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高分子物理何曼君第3版课后答案

高分子物理何曼君第3版课后答案
高分子物理何曼君第3版课后答案

第1章

1请你列举出20种?常?活中经常接触到的?分?材料,并写出其中10种聚合物的名称和化学式。

解答:常?的?分?材料:聚?烯塑料桶、聚丙烯编织袋、涤纶(聚对苯?甲酸?

?醇酯)、EVA热熔胶(聚?烯和聚醋酸?烯酯的共聚物)、顺丁橡胶鞋底、尼?袜、ABS塑料、环氧树脂黏合剂、环氧树

脂泡沫、聚氨酯泡沫、聚氨酯涂料、油改性聚酯清漆、育秧薄膜(聚氯?烯)、电线包?(聚氯?烯)、有机玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯)、维尼?(聚?烯醇缩甲醛)、尼?66

、奶瓶(聚碳酸酯)、聚四氟?烯、丁苯橡胶、塑料拖鞋(聚氯?烯)、?机表?的光敏涂料、天然橡胶、复合地板(脲醛树脂)、凉?塔(不饱和树脂玻璃钢)等。

2有8本?说,它们的厚度不同,分别为250?、280?、300?、350?、400?、450?、500?和600?,请算出它们的数均?数和重均?数以及分布宽度指数。请思考为什么重均?数?于数均?数。

解答:

分布宽度指数=重均?数/数均?数=423.61/391.25=1.08;

按书?重量统计平均的?数为重均?数,其值等于每书的?数乘以其重量分数的总和。数

均?数相当于总?数除以书本数。

对于重均?数,重的分?的权重?,数均?数的话,权重都是1。所以重均?数?于数均?数。

3试?较聚苯?烯与苯?烯在性能上有哪些差别。

解答:差别:

(1)聚苯?烯是有?定强度的?聚物,在外观上是固体,在分?结构上没有双键;苯?烯是?分?的液体,分?结构上有双键。

(2)苯?烯做出来的产品?聚苯?烯做出来的产品要脆。另外苯?烯暴露在空?中会逐渐被氧化,?聚苯?烯不会。

4为什么说黏度法测得的分?量是相对的分?量,渗透压法测得的是数均分?量,光散射法测得的是重均分?量?

解答:(1)黏度法是由公式得到,?α?是从得到。在测α时所?到的[η]是通过相对黏度和增?黏度计算得到。因此[η]不是溶剂的绝对黏度,那么得到的分?量也是相对的分?量。

(2)渗透法测定分?量依据为时

所以

即渗透压法测得分?量为数均分?量。

(3)在光散射法中常?θ=90°时的瑞利?R90计算溶质的分?量。

因此测得的是重均分?量。

5如果知道聚合物的分?量分布函数或分布曲线,如何求得和?

解答:

6证明

证明:由定义可知:

所以,当α=-1时,

?当α=1时,

由于α的值通常在0.5~1之间,所以?于??于。

7今有?混合物,由1g聚合物A和2g同样类型的聚合物B组成。A的分?量M A=l×105g/mol;B的分?量M B =2×105g/mol。计算该混合物的数均分?量M n重均分?量M w和多分散指数d。

解:

8利??分?稀溶液的依数性质测定其分?量时,常常需要将所测的物理量对溶液浓度外推,求取浓度为零时的外推值作为计算的依据,为什么?在什么条件下不需外推?只需由单?浓度的数据即可计算出正确结果?

解答:(1)因为?分?溶液的热?学性质与理想溶液的偏差很?,只有在?限稀释的情况下才基本

符合理想溶液的规律,??限稀释的溶液不可能配制,只能?外推法取浓度为零时的数据。

(2)如果选?合适的温度或合适的溶剂(即θ温度或θ溶剂下),总会使体系的A2为零,此时相当于理想溶液,不需要外推。因为Π/C=RT/M,直接带?测得的Π和C的值就能求出M。

9在20℃,100cm3的容量瓶中配制天然橡胶的苯溶液。?胶重1.00g,密度为0.911g/cm,分?量为

2×105g/mol,苯的摩尔体积为89.0cm3/mol。假定混合时没有体积变化,计算此溶液的浓度C(g/cm3),溶质的摩尔数n2,摩尔分数x2,体积分数Ф2。

解:?胶的体积V1=m/ρ=1.097ml,则溶剂的体积V2=100-1.097=98.903ml。溶剂苯的物质的量n=98.903/89.0=1.111mol。

所以溶液的浓度C=0.01g/cm3,溶质的摩尔数n2=5×10-6,摩尔分数x2=0.00045%,体积分数φ2=

1.097%。

10在?稀溶液的依数性质测定聚合物的分?量时,若试样在测定条件下有缔合作?或电离作?,将对

测定结果产?什么影响,试分别讨论之。

解答:如果溶质分?有缔合作?,则测得的表观分?量将?于其真实分?量;如果溶质发?电离作?,则测得的表观分?量将?于其真实分?量。

11于25℃,测定不同浓度的聚苯?烯甲苯溶液的渗透压,结果如下:

试求此聚苯?烯的数均分?量和第?维利系数A2。

解:将题中的数据作图,横坐标为浓度C,纵坐标为Π/C,如图1-1所示。

图1-1

得函数为y=12.409x+76.603,由Π/C=RT(1/M+A2C),将直线外推,C=0时,RT/M=76.603×10-3,Mn=32300g·mol-1,A2=12.409。

12现有7个阴离?聚合法制备的单分散聚苯?烯试样。?光散射法测定了各试样的分?量,并在30℃的苯溶液中测定了各试样的特性黏数[η],结果如下:

根据上述数据求出黏度公式[η]=KM a中的两个常数K和a。

解:将黏度公式[η]=KMα两端同取对数得log[η]=logK+αlogM,

由于题中给出的是单分散试样,故Mη≈Mω,将题中数据取对数,以log[η]为纵坐标、logM为横坐标作图,如图1-2所示。

图1-2

则logK=0.1334,即K=1.3596,α=0.3257。

13同样都是?分?材料,在具体?途分类中为什么有的是纤维,有的是塑料,有的是橡胶?同样是纯

的塑料薄膜,为什么有的是全透明的,有的是半透明的?

解答:(1)?分?材料的?途分类取决于材料的使?温度和弹性??。当材料的使?温度在玻璃化温度

T g以下时,是塑料;T g以上则为橡胶,否则会软化。玻璃化温度可以理解为?分?材料由软变硬的?个临界温度。塑料拉伸率很?,?有的橡胶可以拉伸10倍以上。纤维是指?径??于100以上的?分?材料,纤维常?PA(聚酰胺)等材料,这类材料有分?间和分?内氢键,结晶度?,所以模量和拉伸强度都很?,不容易拉断。

(2)透明度的问题在于该材料是否结晶。结晶的?聚物常不透明,?结晶?聚物通常透明。不同的塑料其结晶性是不同的。加?条件不同对?分?空间构型有影响,对结晶有影响,这些都能导致透明性不同。?多数聚合物是晶区和?晶区并存的,因?是半透明的。

第2章

1假若聚丙烯的等规度不?,能不能?改变构象的办法提?其等规度?说明理由。

解答:不能。等规度是指?聚物中含有全同和间同异构体总的百分数,涉及的是构型问题,要改变等规度,即要改变构型。?构型是由化学键所固定的原?或基团在空间的?何排列,构象仅仅是由于单键内旋转?产?的分?在空间的不同形态。所以当聚丙烯的等规度不?时,?改变构象的?法是?法提?其等规度的,需要破坏化学键,改变构型,才能提?等规度。

2为何采?均?末端距和均?回转半径?不直接?平均末端距或平均回转半径以及轮廓?度来描述?分?的尺??

解:因为柔性的?分?链在不断的热运动,它的形态是瞬息万变的,所以只能?它们的平均值来表示,?因为末端距和?分?链的质?到第i个链单元的距离是?量。它们是?量,其平均值趋近于零。因此,要取均?末端距和均?回转半径;轮廓?度是?分?链的伸直?度,?分?链有柔顺性,不是刚性链,因此,?轮廓?度描述?分?尺度不能体现其蜷曲的特点。

3根据定义式

推导?由结合链的均?回转半径。

解:根据定义,

由于每?个链段的质量相等,

其中N为等效链段数

质?应该满?的条件是:,由于每个链段是等同的,质点的质量也相同,则

由此可推出:

将上述关系式代?①中,得②

h i h j、h i、h j为?量,三者之间的关系可以?余弦定理表示:

代?②式可得,因为是链段数为的均?末端距,且?斯链的均?末端距可表示为:,其中b为等效链段?度,

所以③

当j<i时,;当j>i时,,

所以④

?然数列前n项的求和公式为:,将其代?④中,得

将上述公式按i进?加和,并利?公式

将其代?③ 中,得

由于?分?链为完全刚性链,则质?处于链段的n/2处,N=1/2,等效链段?度b=nl,

完全刚性分?:

柔性?分?:

4推导?由旋转链的均?末端距和均?回转半径,验证是否满?式。

解:假定?分?是?由旋转链,包含n个?度为l的键,键?为π-θ,总?(或称轮廓?度)为L=nl,假定把第?个键固定在z轴?向,求此链在z轴上的投影的平均值,以<z>表示,则

因cos <1,对?限?的链,当n→∞,,则

此值称为持续?度(persistence length),?a来表示

下?,再求另?个极限。假定使分?的总?L和持续?度a保持不变,把键??限分割,?且键?也?限缩?,以致θ→0,使?分?链的形状从棱?清晰的?规折线变成?向逐渐改变的蠕?状线条。分割后,

l减??n增?,这样,可利?下列近似关系

利?级数展开式

忽略?次项,从?得

根据式① ,可以求链的均?末端距与L及a的关系。假定由链端沿第?个键的?向延伸??穷?段dh,,则有如下关系

以式① 代?上式,得

积分上式,得

同样,均?回转半径可写成

刚性链,也可描述柔性链。对柔性链来说,L>>a,,所以

进?步简化成

类似地,式② 可简化成

何曼君第三版高分子物理答案(新版答案)

课后作业答案: 第一章 2、 W 1=250/(250+280+300+350+400+450+500+600)=250/3130=0.0799 W 2=0.0895 W 3=0.0958 W 4=0.1118 W5=0.1278 W6=0.1438 W7=0.1597 W8=0.1917 111 3910.07990.08950.09580.11180.12780.14380.15970.19170.002556 250280300350400450500600n i i M w M = ===+++++++∑424w i i M w M ==∑; 2 2 (1)12903w n n n M M M σ=-=; 22 (1)15173w w V M d =-= 4、粘度法测定分子量,得到的数据为不同浓度的溶液流经乌氏粘度计的两到标志线所需的时间。粘度一方面与聚合物的分子量有关,另一方面也与聚合物分子的结构、形态和在溶剂中的扩张程度有关。因此,粘度法测得的分子量为相对分子量。 渗透压法测定分子量,得到的数据为不同浓度的溶液对应的平衡渗透压,与溶液中溶剂和溶质的摩尔分数有关,因此测得的是数均分子量。 光散射法测定分子量,是将固定波长的光线通过不同浓度的溶液,而散射光的强度是由各种大小不同的分子所贡献的。因此测得的分子量为重均分子量。 5、如知道分子量的数量微分分布函数N (m )和质量微分分布函数W(m),则可通过下式求出n M 和w M . 01 ()()n M N m MdM W N dM M ∞ ∞= = ? ? ()w M W m MdM ∞ = ? 6、 2i i i i i i w i i i i i i i i n M W M M W M n M W = ==∑∑∑∑∑ 1 i i i i i n i i i i i i i i n M W M W W n M M = = = ∑∑∑∑∑ 1/( )i i i M W M αα η=∑ ; 以为α值在-1到1之间,因此n w M M M η≤≤ 7、今有一混合物,有1克聚合物A 和2 克同样类型的聚合物B 组成,A 的分 子量M A = 1×105 g .mol -1; B 的分子量M B = 2×105 g .mol -1。计算该混合物的

高分子物理课后答案何曼君第三版

高分子物理课后答案,何曼君,第三版 第三章 高分子的溶解过程与小分子相比有什么不同? 高分子与溶剂分子的尺寸相差悬殊,两者运动分子运动速度差别很大,现是溶剂分子渗入高聚物内部,是高聚体膨胀,称为“溶胀”,然后高分子均匀分散在溶剂中,形成完全溶解的分子分散的均相体系。对于交联的高分子只停留在溶胀阶段,不会溶解。 第二维里系数A2的物理意义? 第二维利系数的物理意义是高分子链段和链段间的内排斥与高分子链段和溶剂分子间能量上相互作用、两者相互竞争的一个量度。它与溶剂化作用和高分子在溶液里的形态有密切关系。良溶剂中,高分子链由于溶剂化作业而扩张,高分子线团伸展,A2是正值;温度下降或在非良溶剂,高分子线团收缩,A2是负值;当链段与链段、溶剂与高分子链段相互作业想等时,高分子溶液符合理想溶液的性质,A2为零,相当于高分子链处于无扰状态。 高分子的理想链和真实链有哪些区别? ①理想链是一种理论模型,认为化学键不占体积,自由旋转,没有键角和位垒的限制,而真实链有键角限制和位垒的限制。 ②理想链没有考虑远程相互作用和近程相互作用,而真实链要考虑链节与链节之间的体积排除和链与周围环境的相互作用以及链与链之间的相互作用等。 高分子的稀溶液、亚浓溶液、浓溶液有哪些本质的区别? 三种溶液最本质的区别体现在溶液中和高分子无规线团之间的相互作用和无规线团的形态结构不同: ① 稀溶液:高分子线团是相互分离的,溶液中高分子链段的分布也是不均一的;线团 之间的相互作用可以忽略。 ②浓溶液:大分子链之间发生相互穿插和缠结,溶液中链段的空间密度分布趋于均一。 ② 亚浓溶液:亚浓溶液介于稀溶液和浓溶液之间,高分子线团开始相互穿插交叠,整 个溶液中链段的分布趋于均一;高分子线团与临近线团开始相互作用。 第四章一般共混物的相分离与嵌段共聚物的微相分离在本质上有何差别? 由于嵌段共聚物的嵌段间不相容而发生相分离,平均相结构微区的大小只有几十到几百纳米,即微相分离,两相之间的作用力是化学键。两种聚合物共混时,由于混合熵很小,混合晗决定于聚合物之间的相互作用,通常较小,所以两种聚合物混合自由能通常大于零,是分相的。而一般共混物两相界面之间的作用力是分子间作用力或氢键,其分相可能是宏观可

高分子物理习题及答案

一、单项选择题 1.高分子的基本运动是( B )。 A.整链运动 B.链段运动 C.链节运动 2.下列一组高聚物分子中,柔性最大的是( A )。 A.聚氯丁二烯 B.聚氯乙烯 C.聚苯乙烯 3. 下列一组高聚物中,最容易结晶的是( A ). A.聚对苯二甲酸乙二酯 B. 聚邻苯二甲酸乙二酯 C. 聚间苯二甲酸乙二酯 4.模拟线性聚合物的蠕变全过程可采用( C )模型。 A.Maxwell B. Kelvin C. 四元件 5.在半晶态聚合物中,发生下列转变时,判别熵值变大的是( A )。 (1)熔融(2)拉伸取向(3)结晶(4)高弹态转变为玻璃态 6.下列一组高聚物分子中,按分子刚性的大小从小到大的顺序是( ADBFC )。 A.聚甲醛; B.聚氯乙烯; C.聚苯乙烯; D. 聚乙烯;F. 聚苯醚 7..假塑性流体的特征是( B )。 A.剪切增稠 B.剪切变稀 C.粘度仅与分子结构和温度有关 8.热力学上最稳定的高分子晶体是( B )。 A.球晶 B.伸直链晶体 C.枝晶 9.下列高聚物中,只发生溶胀而不能溶解的是( B )。 A. 高交联酚醛树脂; B. 低交联酚醛树脂; C.聚甲基丙稀酸甲脂 10.高分子-溶剂相互作用参数χ 1 ( A )聚合物能溶解在所给定的溶剂中 A. χ 1<1/2 B. χ 1 >1/2 C. χ 1 =1/2 11.判断下列叙述中不正确的是( C )。 A.结晶温度越低,体系中晶核的密度越大,所得球晶越小; B.所有热固性塑料都是非晶态高聚物; C.在注射成型中,高聚物受到一定的应力场的作用,结果常常得到伸直链晶体。 12. 判断下列叙述中不正确的是( C )。 A.高聚物的取向状态是热力学上一种非平衡态;

高分子物理课后答案

第9章聚合物的流变性 1.什么是假塑性流体?绝大多数聚合物熔体和浓溶液在通常条件下为什么均呈现假塑性流体的性质?试用缠结理论加以解释。 答:(1)流动指数n<1的流体称为假塑性流体; (2)略 2.聚合物的粘性流动有何特点?为什么? 3.为什么聚合物的粘流活化能与分子量无关? 答:根据自由体积理论,高分子的流动不是简单的整个分子的迁移,而是通过链段的相继跃迁来实现的。形象的说,这种流动的类似于蚯蚓的蠕动。因而其流动 活化能与分子的长短无关。,由实验结果可知当碳链不长时,随碳数的增加而增加,但当碳数大于30时,不再增大,因此聚合物超过一定数值后,与相对分子质量无关。 4.讨论聚合物的分子量和分子量分布对熔体粘度和流变性的影响。 答:低切变速率下,当时,略依赖于聚合物化学结构和温度,当 时,与聚合物化学结构,分子量分布及温度无关;增大切变速率,链 缠结结构破坏程度增加,分子量对体系粘度影响减小。 聚合物熔体非牛顿流动时的切变速率随分子量加大向低切变速率移动,剪切引起的粘度下降,分子量低的试样也比分子量高的试样小一些。分子量相同时分子量分布宽的聚合物熔体出现非牛顿流动的切变速率比分布窄的要低的多。 5.从结构观点分析温度、切变速率对聚合物熔体粘度的影响规律,举例说明这一规律在成型加工中的应用。 答:a.温度升高,粘度下降,在较高温度的情况下,聚合物熔体内自由体积相当大,流动粘度的大小主要取决于高分子链本身的结构,即链段跃迁运动的能力,一般分子链越刚硬,或分子间作用力越大,则流动活化能越高,这类聚合物是温敏性的;当温度处于一定范围即Tg

高分子物理试卷 及答案

高分子物理试卷二答案 一、单项选择题(10分) 1.全同聚乙烯醇的分子链所采取的构象是( A )。 (A )平面锯齿链 (B )扭曲的锯齿链 (C )螺旋链 2.下列聚合物找那个,熔点最高的是( C )。 (A )聚乙烯 (B )聚对二甲苯撑 (C )聚苯撑 3.聚合物分子链的刚性增大,则黏流温度( B )。 (A )降低 (B )升高 (C )基本不变 4.增加聚合物分子的极性,则黏流温度将( C )。 (A )降低 (B )基本不变 (C )升高 5.可以用来解释聚合物的零切黏度与相对分子质量之间相互关系的理论是( B )。 (A )分子链取向 (B )分子链缠结 (C )链段协同运动 6.在下列情况下,交联聚合物在溶剂中的平衡溶胀比最大的是( C )。 (A )高度交联 (B )中度交联 (C )轻度交联 7.光散射的散射体积与θsin 成( B )。 (A )正比 (B )反比 (C )相等 (D )没关系 8.高分子的特性黏数随相对分子质量愈大而( A )。 (A )增大 (B )不变 (C )降低 (D )不确定 9.理想橡胶的泊松比为( C )。 (A )21 < (B )21 > (C ) 21 10.交联高聚物蠕变过程中的形变包括( B )。 (A )普弹形变、高弹形变和黏性流动 (B )普弹形变和高弹形变 (C )高弹形变和黏性流动 二、多项选择题(20分) 1.以下化合物,哪些是天然高分子( AC )。 (A )蛋白质 (B )酚醛树脂 (C )淀粉 (D )PS 2.柔顺性可以通过以下哪些参数定量表征( ABCD )。 (A )链段长度 (B )刚性因子 (C )无扰尺寸 (D )极限特征比 3.以下哪些方法可以测量晶体的生长速度( AB )。 (A )偏光显微镜 (B )小脚激光光散射 (C )光学解偏振法 (D )示差扫描量热法 4.有关聚合物的分子运动,下列描述正确的有( ACD )。 (A )运动单元具有多重性 (B )运动速度不受温度影响 (C )热运动是一个松弛过程 (D )整个分子链的运动称为布朗运动 (E )运动但愿的大小不同,但松弛时间一样 5.下列有关聚合物熔体流变性能的叙述,正确的有( ABDE )。 (A )大多数聚合物熔体在通常的剪切速率范围内表现为假塑性非牛顿流体 (B )在极低的剪切速率范围内,表现为牛顿流体 (C )在通常的剪切速率范围内,黏度随剪切速率升高而增大 (D )黏度随温度升高而下降 (E )在无穷大剪切速率下,在恒定温度下的黏度为常数 6.下面有关聚合物黏流活化能的描述,正确的是( AD )。

高分子物理学(吴其晔)课后答案

高分子物理答案详解(第三版) 第1章高分子的链结构 1.写出聚氯丁二烯的各种可能构型。 等。 2.构象与构型有何区别?聚丙烯分子链中碳—碳单键是可以旋转的,通过单键的内旋转是否可以使全同立构聚丙烯变为间同立构聚丙烯?为什么? 答:(1)区别:构象是由于单键的内旋转而产生的分子中原子在空间位置上的变化,而构型则是分子中由化学键所固定的原子在空间的排列;构象的改变不需打破化学键,而构型的改变必须断裂化学键。 (2)不能,碳-碳单键的旋转只能改变构象,却没有断裂化学键,所以不能改变构型,而全同立构聚丙烯与间同立构聚丙烯是不同的构型。

3.为什么等规立构聚丙乙烯分子链在晶体中呈31螺旋构象,而间规立构聚氯乙烯分子链在晶体中呈平面锯齿构象? 答(1)由于等归立构聚苯乙烯的两个苯环距离比其范德华半径总和小,产生排斥作用,使平面锯齿形(…ttt…)构象极不稳定,必须通过C-C键的旋转,形成31螺旋构象,才能满足晶体分子链构象能最低原则。 (2)由于间规聚氯乙烯的氯取代基分得较开,相互间距离比范德华半径大,所以平面锯齿形构象是能量最低的构象。 4.哪些参数可以表征高分子链的柔顺性?如何表征? 答:(1)空间位阻参数(或称刚性因子),值愈大,柔顺性愈差; (2)特征比Cn,Cn值越小,链的柔顺性越好; (3)连段长度b,b值愈小,链愈柔顺。 5.聚乙烯分子链上没有侧基,内旋转位能不大,柔顺性好。该聚合物为什么室温下为塑料而不是橡胶? 答:这是由于聚乙烯分子对称性好,容易结晶,从而失去弹性,因而在室温下为塑料而不是橡胶。 6.从结构出发,简述下列各组聚合物的性能差异: (1)聚丙烯睛与碳纤维; (2)无规立构聚丙烯与等规立构聚丙烯; (3)顺式聚1,4-异戊二烯(天然橡胶)与反式聚1,4-异戊二烯(杜仲橡胶)。(4)高密度聚乙烯、低密度聚乙烯与交联聚乙烯。 (1)线性高分子梯形高分子 (2 非晶高分子结晶性高分子 (3)柔性 (4)高密度聚乙烯为平面锯齿状链,为线型分子,模量高,渗透性小,结晶度高,具有好的拉伸强度、劲度、耐久性、韧性;低密度聚乙烯支化度高于高密度聚乙烯(每1000 个主链 C 原子中约含15~35 个短支链),结晶度较低,具有一定的韧性,放水和隔热性能较好;交联聚乙烯形成了立体网状的结构,因此在韧性、强度、耐热性等方面都较高密度聚乙烯和低密度聚乙烯要好。

高分子物理何曼君版课后思考题答案

高分子物理何曼君版课后思考题答案 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

第二章 1、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?说明理由。不能。全同立构和间同立构是两种不同的立体构型。构型是分子中由化学键解: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。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。 2、末端距是高分子链的一端到另一端达到的直线距离, 解:因为柔性的高分子链在不断的热运动,它的形态是瞬息万变的,所以只能用它们的平均值来表示,又因为末端距和高分子链的质心到第i个链单元的距离是矢量。它们是矢量,其平均值趋近于零。因此,要取均方末端距和均方回转半径;轮廓长度是高分子链的伸直长度,高分子链有柔顺性,不是刚性链,因此,用轮廓长度描述高分子尺度不能体现其蜷曲的特点。 5、解:无论是均方末端距还是均方回转半径,都只是平均量,获得的只是高分子链的平均尺寸信息。要确切知道高分子的具体形态尺寸,从原则上来说,只知道一个均值往往是不够的。最好的办法是知道末端距的分布函数,也就是处在不同末端距时所对应的高分子构象实现概率大小或构象数比例,这样任何与链尺寸有关的平均物理量和链的具体形状都可由这个分布函数求出。所以需要推导高斯链的构象统计理论。 第三章 1、高分子与溶剂分子的尺寸相差悬殊,两者的分子运动速度差别很大,溶剂分子能较快渗入聚合物,而高分子向溶剂的扩散缓慢。 (1)聚合物的溶解过程要经过两个阶段,先是溶剂分子渗入聚合物内部,使聚合物体积膨胀,称为溶胀;然后才是高分子均匀分散在溶剂中,形成完全溶解的分子分散的均相体系。对于交联的聚合物,在与溶剂接触时也会发生溶胀,但因有交联的化学键束缚,不能再进一步使交联的分子拆散,只能停留在溶胀阶段,不会溶解。 (2)溶解度与聚合物分子量有关,分子量越大,溶解度越大。对交联聚合物来说,交联度大的溶胀度小,交联度小的溶胀度大。 (3)非晶态聚合物的分子堆砌比较松散,分子间的相互作用较弱,因此溶剂分子比较容易渗入聚合物内部使之溶胀和溶解。晶态聚合物由于分子排列规整,堆砌紧密,分子间相互作用力很强,以致溶剂分子渗入聚合物内部非常困难,因此晶态化合物的溶解比非晶态聚合物要困难得多。

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[η]=KMα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。答:由于单键内旋转而产生的分子在空间的不同形态(内旋转异构体)称为构象。不能用改变构象的办法提高其更规度。等规度是指高聚物中含有全同和间同异构体的总的百分数,涉及的是构型问题,要改变等规度,即要改变构型。而构型是由化学键所固定的原子或基团在空间的几何排布,改变构型必须通过化学键的断裂和重组。 11.假定聚丙烯主链上的键长为0.154纳米,键角为109.5°,根据下表所列数据,求其等效自由结合链的链段长度l e及极限特征比C∞。 聚合物溶剂温度(℃)A×104(nm)σ 聚丙烯(无规)环已烷、甲苯30 835 1.76

高分子物理课后答案(何曼君)

1 写出由取代的二烯(1,3丁二烯衍生物) CH 3CH CH CH CH COOCH 3 经加聚反应得到的聚合物,若只考虑单体的1,4-加成,和单体头-尾相接,则理论上可有几种立体异构体 解:该单体经1,4-加聚后,且只考虑单体的头-尾相接,可得到下面在一个结构单元中含有三个不对称点的聚合物: CH CH CH CH CH 3 COOCH 3n 即含有两种不对称碳原子和一个碳-碳双键,理论上可有8种具有三重有规立构的聚合物。 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 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 解:若单体是头-尾连接,经缩醛化处理后,大分子链中可形成稳定的六元环,因而只留下少量未反应的羟基: CH 2 CH OH CH 2 CH OH CH 2 CH OH CH 2 CH 2 O CH CH 2 CH 2 CH OH 同时若用HIO 氧化处理时,可得到乙酸和丙酮: CH 2 CH CH 2 OH CH CH 2 OH CH OH 4 CH 3C OH O + CH 3C O CH 3 若单体为头-头或尾-尾连接,则缩醛化时不易形成较不稳定的五元环,因之未反应的OH 基数应更多(>14%),而且经HIO 氧化处理时,也得不到丙酮: CH 2 CH CH OH CH 2 CH 2 CH OH OH CH O CH O 2 CH CH 2 CH 2 CH OH CH 2 CH CH OH CH 2CH 2 CH OH OH 4 CH 3C OH O + OH C O CH 2CH 2C OH O 可见聚乙烯醇高分子链中,单体主要为头- 尾键接方式。 3 氯乙烯(CH 2CH Cl )和偏氯乙烯( CH 2CCl 2 )的共聚物,经脱除HCl 和裂解后,产物 有: ,Cl ,Cl Cl ,Cl Cl Cl 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的序列分布可得到什么结论 解:这两种单体在共聚物中的排列方式有四种情况(为简化起见只考虑三单元): CH 2 CH Cl CH 2 C Cl Cl + (V) (D)

高分子物理(何曼君版)复旦大学出版社 课后习题答案

第一章 高分子链的结构 1 写出由取代的二烯(1,3丁二烯衍生物) CH 3CH CH CH CH COOCH 3 经加聚反应得到的聚合物,若只考虑单体的1,4-加成,和单体头-尾相接,则理论上可有几种立体异构体? 解:该单体经1,4-加聚后,且只考虑单体的头-尾相接,可得到下面在一个结构单元中含有三个不对称点的聚合物: C H C H C H C H C H 3 C OO C H 3 n 即含有两种不对称碳原子和一个碳-碳双键,理论上可有8种具有三重有规立构的聚合物。 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? 解:若单体是头-尾连接,经缩醛化处理后,大分子链中可形成稳定的六元环,因而只留下少量未反应的羟基: CH 2 CH OH CH 2 CH OH CH 2 CH OH CH 2 CH O CH 2 O CH CH 2 CH 2 CH OH 同时若用HIO 4氧化处理时,可得到乙酸和丙酮: CH 2 CH CH 2 OH CH CH 2 OH CH OH 4 CH 3C OH O + CH 3C O CH 3 若单体为头-头或尾-尾连接,则缩醛化时不易形成较不稳定的五元环,因之未反应的OH 基数应更多(>14%),而且经HIO 4氧化处理时,也得不到丙酮: CH 2 CH CH OH CH 2 CH 2 CH OH OH CH O CH O CH 2 O CH CH 2 CH 2 CH OH CH 2 CH CH OH CH 2CH 2 CH OH OH HIO 4 CH 3C OH O + OH C O CH 2CH 2C OH O 可见聚乙烯醇高分子链中,单体主要为头-尾键接方式。 3 氯乙烯(CH 2 CH Cl )和偏氯乙烯( CH 2CCl 2 )的共聚物,经脱除HCl 和裂解后,产物 有: ,Cl ,Cl Cl ,Cl Cl Cl 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的序列分布可得到什么结论? 解:这两种单体在共聚物中的排列方式有四种情况(为简化起见只考虑三单元): CH 2 CH Cl CH 2 C Cl Cl + (V) (D)

高分子物理何曼君第3版课后答案

第1章 1请你列举出20种?常?活中经常接触到的?分?材料,并写出其中10种聚合物的名称和化学式。 解答:常?的?分?材料:聚?烯塑料桶、聚丙烯编织袋、涤纶(聚对苯?甲酸? ?醇酯)、EVA热熔胶(聚?烯和聚醋酸?烯酯的共聚物)、顺丁橡胶鞋底、尼?袜、ABS塑料、环氧树脂黏合剂、环氧树 脂泡沫、聚氨酯泡沫、聚氨酯涂料、油改性聚酯清漆、育秧薄膜(聚氯?烯)、电线包?(聚氯?烯)、有机玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯)、维尼?(聚?烯醇缩甲醛)、尼?66 、奶瓶(聚碳酸酯)、聚四氟?烯、丁苯橡胶、塑料拖鞋(聚氯?烯)、?机表?的光敏涂料、天然橡胶、复合地板(脲醛树脂)、凉?塔(不饱和树脂玻璃钢)等。 2有8本?说,它们的厚度不同,分别为250?、280?、300?、350?、400?、450?、500?和600?,请算出它们的数均?数和重均?数以及分布宽度指数。请思考为什么重均?数?于数均?数。 解答: 分布宽度指数=重均?数/数均?数=423.61/391.25=1.08; 按书?重量统计平均的?数为重均?数,其值等于每书的?数乘以其重量分数的总和。数 均?数相当于总?数除以书本数。 对于重均?数,重的分?的权重?,数均?数的话,权重都是1。所以重均?数?于数均?数。 3试?较聚苯?烯与苯?烯在性能上有哪些差别。 解答:差别: (1)聚苯?烯是有?定强度的?聚物,在外观上是固体,在分?结构上没有双键;苯?烯是?分?的液体,分?结构上有双键。

(2)苯?烯做出来的产品?聚苯?烯做出来的产品要脆。另外苯?烯暴露在空?中会逐渐被氧化,?聚苯?烯不会。 4为什么说黏度法测得的分?量是相对的分?量,渗透压法测得的是数均分?量,光散射法测得的是重均分?量? 解答:(1)黏度法是由公式得到,?α?是从得到。在测α时所?到的[η]是通过相对黏度和增?黏度计算得到。因此[η]不是溶剂的绝对黏度,那么得到的分?量也是相对的分?量。 (2)渗透法测定分?量依据为时 所以 即渗透压法测得分?量为数均分?量。 (3)在光散射法中常?θ=90°时的瑞利?R90计算溶质的分?量。 因此测得的是重均分?量。 5如果知道聚合物的分?量分布函数或分布曲线,如何求得和? 解答:

高分子物理习题答案

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 (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。 (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 ②反式1,4-加成 ③1,2-加成全同立构 ④1,2-加成间同立构 ⑤3,4-加成全同立构 ⑥3,4-加成间同立构 6.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。 影响因素有:化学组成、分子结构、分子量、温度、分子间距离。PE、PP是非极性聚合物,其分子间作用力为:色散力;

高分子物理何曼君版)课后习题答案

第一章高分子链的结构 1写出由取代的二烯(1,3 丁二烯衍生物) CH5-CH=CH-CH=CH-COOCH3 经加聚反应得到的聚合物,若只考虑单体的1, 4-加成,和单体头-尾相接,则理论上可有几种立体异构体? 解:该单体经1,4-加聚后,且只考虑单体的头■?尾相接,可得到下而在一个结构单元中含有三个不对称点的聚合物: ——CH-CH=CH-CH- I I Jn COOCH3 CH3 即含有两种不对称碳原子和一个碳■碳双键,理论上可有8种具有三重有规立构的聚合物。2今有一种聚乙烯醇,若经缩醛化处理后,发现有14%左右的疑基未反应,若用HIO J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?解:若单体是头■尾连接.经缩醛化处理后,大分子链中可形成稳疋的六元环,因而只留下少量未反应的疑基: -CH2-CH-CH2-CH-CH2-CH. OH OH OH CHQ CH2-CH—CH.-CH- \ / o——CH2 同时若用HlOd氧化处理时,可得到乙酸和丙酮: —叶旷叶旷叶旷斗吧严+ CH 3C-CH3 o 若单体为头-头或尾■尾连接,则缩醛化时不易形成较不稳左的五元环,因之未反应的0H基数应更多(>14%),而且经HIO。氧化处理时,也得不到丙酮: CH2O —CH.-CH —CH —CH? — CH?-CH—— I I I OH OH OH CH—CH2-CH—— 。 、 昇 UIQ —CH2—CH—CH—CPU—CH9—CH ---------- Z—CH£—OH I I I 3II OH OH OH O + OHC-CH^CH^C-OH O 0 可见聚乙烯醇髙分子链中,单体主要为头■尾键接方式。 3氯乙烯(CH产CH—Cl)和偏氯乙烯(狙=切。的共聚物,经脱除HC1和裂解后,产物有: 由以上事实,则对这两种单体在共聚物的序列分布可得到什么结论? 解:这两种单体在共聚物中的排列方式有四种情况(为简化起见只考虑三单元):

最新高分子物理试卷三答案

高分子物理试卷三答案 一、单项选择题(10分) (下面每个小题只有一个答案是正确的,请将正确答案的编号填在右边的括号里。选对者得1分,不选、选错多选均不得分。) 1.如果不考虑键接顺序,线形聚异戊二烯的异构种类数为(C )。 (A)6 (B)7 (C)8 2. 全同聚乙烯醇的分子链所采取的构象是(A )。 (A)平面锯齿链(B)扭曲的锯齿链(C)螺旋链 3.下列聚合物中,不存在旋光异构体的是(B )。 (A)PP (B)PIB (C)聚异戊二烯 4. 高聚物的黏流温度随相对分子质量的增大而(B )。 (A)保持不变(B)上升(C)下降(D)先上升然后保持不变5.在聚合物的黏流温度以下,描述高聚物的表观黏度与温度之间关系的方程式是(B )。(A)Arrhenius方程(B)WLF方程(C)Avrami方程 6.高聚物的流动模式是(B )。 (A)分子链的整体迁移(B)链段的跃迁 (C)端基的运动 7.同一聚合物的下列三种不同的黏度,最大的是(A )。 (A)零剪切黏度(B)表观黏度(C)无穷剪切黏度 8.两试样的凝胶渗透色谱的淋出体积相等,则它们的下列参数相等的是( D )。 (A)相对分子质量(B)特性黏数(C)Huggins参数(D)流体力学体积 9.下列实验方法,可以测量聚合物损耗模量的是(B )。 (A)DSC (B)DMA (C)拉伸实验 10. Maxwell模型可以用来描述(C )。 (A)蠕变过程(B)交联高聚物的应力松弛过程 (C)线形高聚物的应力松弛 二、多项选择题(20分) (下面每个小题至少有一个答案是正确的,请将所有正确答案的编号填写在括号里。全选对者得2分,每错一个扣1分,每少选一个扣0.5分,但不做选择或所选答案全错者不得分。)1.下面能作为塑料使用的聚二丁烯有(ABD )。 (A)全同1,2-丁二烯(B)间同聚1,2-丁二烯 (C)顺式聚1,4-丁二烯(D)反式聚1,4-丁二烯 2.高分子的二级结构包括(AC )。 (A)构象(B)晶态结构 (C)相对分子质量及其分布(D)键接方式 3.高分子的三级结构包括(ABD )。 (A)晶态结构(B)取向结构(C)多相结构(D)液晶态结构 4.凝聚态结构可以采用哪些方法进行表征(BCD )。 (A)广角X射线衍射(B)红外光谱 (C)电子显微镜(D)小角X射线衍射 5.下列实验方法,可以用来测定玻璃化转变温度的是(ABC )。

何曼君 高分子物理课后答案_第三版

第三章 高分子的溶解过程与小分子相比有什么不同? 高分子与溶剂分子的尺寸相差悬殊,两者运动分子运动速度差别很大,现是溶剂分子渗入高聚物内部,是高聚体膨胀,称为“溶胀”,然后高分子均匀分散在溶剂中,形成完全溶解的分子分散的均相体系。对于交联的高分子只停留在溶胀阶段,不会溶解。 第二维里系数A2的物理意义? 第二维利系数的物理意义是高分子链段和链段间的内排斥与高分子链段和溶剂分子间能量上相互作用、两者相互竞争的一个量度。它与溶剂化作用和高分子在溶液里的形态有密切关系。良溶剂中,高分子链由于溶剂化作业而扩张,高分子线团伸展,A2是正值;温度下降或在非良溶剂,高分子线团收缩,A2是负值;当链段与链段、溶剂与高分子链段相互作业想等时,高分子溶液符合理想溶液的性质,A2为零,相当于高分子链处于无扰状态。 高分子的理想链和真实链有哪些区别? ①理想链是一种理论模型,认为化学键不占体积,自由旋转,没有键角和位垒的限制,而真实链有键角限制和位垒的限制。 ②理想链没有考虑远程相互作用和近程相互作用,而真实链要考虑链节与链节之间的体积排除和链与周围环境的相互作用以及链与链之间的相互作用等。 高分子的稀溶液、亚浓溶液、浓溶液有哪些本质的区别? 三种溶液最本质的区别体现在溶液中和高分子无规线团之间的相互作用和无规线团的形态结构不同: ①稀溶液:高分子线团是相互分离的,溶液中高分子链段的分布也是不均一的;线团 之间的相互作用可以忽略。 ②浓溶液:大分子链之间发生相互穿插和缠结,溶液中链段的空间密度分布趋于均一。 ②亚浓溶液:亚浓溶液介于稀溶液和浓溶液之间,高分子线团开始相互穿插交叠,整 个溶液中链段的分布趋于均一;高分子线团与临近线团开始相互作用。 第四章 一般共混物的相分离与嵌段共聚物的微相分离在本质上有何差别? 由于嵌段共聚物的嵌段间不相容而发生相分离,平均相结构微区的大小只有几十到几百纳米,即微相分离,两相之间的作用力是化学键。两种聚合物共混时,由于混合熵很小,混合晗决定于聚合物之间的相互作用,通常较小,所以两种聚合物混合自由能通常大于零,是分相的。而一般共混物两相界面之间的作用力是分子间作用力或氢键,其分相可能是宏观可见的,添加增容剂后,并经强烈的机械混合,增容剂提高了两相界面之间的相互作用,可形成稳定的微相分离结构 第五章聚合物的非晶态 3.何谓“松弛”?请举例说明松弛现象。用什么物理量表示松弛过程的快慢? 答:“松弛”过程是指一个从非平衡态到平衡态进行的过程,它首先是很快地进行,然后逐步放慢甚至于时间达到无穷长。√ 例如,一直杆的长度比两刚壁之间的固定距离L稍长;将直杆强制地装入两刚壁之间,在开始时,直杆与刚壁的接触面之间有相互作用的压力P,在直杆内任一截面上也有内压力P;以后,随着时间的增长,这些压力的数值渐渐减小,而且温度越高时减小得越快。岩石和

何曼君第三版高分子物理答案(新版答案)

i i i i 课后作业答案: 第一章 2、W 1=250/(250+280+300+350+400+450+500+600)=250/3130=0.0799 W=0.0895 W 3=0.0958 W 4=0.1118 W5=0.1278 W6=0.1438 W7=0.1597 W8=0.1917 一2 _______ 2 V w =M w (d -1) =15173 4、粘度法测定分子量,得到的数据为不同浓度的溶液流经乌氏粘度计的两到标 志线所需 的时间。粘度一方面与聚合物的分子量有关,另一方面也与聚合物分子 的结构、形态和 在溶剂中的扩张程度有关。因此,粘度法测得的分子量为相对分 子量。 渗透压法测定分子量,得到的数据为不同浓度的溶液对应的平衡渗透压,与 溶液中溶剂和溶质的摩尔分数有关,因此测得的是数均分子量。 光散射法测定分子量,是将固定波长的光线通过不同浓度的溶液, 而散射光的 强度是由各种大小不同的分子所贡献的。因此测得的分子量为重均分子量。 5、如知道分子量的数量微分分布函数 N (m 和质量微分分布函数 W(m),则可通 过下式 求出M n 和M w ? MW 二 o W(m)MdM 7、今有一混合物,有1克聚合物A 和2克同样类型的聚合物B 组成,A 的分 子量M A = 1X 105 g . mol -1; B 的分子量M B = 2X 105 g . mol -1。计算该混合物的 0.0799 250 0.0895 0.0958 0.1118 0.1278 0.1438 0.1597 280 300 350 400 450 500 0.1917 600 M w =為 W j M j =424 ; -1) =12903; 1 0.002556 391 N(m)MdM ■ WN} 0 M dM 6、 Z nM i 2 WM i 八 WM j M i M i M 「=(' W J M i :) 1/: 以为 值在-1至U 1之间,因此M n 乞M < M 2

高分子物理课后习题答案

lololj第1章高分子的链结构 1.写出聚氯丁二烯的各种可能构型,举例说明高分子的构造。 等。 举例说明高分子链的构造: 线形:聚乙烯,聚α-烯烃 环形聚合物:环形聚苯乙烯,聚芳醚类环形低聚物 梯形聚合物:聚丙烯腈纤维受热,发生环化形成梯形结构 支化高分子:低密度聚乙烯 交联高分子:酚醛、环氧、不饱和聚酯,硫化橡胶,交联聚乙烯。 2.构象与构型有何区别?聚丙烯分子链中碳—碳单键是可以旋转的,通过单键的内旋转是否可以使全同立构聚丙烯变为间同立构聚丙烯?为什么? 答:(1)区别:构象是由于单键的内旋转而产生的分子中原子在空间位置上的变化,而构型则是分子中由化学键所固定的原子在空间的排列;构象的改变不需打破化学键,而构型的改变必须断裂化学键。 (2)不能,碳-碳单键的旋转只能改变构象,却没有断裂化学键,所以不能改变构型,而全同立构聚丙烯与间同立构聚丙烯是不同的构型。 3.为什么等规立构聚丙乙烯分子链在晶体中呈螺旋构象,而间规立构聚氯乙烯分子链在晶体中呈平面锯齿构象? 答(1)由于等归立构聚苯乙烯的两个苯环距离比其范德华半径总和小,产生排斥作用,使平面锯齿形(…ttt…)构象极不稳定,必须通过C-C键的旋转,形成31螺旋构象,才能满足晶体分子链构象能最低原则。 (2)由于间规聚氯乙烯的氯取代基分得较开,相互间距离比范德华半径大,所以平面锯齿形构象是能量最低的构象。 4.哪些参数可以表征高分子链的柔顺性?如何表征? 答:(1)空间位阻参数(或称刚性因子),值愈大,柔顺性愈差; (2)特征比Cn,Cn值越小,链的柔顺性越好; (3)连段长度b,b值愈小,链愈柔顺。 5.聚乙烯分子链上没有侧基,内旋转位能不大,柔顺性好。该聚合物为什么室温下为塑料而不是橡胶?

高分子物理习题答案

高分子物理部分复习题 构象;由于单键(σ键)的内旋转,而产生的分子在空间的不同形态。它是不稳定的,分子热运动即能使其构象发生改变 构型;分子中由化学键所固定的原子在空间的排列。稳定的,要改变构型必需经化学键的断裂、重组 柔顺性;高聚物卷曲成无规的线团成团的特性 等同周期、高聚物分子中与主链中心轴平行的方向为晶胞的主轴,其重复的周期 假塑性流体、无屈服应力,并具有粘度随剪切速率增加而减小的流动特性的流体 取向;高分子链在特定的情况下,沿特定方向的择优平行排列,聚合物呈各向异性特征。 熵弹性、聚合物(在Tg以上)处于高弹态时所表现出的独特的力学性质 粘弹性;外力作用,高分子变形行为有液体粘性和固体弹性的双重性质,力学质随时间变化的特性 玻尔兹曼叠加、认为聚合物在某一时刻的弛豫特性是其在该时刻之前已经历的所有弛豫过程所产生结果的线性加和的理论原理 球晶、球晶是由一个晶核开始,以相同的速度同时向空间各方向放射生长形成高温时,晶核少,球晶大 应力损坏(内耗)、聚合物在交变应力作用下产生滞后现象,而使机械能转变为热能的现象 应力松弛、恒温恒应变下,材料的内应变随时间的延长而衰减的现象。 蠕变、恒温、恒负荷下,高聚物材料的形变随时间的延长逐渐增加的现象 玻璃化转变温度Tg:玻璃态向高弹态转变的温度,链段开始运动或冻结的温度。挤出膨大现象、高分子熔体被强迫挤出口模时,挤出物尺寸大于口模尺寸,截面形状也发生变化的现象 时温等效原理、对于同一个松驰过程,既可以在低温下较长观察时间(外力作用时间)观察到,也可以在高温下较短观察时间(外力作用时间)观察出来。 杂链高分子、主链除碳原子以外,还有其他原子,如:氧、氮、硫等存在,同样以共价键相连接 元素有机高分子、主链含Si、P、Se、Al、Ti等,但不含碳原子的高分子 键接结构、结构单元在高分子链中的联结方式 旋光异构、具有四个不同取代基的C原子在空间有两种可能的互不重叠的排列方式,成为互为镜像的两种异构体,并表现出不同的旋光性 均相成核、处于无定型的高分子链由于热涨落而形成晶核的过程 异相成核、是指高分子链被吸附在固体杂质表面而形成晶核的过程。Weissenberg爬杆效应当插入其中的圆棒旋转时,没有因惯性作用而甩向容器壁附近,反而环绕在旋转棒附近,出现沿棒向上爬的“爬杆”现象。 强迫高弹形变对于非晶聚合物,当环境温度处于Tb<T <Tg时,虽然材料处于 玻璃态,链段冻结,但在恰当速率下拉伸,材料仍能发生百分之几百的大变形 冷拉伸;环境温度低于熔点时虽然晶区尚未熔融,材料也发生了很大拉伸变形 溶度参数;单位体积的内聚能称为内聚物密度平方根 介电损耗;电介质在交变电场中极化时,会因极化方向的变化而损耗部分能量和发热,称介电损耗。 聚合物的极化:聚合物在一定条件下发生两极分化,性质偏离的现象 二、填空题

高分子物理课后答案,何曼君,第三版

高分子物理课后答案,何曼君,第三版 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

高分子物理课后答案,何曼君,第三版 第三章 高分子的溶解过程与小分子相比有什么不同? 高分子与溶剂分子的尺寸相差悬殊,两者运动分子运动速度差别很大,现是溶剂分子渗入高聚物内部,是高聚体膨胀,称为“溶胀”,然后高分子均匀分散在溶剂中,形成完全溶解的分子分散的均相体系。对于交联的高分子只停留在溶胀阶段,不会溶解。 第二维里系数A2的物理意义? 第二维利系数的物理意义是高分子链段和链段间的内排斥与高分子链段和溶剂分子间能量上相互作用、两者相互竞争的一个量度。它与溶剂化作用和高分子在溶液里的形态有密切关系。良溶剂中,高分子链由于溶剂化作业而扩张,高分子线团伸展,A2是正值;温度下降或在非良溶剂,高分子线团收缩,A2是负值;当链段与链段、溶剂与高分子链段相互作业想等时,高分子溶液符合理想溶液的性质,A2为零,相当于高分子链处于无扰状态。 高分子的理想链和真实链有哪些区别? ①理想链是一种理论模型,认为化学键不占体积,自由旋转,没有键角和位垒的限制,而真实链有键角限制和位垒的限制。 ②理想链没有考虑远程相互作用和近程相互作用,而真实链要考虑链节与链节之间的体积排除和链与周围环境的相互作用以及链与链之间的相互作用等。 高分子的稀溶液、亚浓溶液、浓溶液有哪些本质的区别? 三种溶液最本质的区别体现在溶液中和高分子无规线团之间的相互作用和无规线团的形态结构不同: ① 稀溶液:高分子线团是相互分离的,溶液中高分子链段的分布也是不均一的;线团之间的相互作用可以忽略。 ②浓溶液:大分子链之间发生相互穿插和缠结,溶液中链段的空间密度分布趋于均一。 ② 亚浓溶液:亚浓溶液介于稀溶液和浓溶液之间,高分子线团开始相互穿插交叠,整 个溶液中链段的分布趋于均一;高分子线团与临近线团开始相互作用。 第四章一般共混物的相分离与嵌段共聚物的微相分离在本质上有何差别? 由于嵌段共聚物的嵌段间不相容而发生相分离,平均相结构微区的大小只有几十到几百纳米,即微相分离,两相之间的作用力是化学键。两种聚合物共混时,由于混合熵很小,

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