高分子材料基础复习题答案

高分子复习

一、名词解释

1、单体单元：与单体分子的原子种类和各种原子的个数完全相同、仅电子结构

有所改变的结构单元。

2、重复单元：重复组成高分子分子结构的最小的结构单元。也称重复单元、链

节。

3、构型：指分子中由化学键所固定的原子在空间的几何排列。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。

4、构象：是指分子中的原子或原子团由于C－C单键内旋转而形成的空间排布

(位置、形态)，是物理结构。

5、柔顺性：高分子链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。

6、熔体纺丝：是将聚合物加热熔融，通过喷丝孔挤出，在空气中冷却固化形成

纤维的化学纤维纺丝方法。

7、胶粘剂：它是一种能够把两种同类或不同类材料紧密地结合在一起的物质。

8、生胶：没有加入配合剂且尚未交联的橡胶，一般由线型大分子或带有支链的

线型大分子构成，可以溶于有机溶剂。

9、硫化胶：混炼胶在一定的温度、压力和时间作用下，经交联由线型大分子变

成三维网状结构而得到的橡胶。一般不溶于溶剂。

10、应变：材料在外力作用下，其几何形状和尺寸所发生的变化称应变或形变，通常以单位长度（面积、体积）所发生的变化来表征。

11、弹性模量：是指在弹性形变范围内单位应变所需应力的大小。是材料刚

性的一种表征。

12、塑料：塑料是以聚合物为主要成分，在一定条件（温度、压力等）下可塑成一定形状并且在常温下保持其形状不变的材料。

13、功能高分子材料：具有特定的功能作用，可做功能材料使用的高分子化合物。

14、复合材料：由两种或两种以上物理和化学性质不同的物质，用适当的工艺方法组合起来，而得到的具有复合效应的多相固体材料。

15、缩聚反应：通过单体分子中的某些官能团之间的缩合聚合成高分子

的反应。

16、结构单元：聚合物分子结构中出现的以单体结构为基础的原子团。

17、单体:

二、判断正误，正确的√，错误的×。（每题2分）

（1）高分子链能形成的构象数越多，柔顺性越大（√）。

（2）单体单元就是单体（╳）。

（3）分子间作用力增大，柔顺性也变大（╳）。

（4）对同一聚合物而言，分子量对结晶速度有显著影响。在相同条件下，一般分子量低结晶速度快（√）。

（5）玻璃化温度是非晶态热塑性塑料使用的上限温度，是橡胶使用的下限温度（√）。

（6）重复单元和结构单元总是相同（╳）。

（7）涂料可以在物体表面形成一层保护膜，对制品具有保护作用（√）。（8）橡胶硫化的实质是使线型橡胶分子交联形成立体网状结构（√）。（9）玻璃态、高弹态和粘流态称为非晶态聚合物的三种力学状态（√）。（10）聚合物分子的运动是一个松弛过程（√）。

（11）聚合物的分子运动与温度无关（╳）。

（12）聚合物的力学性能指的是其受力后的响应（√）。

（13）成膜物质是涂料中的主要物质（√）。

（14）聚丙烯是所有合成树脂中密度最小的一种（√）。

（15）交联技术是提高PE性能的一种重要技术（√）。

（16）热固性高分子在受热后会从固体状态逐步转变为流动状态（╳）。（17）顺丁橡胶的低温性能好，可在寒带地区使用（√）。

（18）乙丙橡胶具有突出的耐臭氧性能（√）。

三、根据聚合物的简称写出其名称

LDPE 低密度聚乙烯

HDPE 高密度聚乙烯

UHMWPE 超高分子量聚乙烯（Ultra-high molecular weight PE）

PP聚丙烯

PS聚苯乙烯

PVC聚氯乙烯

PMMA聚甲基丙烯酸甲酯

PA66聚己二酰己二胺（尼龙66）

PC聚碳酸酯

POM聚甲醛

PU聚氨酯

PET聚对苯二甲酸乙二酯

EPR乙丙橡胶

CR氯丁橡胶

四、问答题

1、按主链结构分，高分子材料分为哪几类？

答：1）碳链高分子，其主链完全由碳原子组成。如，聚乙烯，聚丙烯，其特点是不溶于水，可塑性好（可加工性），但耐热性差。

2）杂链高分子，主链除碳原子外，还含氧、氮、硫等杂原子。如，聚乙二醇，其特点是具有极性，易水解、醇解，耐热性比较好，强度高。可用作工程塑料。

3)元素有机高分子，主链上没有碳原子，主链原子由Si,B,Al,O,N,S,P等杂原子组成。如硅橡胶，能在-123 ℃使用，耐低温性好。其特点是具有无机物的热稳

定性，有机物的弹性和塑性。

2、按照连接方式，共聚物的序列结构分为哪几类？

答：由两种以上的单体键合而成的聚合物叫共聚物。以A、B两种单体单元所构成的共聚物为例，可分为：

1）交替共聚物：即两种结构单元交替排列。ABABABABABABABA

2）无规共聚物：即两种高分子无规则地平行联结。AABABBAA

3）嵌段共聚物：即两种结构单元嵌段排列。AAAAAABBBBBAAAAAA

4）接枝共聚物：即将一种高分子作为主链，将另一种高分子作为支链。

AAAAAAAAAAAAA

B

B

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——保留了部分原均聚物的结构特点，因而其性能与相应的均聚物有一定联系。

3、简述聚合物力学三态的分子运动特点。

答：1）玻璃态：温度低，链段的运动处于冻结，只有侧基、链节、链长、键角等局部运动，形变小；

2)高弹态：链段运动充分发展，形变大，可恢复；

∆ 热运动的能量还不足以使整个分子链产生位移。

∆ 此状态下高聚物表现出类似于橡胶的性质，受较小的力就可以发生很大的形变（100%~1000%），外力除去后形变可完全恢复。

∆ 高弹态是高分子特有的力学状态，在小分子化合物中不能观察到。

3)粘流态：链段运动剧烈，导致分子链发生相对位移，形变不可逆。

4、简述聚合物的分子运动的特点。

答：1）聚合物的分子运动具有多重性；具体包括到有：

1.整链的运动，即以高分子链为一个整体作质量中心的移动，即分子链间的相对位移。

2.链段的运动，即由于主链σ键的内旋转，使分子中一部分链段相对于另一部分链段而运动，但可以保持分子质量中心不变（宏观上不发生塑性形变）。

3.链节的运动，即指高分子主链上几个化学键（相当于链节）的协同运动，或杂链高分子的杂链节运动。

4.侧基、支链的运动，即侧基、支链相对于主链的摆动、转动、自身的内旋转。

2）聚合物的分子运动具有明显的松弛特性；即高分子在外界条件作用下通过分子运动从一种状态变到另一种状态需要一个过程，具有明显时间依赖性。

3）分子运动的温度依赖性。

1.活化运动单元，即温度升高，增加了分子热运动的能量，当达到某一运动单元运动所需的能量时，就激发这一运动单元的运动。

2.增加分子间的自由空间，即温度升高，高聚物发生体积膨胀，自由空间加大。当自由空间增加到某种运动单元所需的大小时，这一运动单元便可自由运动。