高分子物理习题集

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《高分子物理习题集》
刘喜军编著
齐齐哈尔大学材料科学与工程系
高分子材料与工程教研室
2001.10.1
目录
绪论 ----------------------------------------1
第一章高分子链的结构--------------------------2
第二章高分子聚集态结构------------------------7
第三章高聚物的分子运动和热转变---------------13
第四章高聚物的弹性理论和力学松弛现象---------25
第五章高聚物的屈服、断裂和强度---------------
第六章聚合物熔体的粘流态及流变性------------
第七章高分子溶液性质及其应用----------------
第八章高聚物的电学性能---------------------- 6 0
附录 ---------------------------------------6 0
参考资料 ---------------------------------------6 0
绪论
1、高分子科学都研究哪些内容?
2、高分子物理学是怎样的一门科学,其研究内容都包括哪些方面?
3、高分子材料还存在哪些缺点?
4、今后高分子材料发展的主要方向是什么?
5、什么是天然高分子?什么是改性天然高分子?举例说明
6、高分子学说与胶体缔合论争论的交点是什么?
7、高分子物理学在高分子学说的创立过程中起到了哪些作用?
8、高分子学说是何人何时提出的?其真正被人们所承认又是什么时候?
9、H.Staudinger曾预言了哪些高分子的长链结构?
10、在高分子科学史上三次获诺贝尔奖的都是何人?其主要成果各是什么?
11、第一个人工合成的高分子材料是什么?
12、首先人工合成的纤维、橡胶和塑料品种各是什么,具体是什么时间?
第一章高分子链的结构
一、基本概念:
1、高聚物的结构;高分子链结构; 高聚物的聚集态结构
2、近程结构;远程结构•
3、一次结构;二次结构;三次结构;超分子结构
4、交联度;支化度
5、化学结构;物理结构
6、键接异构;构型;几何异构;旋光异构;顺反异构
7、热固性树脂;热塑性树脂
8、全同立构;间同立构;无规立构
9、有规立构;等规度
10、序列;数均序列长度;序列分布
11、构象;链段;柔顺性;无规线团
12、自由结合链;自由旋转链;真实高分子链;等效自由结合链;高斯链
13、近程相互作用;远程相互作用
14、末端距;均方回转半径;均方末端距;无扰尺寸
15、极限特征比;刚性因子(σ、A)
16、IPN;Semi-IPN
二、分析判断题
1、由于构型和构象都是指分子中原子或基团在空间的不同排列,因此二者并无区别( )
2、由于聚乙烯醇分子链每隔一个碳原子便出现一个不对称碳原子,即聚乙烯醇是等规立构高分子,因此可以结晶( )
3、任何一种“无规线团”状高分子链都可以按等效自由结合链处理( )
4、等规聚丙稀大分子链在晶体中呈螺旋构象( )
5、所谓“自由连接链”就是链段长度等于键长的高分子链( )
6、所谓“自由旋转链”就是内旋转角不受限制的高分子链( )
7、任何高聚物的刚柔性,均与其大分子链的柔顺性是一致的( )
8、链段是高分子链中最小的独立运动单元,通过热力学性质和动力学性质的测定,均可求得其长度且结果完全相同( )
9、HPPE因为在聚合时压力很大,所以产品的密度也高,LPPE•因为聚合时的压力低,•所以产品的密度也低()
10、分子在晶体中是规整排列的,所以只有全同立构或间同立构的高分子才能结晶,无规立构的高分子不能结晶()
11、所谓自由旋转链,就是键角(θ)、内旋转角(φ)均不受限制的分子链()
12、分子量相同的大分子链, 链越柔顺则线团尺寸( )
a,越小 b,越大 c,基本不变
13、下列哪种聚合物是支链聚合物( )
a,HDPE b,等规聚丙稀 c,LDPE
14、下列哪种聚合物是热塑性的( )
a,硬质橡胶 b,HDPE
15、哪种聚合物在室温下透气性更好( )
a,等规聚丙稀 b,无规聚丙稀
16、下列三种高聚物中,耐热性最好的是( )
a,聚酰亚胺 b,尼龙66 c,芳香尼龙
17、按高聚物结构层次的划分,高分子链的构型属于( )
a,一次结构 b,二次结构 c,三次结构
18、高顺--1,4聚异戊二稀在室温下为( )
a,塑料 b,橡胶 c,纤维
19、α-取代烯烃聚合物, 当不对称碳原子在链中的排列方式为DLDL......, 则这种聚合物的立构属于( )
a,全同 b,无规 c,间同
20、HPPE聚合时压力很大,LPPE聚合时压力很小,所以二者的密度( )
a,HPPE>LPPE b,HPPE<LPPE c,HPPE=LPPE
21、下列高聚物中,单个分子链柔顺性最大的是( )
a 聚己二酸乙二醇酯 b聚丙烯(全同) c 聚二甲基硅氧烷
三、填空题
1、交联高聚物特性是不()、不()
2、高分子一次结构内容包括()、()、()、()和();高分子的二次结构讨论的内容是();高分子的聚集态结构属()。

3、由于一次结构是限于研究一个大分子内一个结构单元或几个结构单元间的关系,故又称为()。

4、链的构型是指分子中由化学键所固定的几何排列,这种排列是稳定的,要改变构型必须(),其内容包括()。

5、表征高分子链柔顺性可以用如下三个参数();();()。

6、由于二次结构是指单个高分子的大小和在空间所存在的各种形状(构象),故又称为()。

7、高聚物结构是指组成高分子的不同尺度的结构单元在空间的相对排列,它
包括()和()。

8、根据高分子链结构单元的组成及链的结构,我们可以把高分子分成()、()、()、()和()五类。

10、从分子链尺寸的几何计算法知道,自由结合链、自由旋转链、实际高分子链的均方末端距计算公式分别为()、()和()。

11、高分子链完全伸直时,其均方末端距的计算公式为();其等效自由结合链的均方末端距的计算公式为()。

12、从分子链尺寸的统计计算法知道,最可几末端距和平均末端距的计算公式为()和()。

13、常温下聚乙烯是塑料,而聚异丁烯是弹性体,所以前者的热力学链段长度
比后者(),动力学链段长度比后者()。

14、烯类单体的加成聚合常常会产生不同的单体单元键合方式,其中常见的有()、()或()结构
15、α-烯烃单体在聚合时,由于旋光异构体的存在将使这类高分子可能产生()、()和()三种立体异构
16、高分子链中可旋转的单键数目越多,内旋转(),构象数();链段数越多,链段长度(),柔顺性()。

17、末端距分布符合高斯分布的高分子链,均方末端距和均方回转半径间的关系为()。

四、简答题
1、写出自由连接链的均方末端距表达式,说明末端距值与分子链柔性的关系(与自由旋转链对照)
2、通常,动力学链段较热力学链段长度为长
3、高压法生产的聚乙烯密度较小,而低压法生产的聚乙烯密度却较大。

4、如果PP的等规度不高,可否用改变构象的方法提高等规度?为什么?
5、SBS为热塑性弹性体
6、如何理解高次结构与高次混合物结构?
7、写出四种梯形聚合物的结构简式?
8、为什么梯形聚合物具有耐高温性?
9、支化对高分子的性能有何影响?
10、无规共聚与嵌段和接枝共聚对产品性能的影响有何不同?
11、聚合物一旦交联其性质要发生哪些变化?
12、有些聚合物的端基对耐热性影响很大,通常如何解决,举例说明
13、对于 [ CHR--CHR′]n这类聚合物可能有几种等规异构体?
14、怎样理解叠同、非叠同?
15、用图形说明线型高分子、支链形高分子、网状或体形高分子、离子型高分子、星型、梯型、篦型和梳型高分子。

16、研究近程结构常用的方法有哪些?
17、高分子结构的特点可以归结为几点?
18、回答与聚合物构型有关的问题
=CHR 及CHR=CHR′型单体进行定向聚合分别可以得到哪几种有规(1)用CH
2
立构聚合物?
(2)由丙烯得到的全同立构聚丙烯和由L─氧化丙烯制得的聚氧化丙烯有无旋光性?
(3)用RHC=CH-CH=CHCOOR'单体聚合,理论上可能得到哪几种1.4加成的有规立构聚合物?
19、试述下列烯类聚合物的构型特征及名称
(1) -D-D-D-D-D-D- (2) -L-L-L-L-L-L-
(3) - D-L-D-L-D-L- (4) -L-D-D-L-D-L-
20、聚合物的近程结构不同,主要影响聚合物的哪些性能?举例说明
21、顺丁烯二酸酐与环氧氯丙烷缩聚反应得到的线型不饱和聚酯其重复结构单元如下:
-CH- O-C-CH=CH-C-
- O-CH
2
CH
CL O O
2
问此聚酯有几种可能的立体异构体?试分别写出它们的结构式
22、请写出四种旋光立构高分子,并由此分析高分子材料具有旋光性的必要条件?
23、异戊二烯聚合时,理论上可能形成的高分子链结构有哪些类型?
24,欲提高高聚物的耐热性,一般可采取哪些措施,为什么?
25、目前聚乙烯的品种有哪些,结构上有什么特点,其主要用在哪些方面?
26、为什么聚丙烯不容易染色,而且老化性能不如聚乙烯?
27、研究远程结构常用的方法有哪些?
28、比较下列聚合物链的柔顺性
PE PP PS PMMA PDMS PB PVC PPO
29、链未端距有何意义?怎样测定溶液中高分子的均方链末端距?并说明需要测的数据及数据处理方法(要求同时得到分子量的数值)
30、单健内旋转的必要条件及其影响因素?
31、怎样理解内旋转势能函数?
32、静态柔顺性和动态柔顺性在表征链柔性时有何不同?
33、大多数高分子链都可进行内旋转,为什么?
34、•分子量很大的碳链高分子其构象数与原子数目(主链)有何关系?
35、简述Kuhn统计的基本思想。

36、怎样理解统计线团与等效球之间的不同。

37、表征高分子链柔顺性都有哪些尺度?
38、理想的统计线团与真实高分子链之间存在哪些差异?
39、怎样理解线团密度这个概念,它与分子量有何关系?
40、现有四种碳链高分子,设其中每一种高分子链是由若干个顺式(C)和反式(T)的构象按下列四种方式连接的:
(a)T-T-T-T-T (b)T-C-C-C-T
(c)C-C-C-C-C (d)T-T-C-T-T
试画出上述四种高分子链的形状示意图,根据结果说明柔性链的尺寸大还是刚性链的尺寸大?
41、自由结合链的均方末端距有哪几种计算方法?计算结果为何?
42、若链的伸直长度Lmax一定,试证明以链段为独立运动单元的等效自由结合链的均方末端距大于自由结合链的均方末端距。

43、欲使自由连接链单烯类高分子的均方末端距增加10倍,试问其聚合度必须增加多少倍?
44、高分子链的柔顺性可用哪些物理参数表征? 比较下列各组内高分子链柔顺
性的大小,并指明原因。

(1) PE; PS (2) PP; PAN
(3) PP; 聚异丁烯 (4) PE; 顺1.4聚丁二烯
45、根据链结构,将下列聚合物按柔性大小排列成序
聚二甲基硅氧烷聚乙烯聚丙烯聚苯乙烯聚苯
46、根据链结构,将下列聚合物按柔性大小排列成序并说明原因
聚丙烯聚氯乙烯聚丙烯腈
47、根据链结构,将下列聚合物按柔性大小排列成序并说明原因
聚氯丁二烯聚氯乙烯聚1、2-二氯乙烯
48、根据链结构,将下列聚合物按柔性大小排列成序并说明原因
聚乙烯顺式1,4-聚丁二烯聚丙烯
五、论述题
1、聚氯乙烯用锌粉在二氧六环中回流处理,结果发现有86%左右的氯被脱除,产物中有环丙烷结构而无C=C结构,就此实验事实说明,聚氯乙烯链中单体的键接方式。

2、顺式-1.4聚异戊二烯和反式-1.4聚异戊二烯具有相同的Tg,为什么前者在室温下是橡胶,而后者却是塑料。

3、写出下列各种高聚物的单体、高聚物化学结构式、特性及主要同途:
聚氨酯聚甲基丙烯酸甲酯环氧树脂
甲基硅橡胶聚酰亚胺酚醛树脂
尼龙-66 涤纶聚甲醛
4、为了全面阐明聚合物的结构,聚合物结构可分为哪些结构层次,各次包含哪些内容?并以丁二烯和苯乙烯共聚物为例说明该共聚物在各个结构层次可能出现哪些形式的结构?
5、高聚物的结构都研究哪些内容
6、影响高分子链柔顺性的因素都有哪些
7、高分子的构型与构象有何区别?PP的螺旋型链是属于构型问题还是构象问题?如果PP的规整度不高,能否用单键旋转改变构象的办法提高规整度?为什么?
8、聚乙烯分子链在晶体中为平面锯齿形构象,而聚丙烯分子链在晶体中则为螺旋形构象,分析其原因。

9、讨论线型聚异戊二烯可能有哪些不同构型?
10、用键为单位统计大分子链的末端距与用链段为单位统计末端距有何异同?哪种方法更符合实际情况?
六、计算题
1、用(CF
3)
3
COOC(CF
3
)
3
引发聚合CF
2
=CF-CF=CF
2
制得分子量约为10000的聚全氟
丁二烯,试根据19FNMR测定和计算结果(见下表)确定所得聚合物链
(1)是1.2加成为主还是1.4加成为主
(2)是否分枝及分枝情况如何
(3)推出所得聚合物链的基本结构
─────┬───┬───┬──────┬──┬───┬────│化学│峰││全氟│峰面积│
编号││面│峰归属││氟数目│
│位移│积││数目│×100 │
─────┼───┼───┼──────┼──┼───┼─────
a (CF
3)
3
CO│-65.5 │0.11 ││ 9 │ 1 │ 1+7 ││││││───=4
b (CF
3)
3
CO│-67.7 │0.64 ││ 9 │ 7 │ 2
││││ • │ (CF
3
)
3
COOC(CF
3
)
3
C CF
2
│-112.0│0.156 │-O-CF
2
-CF= │ 2 │ 17 │││││││
d CF
2
│-113.5│1.85 │-CF
2
-CF
2
-CF=│ 2 │ 92 │7+92+7+92+7 ││││││────=51
e CF │-132.4│0.075 │-CF
2
-CF-CF- │ 1 │ 7 │ 4 │││ O- │││
f CF │-150.0│0.92 │-CF=CF- │ 1 │ 92 │
││││││
g CF │-153.1│0.075 │-CF
2-CF-CF- │ 1 │ 7 │ CF
2
=CFCF=CF
2
│││ CF
2
│││
─────┴───┴───┴──────┴──┴───┴─────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?
3、氯乙烯和偏氯乙烯的共聚物,经脱除HCl和裂解后,产物有等,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中的序列分布可得到什么结论?
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式有线性关系,今已知天然橡胶的裂解产物中的比例为96.6:3.4,据以上事实,则从天然橡胶中异戊二烯的加成方式,可以得到什么结论?
5、某碳链聚α-烯烃,平均分子量为M=1000M。

(M。

为链节分子量)试计算以下各项数值:
(1)完全伸直时大分子链的理论长度
(2)若为全反式橡象时链的长度
(3)看作Gauss链时的均方末端距
(4)看作自由结合链时的均方末端距
(5)当内旋转受阻时(受阻函数cosφ=0.438)的均方末端距
(6)说明为什么高分子链在自然状态下总是卷曲的,并指出此种聚合物
的弹性限度
6、下表列出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PDMS PIP PIB PS • PAN • EC
──────────────────────────────
h2
σ=─── 1.4-1.6 1.4-1.7 2.13 2.2-2.4 2.6-3.2 4.2
h2
f.r
───────────────────────────────
Le(nm) 1.40 1.83 1.83 2.00 3.26 20
───────────────────────────────
结构单元/链段 4.9 8 7.3 8 13 20
───────────────────────────────
7、线型高分子末端距的高斯分布:
β -β2(x2+y2+z2)
w( dxdydz
π1/2
式中:β2=3/2Nb2、N为高斯链的聚合度,b为链节长度,请通过适当坐标变换和积分,将上述分布函数转化为一维径分布函数,并讨论此径向分布函数的性质,已知:当n为正整数时,有:
Г(n)=S ∞。

x n-1e-x dx
Г(n+1)=n!
Г(n+1/2)=(n-1/2)(n-3/2)……1/2π1/2
8、有一种三嵌段共聚物M-S-M实验表明,当中间PS聚合度不变而改变两侧PMMA 嵌段(M)聚合度时,在苯溶剂中S段的均方根长度有如下结果:
─────────────────────
聚合度S重量% S段均方根长度(A)
─────────────────────
PS 100 86
M 1-So-M
1
80 92
M 2-So-M
2
70 95
M 3-So-M
3
60 98
M 4-So-M
4
50 102
─────────────────────
问:(1)为什么会出现上述结果?
(2)当C-C键长为0.154nm假定内旋不受限制,•分别求出共聚物中So段和M
4
段的聚合度.
9、假定聚丙烯主键长为0.154nm,键角为109.5°,聚丙烯的空间位阻参数σ
=1.76,试求其等效自由结合链的链段长度之值
10、假定聚乙烯的聚合度为2000,键角为109.5°,求伸直链的长度L
max
与自由旋转链的根均方末端距之比值,并由分子运动观点解释某些聚合物材料在外力作用下可以产生很大形变的原因。

11、若已知聚乙烯看作自由旋转链,其末端距服从分布函数,且已知C-C键长为0.154nm,键角为109.5°,试求:
(1)聚合度为5,聚乙烯的平均末端距、均方末端距、和最可几末端距。

(2)末端距在±1nm和±10nm处出现的几率。

12、假定有两种聚合物A和B,其分子量分别为Ma=2.0×105;Mb=1.8×106,
在溶液中测得其均方末端距h2
a =6.4×103nm2;h2
b
=8.1×104nm2,一维扩张因子
αa=2, αb=3,试由以上数据判断哪一种聚合物链的柔顺性好。

13、计算聚合度为1×103的PE的自由旋转链根均方末端距(h2
f·r
)1/2(C-C链键长为0.154nm,cos109O28'=-1/3)如用光散射法测得在θ溶剂中上述样品的
根均方回转半径(S2
0)1/2为6.74nm,试计算链刚性因子(α=(h2
)1/2/(h2
f·r

1/2)。

第二章高分子聚集态结构
一、基本概念:
1、丙聚能、内聚能密度
2、晶体;单晶;多晶;非晶;准晶
3、纤维状晶体;伸直链晶体;串晶
4、折叠链晶片;球晶;黑十字消光现象
5、晶体缺陷;结晶度
6、取向;取向度(取向因子)
7、液晶
8、相容性;高分子合金;织态结构
9、长程有序;短程有序;晶胞;空间点阵
10、微观相分离
11、淬火;退火
12、增塑作用;内增塑;外增塑
13、活性填料;惰性填料;HIPS;复合材料;增强材料
二、分析判断
1、从结构观点分析,下列高聚物中结晶能力最弱的是( )
a,聚甲醛 b,聚对苯二甲酸乙二醇酯, c,聚碳酸酯
2、用比容法测定高聚物重量结晶度的计算式为()
a,Xc =Va-V/Vc-Va; b,Xc =Va-V/Va-Vc; c,Xc =-Va/Vc-Va.
3、从结构观点看, 聚合物球晶属于( )
a,单晶体; b,多晶体; c,非晶体
4、两个尼龙-66纤维试样,用双折射法测得的Δn值完全相同,所以纤维中大分子链的取向状态也完全相同()
5、由于高压聚乙烯是在高温高压下聚合而成,因此这种聚乙烯具有伸直链晶片形态()
6、等规聚丙烯只有一种结晶结构——单斜晶系,而聚四氟乙烯有多种结晶形态。

()
7、虽然同一种结晶聚合物在不同条件下可以生成球晶、单晶、串晶,但三者最基本的结晶单元均是折叠链晶片( )
三、填空题
1、由()事实证明了结晶高聚物有();Flory由()的实验结果证明非晶态高聚物是由()结构组成。

2、聚乙烯,等规聚丙烯,•聚对苯二甲酸乙二醇酯的晶胞分别属于()、()、()晶系和()、()、()晶格, 在晶胞中分子链分别为:()、()、()构象。

3、塑料、纤维、橡胶三大合成材料,其内聚能密度的大小次序为()>()>()。

4、高分子材料被取向后,在取向方向上力学性能(),在非取向方向上力学性能()。

5、按照外力作用方式,高分子材料的取向可分为()和()两大类。

四、简答题
1、高聚物球晶是单晶体还是多晶体,在光学上有何特性?
2、目前测定和计算结晶度的方法是以缨状胶束模型为基础的,该法有何局限性,怎样理解不同测定方法所得结果存大很大差异。

3、折叠链晶片、伸直链晶片、纤维状晶体、串晶及球晶的生成条件。

4、晶态高聚物与非晶态高聚物的取向机理有何不同?
5、高聚物的取向有单轴与双轴之分,•取向使高聚物的结构发生了怎样的变化,取向的目的何在
6、简述两种测定取向度的方法
7、高抗冲聚苯乙稀的聚集态结构有哪些特点?
8、怎样理解当两种高分子材料共混时,当两组分完全互容时,此材料的性能不一定好,而具有“两相结构”的共混材料其力学性能反而好。

9、聚乙稀为塑料,全同立构聚丙稀也是塑料,为什么其无规共聚物却是橡胶?这样的橡胶有什么突出的优点?
10、采用两种方法证明无规聚苯乙稀为热力学液相结构,为什么具有光学透明性?
11、涤纶为什么不易染色?
12、定向聚合的聚甲基丙稀酸甲酯为什么不透明
13、简要说明X-射线衍射分析的基本原理和实验方法及在聚合物结构研究的应用
14、简述高聚物晶态结构模型的发展过程
15、简述高聚物非晶态结构模型的发展过程
16、将涤沦纤维进行拉伸,采用声速各向异性法测得高分子链主轴与纤维轴之间的夹角为30°,试计算此涤沦纤维的取向度及其意义
17、已知一聚合物样品中苯乙稀基含量为25%,丁二稀基的含量为75%用什么方法可以证明该样品是共聚物而不是均聚物的混合物
18、指出高聚物结晶的主要类型,并描述其形成过程,说明结晶度的意义及两种测定方法和计算方法.
19、研究聚集态结构的现代方法有哪些。

20、比较取向态,液晶态与晶态之间的差异。

21、试叙述密度梯度法测聚合物结晶度的原理。

22、高分子的相容性概念与低分子的互溶性概念的相同与不同点是什么? 试说明; 试举两种判断高聚物相容性的实验方法,简要说明如何判别。

23、借助单位球,推导单轴取向函数表达式。

24、PET从Tm以上迅速冷却可得到透明的玻璃体,为什么?
25、橡胶与PS共混能提高PS的冲击强度,为什么?
26、为何分子链刚柔不同的高聚物形成的玻璃体其密度不同?
27、为什么SBS是热塑性弹性体。

28、聚合物的化学老化与物理老化有何区别。

28、欲使不相容聚合物共混材料具有良好的性能需具备什么条件。

29、用何种方法可以测定聚合物的结晶度?•写出体积分数结晶度(X v c)和重量分数结晶度(X w c)与密度的关系式。

30、试比较聚乙烯、等规聚丙烯、等规聚乙烯醇在晶体中的构象特征,并说明原因。

31、简述两种测定高聚物结晶度的方法及原理
32、试述聚合物的结晶和取向态结构对注射成型塑料制品和合成纤维的力学性能影响如何? 解释之。

33、下图是聚对苯二甲酰对苯二胺溶液的粘度——浓度关系曲线,试解释I 、II区域中粘度随浓度的变化而上升或下降的原因。

图2-1
34、对于高分子材料,为什么引入内聚能或内聚能密度来衡量分子间力的大小?
35、内聚能及内聚能密度如何测定?测定内聚能有何意义?
五、论述题
1、在聚丙稀的抽丝过程中,若牵伸比相同而分别采用冷水冷却和90℃热水冷却,将这两种聚丙烯丝加热到90℃,冷水冷却的收缩率远大于热水冷却的(PP 的熔点176℃)
2、由大量高聚物的ρa和ρc数据归纳得到ρc/ρa=1.13•如果晶区和非晶区的密度存在加和性,试证明可用来粗略估计高聚物结晶度的关系式:
ρ/ρa=1+0.13fc v
3、在一根聚乙烯醇纤维下端悬挂一只重量适当的法码,然后一起浸入盛的沸水的烧杯中,发现只要是法码悬于水中,则纤维情况不变,但若把法码沉于烧杯底部,则纤维即被溶解,试解释这种现象。

4、高聚物的晶体结构与小分子的晶体结构有什么区别?研究高聚物晶体结构有何意义。

5、晶态高聚物的结晶形态共有几种类型,在结构上各有何特点?
六、计算题
1、由x射线衍射法测得规整聚丙烯的晶胞参数为a=0.6666nm、b=2.087nm、
螺旋链(如图)c=0.6488nm、交角β=98.12o,为单斜晶系,每个晶胞有四条H
31
试根据以上数据,预测完全结晶的规整聚丙烯的比容和密度
图2-2 规整聚丙稀的一个晶胞
2、由文献查得涤沦树脂的密度ρc=1.50×103kg.m-3和ρa=1.335×103kg.m-3内聚能△E=,今有一块1.42×2.96×0.51×10-6-6m3涤沦试样,重量为2.92×10-3kg•试由以上数据计算
(1)涤沦树脂试样的密度和结晶度;
(2)涤沦树脂的内聚能密度;
(3)涤沦树脂的溶度参数。

3、有一iPP试样体积1.42×2.96×0.5cm3k,•重为1.94g,计算比容、结晶度。

4、聚乙稀有较高的结晶度(一般为70%)当它氯化时,链上的氢原子被氯原子无规取代,发现当少量的氢(10-50%)被取代时,•其软化点下降,而大量的氢(〉70%)•被取代时则软化点又上升,•如示意图,试解释之.
图2-3 聚乙稀氯化程度与软化点的关系
5、若已知聚甲基丙烯酸甲酯的α=β=γ=90°,a=2.108nm,b=1.217nm,c=1.196nm,测得的ρ=1.23g/cm3,M。

=100.1,试求每个晶胞单元中的重复结构单元数。

第三章高聚物的分子运动和热转变
一、基本概念:
1、玻璃化转变;玻璃化转变温度;粘流转变;粘流温度
2、自由体积
3、玻璃化转变的多维性
4、次级转变
5、松弛现象;松驰时间;松弛时间谱
6、曲柄运动
7、时温等效原理
8、增塑及增塑剂
9、一级相转变;二级相转变
10、耐热性;软化点
11、熔限;最大结晶速率温度
二、分析判断题
1、用共聚或增塑方法均可降低Tg和Tm,但前者降低Tg•的效果显著,后者降低Tm的效果显著( )
2、聚甲基丙烯酸酯类聚合物,其Tg•随正酯基碳原子数的增加而上升( )
3、热塑性塑料的使用温度都在Tg以下, 橡胶的使用温度都在Tg以上( )
4、线形的结晶高聚物处于Tg以上时, 链段就能运动; 处于Tm•以上时, 链段和大分子都能运动( )
5、聚乙稀的Tg=-120℃, 因此在常温时, 聚乙稀材料会呈非常柔软的状态( )
6、列问题只有一个正确答案,请选出并填入圆括号:
图3-1 三种材料的温度--形变曲线.
甲乙丙三种高聚物,其温度--形变曲线如图所示,此三种聚合物在常温下()
A甲可作纤维乙可作塑料丙可作橡胶
B甲可作塑料乙可作橡胶丙可作纤维
C甲可作橡胶乙可作纤维丙可作塑料
D甲可作塑料乙可作纤维丙可作橡胶
7、目前工业上生产维尼纶原料聚乙烯醇不是由乙烯醇聚合,而一般是采用聚乙酸乙烯酯醇解而得,这是因为()
A乙酸乙烯酯易由乙炔法而制得
B只有由聚乙酸乙烯酯醇解所得聚乙烯醇才能抽丝成维尼纶
C因为实际上不存在乙烯醇单体
D由聚乙酸乙烯酯醇解所得聚乙烯醇的溶解性好利于湿法纺丝
8、聚碳酸酯,聚氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯的β松驰,都具有相同的分子运动机理()
9、高聚物的松驰现象,就是高聚物在外场或热的的作用下,通过运动单元运动,从一个不稳定的准平衡状态逐渐过渡到一个与外界条件相适应的新平衡态。

()
10、用膨胀计法测高聚物Tg时,升温或降温速度越快,测得的Tg值越低()
11、由于聚乙烯醇分子链每隔一个碳原子便出现一个不对称碳原子,即聚乙烯醇是等规立构高分子因此可以结晶()
12、非晶态聚合物作为塑料使用的最佳温度区间为()
a、T b-T g
b、T g-T f
c、Tg以下
13、哪种聚合物的Tm与Tg差距最大D的为()
a、HDPE
b、LDPE
14、从结构观点分析,下列高聚物中结晶能力最弱的是()
a、聚甲醛
b、聚对苯二甲酸乙二醇酯
c、聚碳酸酯
15、下列三种高聚物中,耐热性最好的是
a、聚酰亚胺
b、尼龙-66
c、芳香尼龙
16、热塑性塑料的使用温度都在玻璃化温度以下,橡胶的使用温度都在玻璃化。

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