高聚物结构与性能的答案

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高聚物结构与性能的答案

高聚物结构与性能试题参考答案一、名词解释（2.5×12 ＝30分）构型：由化学键决定的原子基团间的空间排列方式分子链柔顺性：高分子链能够改变其构型的性质高斯链：又名高斯线团，是末端距分布符合Gauss分布函数的线团。

熔限：高分子晶体的熔融发生在一个温度范围内，称为熔限。

多分散指数：描述高分子的分子量多分散性大小的参数，通常是Mw/Mn或Mz/Mw取向：高分子的链段、整链或其晶体结构沿外力方向所作的优先排列。

粘弹性：高分子固体的力学性质兼具纯弹性和纯粘性的特征，称为粘弹性。

溶度参数：定义为（CED）1/2，用于指导非极性聚合物的溶剂选择。

冷拉：高分子材料在拉伸条件下，发生应力屈服，出现细颈、细颈扩展所导致的大形变行为。

增韧：即增加聚合物材料韧性，所采用的技术路线有弹性体和刚性粒子增韧力学损耗：高分子材料在动态力学条件下，应力与应变出现滞后所导致的机械能损耗银纹：由于应力或环境因素的影响，聚合物表面所产生的银白色条纹二、简答题（8×5＝40 分）1．分别写出顺丁橡胶、聚丙烯、聚异丁烯、聚甲醛、聚氯乙烯的结构式，比较其玻璃化温度的高低，并说明原因。

2．高聚物熔体的流动机理是什么？其流动行为上有什么特征？答：流动机理：高分子链的重心移动采用高分子链段的协同跃迁的方式完成，通常称为“蠕动”。

熔体流动的特征有三：1，高粘度，缘自高分子巨大的分子量；2，剪切变稀：高分子链受剪切作用时，发生构象变化。

3，弹性效应：高分子流动变形中包含可逆的构象变化，导致其表现出Barus效应、爬杆效应等现象。

3．何为θ溶液？θ条件下，Huggins参数取何值？此时溶液中高分子链的构象有何特征？答：处于θ状态，即高分子链段间作用等于高分子链段与溶剂分子作用的状态的高分子溶液，称为θ溶液。

此时，Huggins参数为1/2；溶液中高分子链的构象与同温度条件下的高聚物本体的非晶区构象相同。

4．请说明聚乙烯、尼龙－66和交联顺丁橡胶溶解行为上的差异。

高聚物结构与性能

1．聚合物表面改性聚合物表面改性方法可以分为以下几种：化学改性、光化学改性、表面改性剂改性、力化学处理、火焰处理与热处理、偶联剂改性、辐照与等离子体表面改性。

（1）化学改性是通过化学手段对聚合物表面进行改性处理，其具体方法包括化学氧化法、化学浸蚀法、化学法表面接枝等。

化学氧化法是通过氧化反应改变聚合物表面活性。

常用的氧化体系有：氯酸-硫酸系、高锰酸-硫酸系、无水铬酸-四氯乙烷系、铬酸-醋酸系、重铬酸-硫酸系及硫代硫酸铵-硝酸银系等，其中以后两种体系最为常用。

化学浸蚀法是用溶剂清洗可除去聚烯烃表面的弱边界层，例如通过用脱脂棉蘸取有机溶剂，反复擦拭聚合物表面多次等。

聚合物表面接枝，是通过在表面生长出一层新的有特殊性能的接枝聚合物层，从而达到显著的表面改性效果。

（2）光化学改性主要包括光照射反应、光接枝反应。

光照射反应是利用可见光或紫外光直接照射聚合物表面引起化学反应，如链裂解、交联和氧化等，从而提高了表面张力。

光接枝反应就是利用紫外光引发单体在聚合物表面进行的接枝反应。

（3）表面改性剂改性采用将聚合物表面改性剂与聚合物共混的方式是一种简单的改性办法，它只需要在成型加工前将改性剂混到聚合物中，加工成型后，改性剂分子迁移到聚合物材料的表面，从而达到改善聚合物表面性能的目的。

（4）力化学处理是针对聚乙烯、聚丙烯等高分子材料而提出来的一种表面处理和粘接方法，该方法主要是对涂有胶的被粘材料表面进行摩擦，通过力化学作用，使胶黏剂分子与材料表面产生化学键结合，从而大大提高了接头的胶接强度。

力化学粘接主要是通过外力作用下高分子键产生断裂而发生化学反应，包括力降解、力化学交联、力化学接枝和嵌段共聚等。

（5）火焰处理就是在特别的灯头上，用可燃气体的热氧化焰对聚合物表面进行瞬时处理，使其表面发生氧化反应而达到表面改性的效果。

热处理是将聚合物暴露在热空气中，使其表面氧化而引入含氧基团。

（6）偶联剂是一种同时具有能分别与无机物和有机物反应的两种性质不同官能团的低分子化合物。

关于高分子物理习题答案

高分子物理习题答案第一章高分子链的结构3．高分子科学发展中有二位科学家在高分子物理领域作出了重大贡献并获得诺贝尔奖，他们是谁？请列举他们的主要贡献。

答：（1）H. Staudinger（德国）：“论聚合”首次提出高分子长链结构模型，论证高分子由小分子以共价键结合。

1953年获诺贝尔化学奖。

贡献：（1）大分子概念：线性链结构（2）初探[?]=KM?关系（3）高分子多分散性（4）创刊《die Makromol.Chemie》1943年（2）P. J. Flory（美国），1974年获诺贝尔化学奖贡献：（1）缩聚和加聚反应机理（2）高分子溶液理论（3）热力学和流体力学结合（4）非晶态结构模型6．何谓高聚物的近程（一级）结构、远程（二级）结构和聚集态结构？试分别举例说明用什么方法表征这些结构和性能，并预计可得到哪些结构参数和性能指标。

答：高聚物的一级结构即高聚物的近程结构，属于化学结构，它主要包括链节、键接方式、构型、支化和交联结构等，其表征方法主要有：NMR, GC, MS, IR, EA, HPLC, UV等。

而高聚物的二级结构即高聚物的远程结构，主要包括高分子链的分子量、分子尺寸、分子形态、链的柔顺性及分子链在各种环境中所采取的构象，其表征方法主要有：静态、动态光散射、粘度法、膜渗透压、尺寸排除色谱、中子散射、端基分析、沸点升高、冰点降低法等。

高聚物的聚集态结构主要指高分子链间相互作用使其堆积在一起形成晶态、非晶态、取向态等结构。

其表征方法主要有：x-射线衍射、膨胀计法、光学解偏振法、偏光显微镜法、光学双折射法、声波传播法、扫描电镜、透射电镜、原子力显微镜、核磁共振，热分析、力学分析等。

8．什么叫做高分子的构型？试讨论线型聚异戊二烯可能有哪些不同的构型。

答：由化学键所固定的原子或基团在空间的几何排布。

1，2：头-头，全同、间同、无规；头-尾，全同、间同、无规3，4：头-头，全同、间同、无规；头-尾，全同、间同、无规1，4：头-头，顺、反；头-尾，顺、反9．什么叫做高分子构象？假若聚丙烯的等规度不高，能不能用改变构象的办法提高其等规度？说明理由。

高分子物理练习题(含答案)

高分子物理练习题（含答案）一、单选题（共70题，每题1分，共70分）1、聚合物的导电性随温度升高而（）。

A、降低B、升高C、保持不变正确答案：B2、以下使Tg增加的因素哪个不正确。

（）A、压力增加B、主链杂原子密度增加C、主链芳环增加正确答案：B3、要使熔融纺丝时不易断裂，应选用的原料为（）。

A、相对分子质量分布较宽B、相对分子质量较高C、相对分子质量较低正确答案：B4、“大分子链结构单元的键接顺序不同所引起的异构体。

”是下列选项中哪一个名词的解释。

（）A、次级松弛B、键接异构C、脆性断裂D、增塑作用正确答案：B5、结晶型聚合物的结晶温度范围是（）。

A、Tg～TmB、Tg～TdC、Tm～TdD、Tb～Tg正确答案：A6、以下哪个专业术语是“internal plasticization”的中文解释。

（）A、增塑剂B、增塑作用C、内增塑作用D、外增塑作用正确答案：C7、根据时温等效原理，将曲线从高温移至低温，则曲线应在时间轴上( )。

A、左B、右C、上D、下正确答案：B8、以下哪个专业术语是“DTA”的中文解释。

（）A、次价力B、单晶C、差热分析D、胆甾型正确答案：C9、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：C10、在什么温度下高分子线团较大。

（）A、大于θ温度B、小于θ温度C、θ温度正确答案：A11、蠕变与应力松弛速度（）。

A、随温度升高而增大B、随温度升高而减小C、与温度无关正确答案：A12、以下哪个专业术语是“anti-aging agent”的中文解释。

（）A、交联剂B、降解反应C、防老剂D、抗氧剂正确答案：C13、高聚物在成型加工过程中经缓慢冷却后得到的产品具有( )。

A、脆性B、刚性C、柔韧性D、弹性正确答案：A14、下列方法可以提高聚合物的拉伸强度的是( )。

A、提高支化度B、橡胶共混C、加入增塑剂D、提高结晶度正确答案：D15、以下哪个专业术语是“orientation force”的中文解释。

关于高分子物理习题答案

答：（1）H. Staudinger（德国）：“论聚合”首次提出高分子长链结构模型，论证高分子由小分子以共价键结合。

1953年获诺贝尔化学奖。

高聚物的聚集态结构主要指高分子链间相互作用使其堆积在一起形成晶态、非晶态、取向态等结构。

8．什么叫做高分子的构型？试讨论线型聚异戊二烯可能有哪些不同的构型。

答：由化学键所固定的原子或基团在空间的几何排布。

高聚物结构与性能关系

＋＋
＋＋＋＋
＜0℃
265℃ 215℃
橡胶
纤维、橡胶纤维、塑料
聚已二酸乙二酯
聚对苯二甲酸乙二酯
－
－－
＋＋
＋＋＋
＋
－＋＋
＋＋
＋＋＋＋
54℃
265℃ 20℃
纤维
纤维橡胶
天然
橡胶
高聚物结构与性能的关系
三、高分子材料的结构与性能高分子材料性能与结构、合成、成型的关系
高分子材料性能
结构
链结构
聚集态结构
高分子合成制备
高分子材料成型
高聚物结构与性能的关系
常见高聚物的结构与性能及用途高聚物吸引力对称性柔顺性结晶性软化点用途
聚
乙
烯乙烯
－＋＋
＋＋＋＋＋
＋＋＋
＋＋－＋＋
115℃ 130℃ 185℃
纤维、塑料纤维、塑料纤维、塑料
聚氯
聚偏二氯乙烯
聚丙烯腈
聚丙烯酸甲酯聚乙烯醇
＋＋
－＋＋
＋
＋＋
＋
＋－
＋
－＋＋
220℃
10℃ 150℃
纤维
塑料、橡胶纤维
聚异丁烯
聚已二酰已二胺聚已内酰胺
－
＋＋＋＋
＋＋
＋＋＋＋
＋
＋＋
高聚物结构与性能的关系
二、高分子链内和高分子间的相互作用
作用的原因：质点间的吸引与排斥
(a)
非晶区
结晶区
(b) 高分子链形态示意
（a）为形象化串珠（b）为热运动高分子链
高聚物聚集态

高聚物的结构与性能

9/24/2019
32
1.相对分子质量
聚合物的性能决定于平均相对分子量和相对分子量分布。
除少数特殊用途（涂料、胶黏剂等）使用低相对分子量的聚合物外，多数对材料力学性能要求较高的用途都需要聚合物具有较高的相对分子质量。越高越好？
例：聚乙烯：聚合度为1～2时呈气态；聚合度为3～10时为液体；聚合度为10～100时为黏性、力学性能极差的蜡状固体；聚合度超过1000时，开始表现塑料的韧性、强度和成膜特性，并随着聚合度的增加而增加。
5.共聚物序列结构
共聚物性能倾向于组分均聚物性能互补。
不同序列结构的特点： • 无规、交替——
改变了结构单元的相互作用状况，因此其性能与相应的均聚物有很大差别 • 嵌段、接枝—均聚物有一定联系
25
① 无规共聚
两种高分子无规则地平行联结 — A—B—A—A—B—A—A —A—B—B—A— B— 由于两种高分子平行无规则地排列改变了结构单元的相
➢ 自由结合：无键角的限制，也不考虑空间位阻对移动的影响（理想的）
39
小分子内旋转：例如最简单的乙烷：如果C—C发生内旋转，则分子内与C
相连的H的相对位置就要发生变化：分子内的旋转受
阻,使得高分子链在
空间可能有的构象数
交叉式反式位能最低
叠同式顺式位能最高
反式，氢原子间距离最远（0.25nm），斥力最小；顺式，氢原子间距离最小（0.228nm），斥力最大；氢原子半径 0.12nm。
远远小于自由内旋转的情况。受阻程度越大，可能有构象数就越少。
40
影响旋转的因素
CH3-CH3分子旋转的位垒为11.7kJ·mol-1
◆ 若氢被甲基或卤素(极性、位阻）取代，则位垒增大，取代的基团越多，位垒越大；

华理--高分子物理课后习题答案--高分子科学教程(第二版)--韩哲文

高分子科学教程(第二版)—高分子物理部分第7章聚合物的结构 P2371.试述聚合物的结构特点2.简述聚合物的结构层次答：高分子结构的内容可分为链结构与聚集态结构两个组成部分。

链结构又分为近程结构和远程结构。

近程结构包括构造与构型，构造是指链中原子的种类和排列、取代基和端基的种类、单体单元的排列顺序、支链的类型和长度等。

构型是指某一原子的取代基在空间的排列。

近程结构属于化学结构，又称一级结构。

远程结构包括分子的大小与形态、链的柔顺性及分子在各种环境中所采取的构象。

远程结构又称二级结构。

聚集态结构是指高分子材料整体的内部结构，包括晶态结构、非晶态结构、取向态结构、液晶态结构以及织态结构。

前四者是描述高分子聚集体中的分子之间是如何堆砌的，又称三级结构。

织态结构则属于更高级的结构。

3．写出聚异戊二稀的各种可能的构型和名称（只考虑头－尾键接方式）。

解：（1）1，2－聚合：全同立构1，2－聚异戊二稀；间同立构1，2－聚异戊二稀；无规立构1，2－聚异戊二稀。

（2）3，4－聚合：全同（间同，无规）立构－聚3，4－聚异戊二稀。

（3）1，4聚合：顺式（反式）1，4－聚异戊二稀。

注意：一般来说，顺式、反式聚合都是在特定的催化剂下进行的，当催化剂一定时，产物结构就一定，所以不存在无规的几何异构体。

4．已知聚乙烯试样的聚合度为4105⨯，C-C 键长为0.154nm ，键角为109.5︒，试求：（1）若把聚乙烯看作自由旋转链时的聚乙烯试样的均方末端距；（2）若聚乙烯的末端距符合高斯分布时聚乙烯试样的平均末端距和最可几末端距。

解：54101052=⨯⨯=n ；nm l 154.0=； 5.109=θ（1）22522222.4743)154.0(10225.109cos 15.109cos 1cos 1cos 1nm nl nl nl r =⨯⨯==+-⋅=+-⋅=θθ （2）由于聚乙烯的末端距符合高斯分布，因此它应该是自由结合链)(87.44154.014159.33108385nm l n r =⨯⨯⨯=⋅=π)(76.39154.03102325nm l n r =⨯⨯=⋅=*注意：末端距复合高斯分布的链为高斯链，自由结合链和等效自由结合链都是高斯链。

高分子物理习题集--答案

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。

CH2nCCH3CH CH21,4-加成CH2nCCH3CH 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 C③1，2-加成全同立构CH 2C C 3C C HHH HCH CH 2CH CH 3C C H HCH 2CHCH 3④1，2-加成间同立构CC 3CC HH H HCH 3C C H HCH 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 CH3HH⑥3，4-加成间同立构C C CC HH H HC CH HRRRR=CH 2HH C 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。

材料结构与性能答案

材料结构与性能答案一、名词解释：1.大分子(macromolecule)：由大量原子组成的，具有相对高的分子质量或分子重量聚合物分子：也叫高聚物分子，通常简称为高分子。

就字面上它是一个由许多(poly)部分(mer)组成的分子，然而它的确包含多重重复之意。

它意味着：(1) 这些部分是由相对低分子质量的分子衍生的单元(所谓的单体单元或链节)；(2) 并且只有一种或少数几种链节；(3) 这些需要的链节多重重复重现。

2.共聚物：共聚物一词在历史上指由能自身均聚的单体聚合而生成的聚合物3.结晶度(degree of crystallinity)：结晶高聚物结晶部分量地多少。

分为质量结晶度和体积结晶度4.等同周期（identity spacing)：高分子晶体中分子链方向相同结构重复出现的最短距离，又称高分子晶体的晶胞结构重复单元。

构成高分子晶体的晶胞结构重复单元有时与其化学重复单元不相同。

5.结晶过程：物质从液态（溶液或熔融状态）或气态形成晶体的过程。

二、概念区分：1、微构象(microconformation)与宏构象(macroconformation)微构象：即高分子的主链键构象，即是高分子主链中一个键所涉及的原子或原子团的构象宏构象：沿高分子链的微构象序列导致高分子的宏构象，它决定高分子的形状微构象指高分子主链键构象。

宏构象指整个高分子链的形态。

由于微构象的变化所导致的高分子的宏观形态(morphology)2、应力(stress)与应变(strain)应力（σ）是受力物体截面上内力的集度,即单位面积上的作用力应变（ε）：在外力作用下，材料的几何形状和尺寸发生的变化σ=Eε，E是弹性模量。

3、侧基(side group)与端基(end group)侧基：侧基是一个主链上的分支，既不是低聚物的也不是高聚物的。

端基：端基是大分子或低聚物分子末端的结构单元4、初期结晶(primary crystallization)与二次结晶(secondary crystallization)初期结晶：物质从液态（溶液或熔融状态）或气体形成晶体。

高聚物结构与性能的关系

高聚物结构与性能的关系1.高聚物的结构根据研究单元的不同分类，聚合物的结构可分为两类：一类是聚合物的链结构，即分子内的结构，即研究分子链中原子或基团之间的几何排列；另一种是聚合物的分子聚集结构，即分子间结构，它研究每单位体积内许多分子链的几何排列。

对于高分子材料而言，链结构只是间接影响其性能，而分子聚集结构是直接影响其性能的因素。

1.1聚合物链结构高聚物的链结构包括近程结构和远程结构。

近程结构是指结构单元的化学组成、立体异构、连接顺序、以及支化、交联等；远程结构是指高分子链的构象、分子量等。

聚合物链结构是决定聚合物基本性能的主要因素。

由于不同的链结构，各种聚合物的性能完全不同。

例如，聚乙烯柔软易结晶，而聚苯乙烯坚硬易碎，不能结晶；等规聚丙烯在室温下为固态结晶，无规聚丙烯在室温下为粘性液体。

1.2高聚物的聚集态结构聚合物的分子聚集结构包括结晶态、非晶态、液晶态、取向态等；聚合物的分子聚集结构是在加工成型过程中形成的，是决定聚合物产品使用性能的主要因素。

即使具有相同链结构的同一聚合物具有不同的加工条件，其模制产品的使用性能也会非常不同。

例如，晶体取向度直接影响纤维和薄膜的机械性能；不同的晶体尺寸和形态会影响塑料制品的冲击强度、开裂性能和透明度。

因此对高聚物材料来说，链结构只是间接影响其性能，而分子聚集态结构才是直接影响其性能的因素。

研究高聚物分子聚集态结构的意义就在于了解高聚物分子聚集态结构的特征，形成条件及其与材料性能之间的关系，以便人为地控制加工成型条件得到具有预定结构和性能的材料，同时为高聚物材料的物理改性和材料设计建立科学基础。

2.高聚物结构与力学性能的关系2.1链结构与力学性能的关系不同的聚合物，具有不同的分子结构，必然会表现出不同的材料性质。

聚集乙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚碳酸酯、聚丙烯腈、环氧树脂和聚二甲基硅氧烷(硅橡胶)等等都是不同分子结构的高聚物，它们或是晶态高聚物，或是非晶态高聚物，或是橡胶，或是不溶不熔的热固性树脂，这些都是一般人都知道的常识。

高聚物的结构与性能

高分子的聚集态结构也称三级结构，或超分子结构，它是指聚合物内分子链的排列与堆砌结构。
虽然高分子的链结构对高分子材料性能有显著影响，但由于聚合物是有许多高分子链聚集而成，有时即使相同链结构的同一种聚合物，在不同加工成型条件下，也会产生不同的聚集态，所得制品的性能也会截然不同，因此聚合物的聚集态结构对聚合物材料性能的影响比高分子链结构更直接、更重要。
i+1
i
高分子链的运动是以链段为单元的，是蠕动。
高分子链在分子内旋转作用下可采取各种可能的形态，如取不同的构象，如伸直链、无规线团、折叠链、螺旋链等。
高分子链的构象
构象是由分子内热运动引起的物理现象，是不断改变的，具有统计性质。因此讲高分子链取某种构象是指的是它取这种构象的能够通过内旋转作用改变其构象的性能称为高分子链的柔顺性。高分子链能形成的构象数越多，柔顺性越大。由于分子内旋转是导致分子链柔顺性的根本原因，而高分子链的内旋转又主要受其分子结构的制约，因而分子链的柔顺性与其分子结构密切相关。分子结构对柔顺性的影响主要表现在以下几方面：
CH=CH-CH=CH-CH=CH 聚乙炔聚苯
因此，在主链中引入不能内旋转的芳环、芳杂环等环状结构，可提高分子链的刚性。
（2）侧基：侧基的极性越大，极性基团数目越多，相互作用越强，单键内旋转越困难，分子链柔顺性越差。如：
CH2CH2 柔顺性：聚乙烯 >
CH2CH2CH2CHCH2 Cl 氯化聚乙烯 >
研究掌握聚合物的聚集态结构与性能的关系，对选择合适的加工成型条件、改进材料的性能，制备具有预期性能的聚合物材料具有重要意义。聚合物的聚集态结构主要包括晶态结构、非晶态结构、液晶态结构和取向态结构。

高聚物结构与性能习题

链结构
1. 名词解释
旋光异构体顺序异构体有规立构高分子立构规整度
链段柔顺性平衡态柔顺性高斯链
受阻旋转链自由旋转链自由联结链等效自由结合链
2.利用Fisher投影法画出全同立构和间同立构聚苯乙烯的两种构型。

3.构型和构象有什么不同？试讨论结晶聚丙烯和非晶聚丙烯构型和构象的情况。

4.比较下列各组高分子柔顺性的大小，分别写出它们的结构式并说明柔顺性不同的原因。

（1）聚乙烯聚丙烯聚苯乙烯
（2）聚甲基丙烯酸乙酯聚甲基丙烯酸正丙酯
聚甲基丙烯酸正丁酯聚甲基丙烯酸正辛酯
（3）聚丙烯聚1-丁烯聚1-己烯
（4）聚丙烯酸聚丙烯酸甲酯聚丙烯酸锌
（5）聚偏二氟乙烯聚氟乙烯聚氯乙烯
（6）聚丙烯聚氯乙烯聚丙烯腈
5. 某聚－烯烃的平均聚合度为500，均方末端距为165nm2,试求：
（1）作为大分子独立运动的单元的链段长b？
（2）每个大分子平均包含的链段数z?
（3）每个统计链段包含几个重复结构单元u？。

高分子物理解答

高分子物理习题绪论1.举例说明聚合物在人类生活中所起的作用。

答：衣食住行、工业、农业、国防、尖端科技等（略）2.用作材料的物质应具备怎样的基本特性？举出人类历史上具有划时代意义的几种材料。

答：①具有可使用的基本特性——如力学机械性能、或电性能、热性能、光学性能等等；（普通材料或一般材料——满足力学特性；功能材料——满足功能特性）。

具有可成型加工性——能按照使用要求加工成为一定的外形。

②例如：旧石器时代——石头、陨石；新石器时代——石头、陶、瓷；铜器时代——青铜、紫铜；铁器时代——铁及其合金；高分子时代——高分子材料及其复合材料。

3.什么是高聚物？高聚物在结构、性能及应用上各有哪些特点(分别与同系物小分子及其他材料相比较)？答：由大量结构单元通过共价键连接而成的具有一定力学性质的高分子量物质称为高聚物。

高次结构上看，它们对性能的影响与小分子不同，而最终使聚合物具有优良的力学与加工性能的最主要的原因，即在于其以共价单键连接的结构单元数目庞大，分子量高。

4.高分子物理的研究内容是什么？研究目的何在？答：高分子物理的研究内容是：运用分子运动的观点通过对具有多分散性的高分子链进行统计分析，来研究高分子结构与其性能间的关系。

研究的目的在于一方面使现有的高分子能够找到其更加合适的应用场合，同时也为一些特殊的应用场合设计新的高分子结构提供理论依据。

5.请从Chemical Abstracts或有关高分子杂志上摘录5篇近期高分子物理学的研究论文摘要。

从中你看出人们在研究哪些高分子物理学问题？答：（摘录CA：36类Physical Properties of synthetic high polymers. 略）高分子物理的研究内容非常广泛，包括结构（一次结构的表征、构象的统计计算及其分析、聚合物结晶形态、种类、结晶及熔融过程热力学与动力学等、液晶、取向等）、溶液性能（包括溶液热力学、溶解过程动力学等）、力学性能（硬材料和弹性材料的力学性能特点、力学松弛及其物理化学原理）、电性能（极化、介电松弛、电气绝缘特性等）、热性能（热转变、松弛及其机理等）及光学性能（包括透明性、折射率及双折射等）的研究。

高物课后习题答案

解：；；（1）（2）由于聚乙烯的末端距符合高斯分布，因此它应该是自由结合链注意：末端距复合高斯分布的链为高斯链，自由结合链和等效自由结合链都是高斯链。
4．高分子的构型和构象有什么不同？等规聚丙烯晶体中的螺旋链属于构型范畴还是构象范畴？如果聚丙烯的规整度不高，能否通过单健内旋转来改变构象而提高其规整度？为什么？
解：（1）当时；
（2）当时；
从上面的结果可以看出，聚合物加入增塑剂后，其熔点会下降，增塑剂与聚合物之间的相互作用参数越小（相容性越好），则熔点下降越多。
11．试比较聚乙烯、脂肪族聚酰胺和脂肪族聚酯这三类结晶聚合物的熔点大小。
答：脂肪族聚酰胺的熔点最高；脂肪族聚酯的熔点最低；聚乙烯的熔点介于两者之间。这是因为聚酰胺的分子之间有氢键形成；而聚酯中酯键的存在增加了分子的柔性。
13．何谓聚合物的取向？取向对聚合物的性能有何影响？如何测定聚合物的取向度？
答：聚合物在外力作用下，分子链、链段和结晶聚合物中的晶粒等结构单元沿着外力方向择优排列，称为取向。
聚合物沿取向方向的拉伸强度、模量、冲击强度都显著增加，而与取向方向垂直的方向上则降低。取向高分子材料发生光的双折射现象。取向通常还使材料的玻璃化温度升高，对结晶性的高聚物，则密度和结晶度也会升高，因而提高了高分子材料的使用温度。
答：
（1）聚乙烯主链上不带侧基，单键内旋转的位垒低，聚丙烯带有侧基（—CH3），分子内旋转位阻增加，Tg升高。
（2）聚氯乙烯是单取代，分子极性大，分子间作用力强，内旋转困难；而聚偏氯乙烯是对称双取代，分子极性减小，主链内旋转位垒降低，Tg下降。
（3）由于聚丙烯酸酯类的侧基是柔性的，侧基越大，则柔性也越大，故前者Tg高。
分子量：分子量愈大，高分子链越长，整个分子链相对滑动时摩檫阻力就愈大，需在更高的温度下才能发生粘性流动，

结构与性能考题答案

结构与性能考题答案1.概念1、构型(configuration)：是指分子中通过化学键所固定的原子的空间排列。

2、大分子(macromolecule):是由大量原子组成的，具有相对高的分子质量或分子重量。

聚合物分子(polymermolecule)：由许多重复结构单元组成的，具有相对高的分子质量或分子重量。

3、共聚物(copolymer)：由两种或两种以上单体合成的聚合物。

4、侧基(ide/pendantgroup)：一个分子链的分支。

5、端基(endgroup)：大分子或低聚物分子的末端构造单元。

6、统计共聚物(tatiticalcopolymer)：通过聚合反应的统计处理给出单体单元在共聚物分子中的序列。

7、无规共聚物(randomcopolymer)：具有Bernoullian序列统计的统计聚合物。

在Bernoullian模型中，各键接的构型是相互独立的，不受前面键接构型的影响，故单体单元在分子链中无规则排列。

8、交替共聚物(alternatingcopolymer)：单体单元A和单体单元B 在共聚物分子中交替分布。

9、嵌段共聚物(blockcopolymer)：由通过末端连接的均匀序列的嵌段组成的。

10、星型高分子(tarpolymer)：从一个公共的核伸出三个或多个臂(支链)。

11、构象(conformation)：表示在单键周围的原子和原子基团的旋转产生的空间排列。

12、链段(macromolecularegment)：把若干个键组成的一段链作为一个独立运动的单元。

14、高分子链的柔性(fle某ibilityofpolymerchain)：分子链能够改变其构象的性质。

15、聚合度(degreeofpolymerization)：大分子、低聚物分子、嵌段或分子链中单体单元的数目。

聚合物分子链中连续出现的重复单元(或称链节)的次数。

16、共聚物分子(copolymermolecule)：（1）晶胞(unitcell)：与晶格相对应的晶体结构，即把具体内容还原给晶格，晶格就成了晶胞。

高聚物的结构与性能—聚合物的耐热性

（a）增加结晶度；（b）增加分子链刚性：引入极性侧基；在主链或侧基上引入芳香环或芳香杂环；（c）使分子间产生适度交联：交联聚合物不熔不溶，只有加热到分解温度以上才遭破坏。
（a）尽量避免分子链中弱键的存在；（b）引入梯形结构；（c）在主链中引入Si、P、B、F等杂原子，即合成元素有机聚合物。
第七章聚合物的结构与性能
（2）热变形性：受热不易变形，能保持尺寸稳定性的聚合物必然是处于玻璃态或晶态，因此改善聚合物的热变形性应提高其 Tg或Tm，必须使分子ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ内部及分子链之间具有强的相互作用，为此可有以下几条途径：
第七章聚合物的结构与性能
7.6 聚合物的耐热性
聚合物的耐热性包含两方面：热稳定性—耐热降解、热氧化性能；热变形性—受热时外观尺寸的改变（1）热稳定性：聚合物在高温条件下可能产生两种结果：降解和交联。两种反应都与化学键的断裂有关，组成聚合物分子的化学键能越大，耐热稳定性越高。为提高耐热性：