），这种悬殊的几何不对称性，使它们在外力场作用下很容易沿某个特定方向作占优势的平行排列，这种现象就称为取向。

5. 高分子材料的老化：高分子材料在加工、贮

存和使用过程中，由于受内外因素的综合作用，其性能逐渐变坏，以致最后丧失使用价值，这种现象就是老化。

6. 活性聚合：不存在链转移和链终止反应，即

活性中心不会自己消失的聚合反应称为活性聚合。

7. 聚合物的化学反应：研究聚合物分子链上或

以及双烯类单体1，4加成产生的顺反异构(几何异构)。近程结构是聚合物的最基本结构，是在单体聚合过程或大分子化学反应过程中形成的，通过物理方法不能改变聚合物的近程结构。远程结构包括分子量大小及其分布，分子链构象和柔顺性。

3. 非晶态聚合物，其力学三态和两个转变温度。力学三态：玻璃态、高弹态、粘流态

两个转变温度：玻璃态转化温度、粘流态转化温度。

4. 聚合物之所以有抵抗外力破坏的能力，主要

靠分子内的化学键和分子间的范德华力和氢键，可将聚合物断裂的微观过程归纳为化学键破坏、分子间滑脱、范德华力或氢键破坏三种。

5. 聚合物的T g、T m和T f决定了某种高聚物材

料的使用温度。塑料应在低于T g的温度下使用，而橡胶应在高于T g的温度下使用。热塑性材料的最高使用温度是由T g或T m所限定的，而热固性材料的使用温度上限不取决于流动温度T f，而取决于材料化学结构的高温

稳定性。

6. 在低温下使用的聚合物必须在低于链段运动

温度T g的温度下能发生次级转变，高聚物的次级转变是侧基、支链、主链或支链上的各种基团、个别链节和链的某一局部等小尺寸单元的运动引起的。

7. 高分子材料发生介电击穿的三种形式有本征

击穿、热击穿、放电引起的击穿。

8. 聚合物材料表面静电的消除途径有通过空气

(雾气)消除、沿材料的表面消除和通过绝缘体内消除。

9. 离子交换树脂由三部分组成：三维空间结构

的网络骨架；骨架上连接的可离子化的功能基团；功能基团上吸附的可交换的离子。10. 膜分离过程的推动力主要有浓度差、压力差

和电位差等。

11. 材料的导电性是由于物质内部存在的载流

子的移动引起的。载流子可以是正、负离子，也可以是电子或空穴。

12. 具有本征导电性的共轭体系必须具备两条

件：分子轨道能强烈离域；分子轨道能互相重叠。

三、排序并简要解释原因（5×3=15）

1. 玻璃化转变温度

（1）主链

由饱和单键构成的聚合物：-C-C，-C-N-，

-C-O-，-Si-O-等，若没有极性或位阻大的取

代基团存在，这些高聚物都是柔顺的，Tg 较

低。

柔性：-Si-O- > -C-N- > -C-O- > -C-C-

主链上含有孤立双键，链也较柔顺，Tg 较低。

天然橡胶（-73℃）、合成橡胶、顺丁胶等属于此类结构。

柔性：孤立双键> 单键> 共轭双键

（2）取代基

极性取代基：极性越大，内旋转受阻程度及分子间相互作用越大，Tg也随之升高。非极性取代基：对Tg 的影响主要表现为空间位阻效应，取代基体积越大，位阻越明显，Tg 升高。

季碳原子上作不对称取代，空间位阻将增大，Tg

升高。

季碳原子上作对称双取代，由于对称性使极性部分相互抵消，并使主链间距离增大，分子间相互作用减小，柔性增加，Tg 下降。

（3）空间构型

2.耐热性、耐氧化性

耐热性：

（1）主链结构：—C=C—、—CH2 —等下降、苯

环等刚性基团上升

N、O、S、B、P、Al、Si、Ti热稳定性提高（2）侧基：供电基团—Ph—、—CH3—耐热性差

吸电基团—Cl—耐热性好（3）—C—C—>—C—C—>—C—C—>—C—C —

| | | |

F H C Cl （4）对称取代—CF2—CF2—>—CF2—CFCl—>—CH2—CH2—

（5）几何结构：提高（梯形、螺旋形、网形）（6）交联、结晶

Tm

耐氧化性：

聚合物的结构与其耐氧化性之间有关联，一般地：（i）饱和聚合物的耐氧化性>不饱和聚合物；（ii）线形聚合物> 支化聚合物；

（iii）结晶聚合物在其熔点以下比非结晶性聚合物

耐热性好；

（iv）取代基、交联都会改变聚合物的耐氧化性能。

3.离子交换树脂的交换能力

离子交换树脂的吸附功能随树脂比表面积的增大而增大。因此，大孔型树脂的吸附能力远远大于凝胶型树脂。大孔型树脂不仅可以从极性溶剂中吸附弱极性或非极性的物质，而且可以从非极性溶剂中吸附弱极性的物质，也可对气体进行选择吸附。离子交换树脂一般呈现多孔状或颗粒状，其大小约为0.1~1mm，其离子交换能力依其交换能力特征可分：

1.强酸型阳离子交换树脂：主要含有强酸性的反应基如磺酸基（－SO3H），此离子交换树脂可以交换所有的阳离子。

2.弱酸型阳离子交换树脂：具有较弱的反应基如羧基（－COOH基），此离子交换树脂仅可交换弱碱中的阳离子如Ca2+、Mg2+，对于强碱中的离子如Ca2+、K+等无法进行交换。

3.强碱型阴离子交换树脂：主要是含有较强的反应基如具有四面体铵盐官能基之－N+(CH3)3，在氢氧形式下，－N+(CH3)3OH-中的氢氧离子可以