高分子物理习题集(过丽梅)

高分子物理习题集-答案适用：高分子专业班级第二章 高分子溶液4．什么是Θ温度？如何测定Θ温度？若温度高于、等于和低于Θ温度时，试分别讨论高分子溶液的热力学性质及高分子在溶液中的形态。

答：（1）当112χ→时，高分子溶液可以视为理想溶液，Flory 导出()112-=-1-T θχκφ当T θ→时，112χ→，此时的温度称为Θ温度。

（0.4）（2）测定Θ温度的方法有：渗透压法和外推法。

（0.3）（3）当T ＞θ时，1E μ∆＜0.说明高分子溶液比理想溶液更倾向于溶解，也就是说，高分子链在T ＞θ时的溶液中由于溶剂化作用而扩张。

T=θ时， 1E μ∆=0。

即高分子溶液符合理想溶液的规律，高分子链此时是溶解的，但是链不溶胀也不紧缩。

T ＜θ时，1E μ∆＞0,。

链会紧缩，溶液发生沉淀。

（0.3）6．在室温下，有无溶剂可以使下列各高聚物溶解？为什么？A ．聚乙烯B ．聚丙烯C ．聚丙烯腈D ．聚酰胺（尼龙-6）E ．聚苯乙烯F ．PMMAG ．聚对苯二甲酸乙二酯H ．硫化橡胶I ．固化的环氧树脂 答：A ．聚乙烯，结晶聚合物，非极性，在室温下无溶剂可溶B ．聚丙烯，同上C ．聚丙烯腈，极性结晶高聚物，室温下可溶于极性溶剂D ．聚酰胺（尼龙-6），结晶聚合物，极性，在室温下有溶剂可溶E ．聚苯乙烯，非晶聚合物，非极性，在室温下有溶剂可溶F ．PMMA ，极性非晶聚合物，分子堆砌松散，室温下可溶于极性溶剂G ．聚对苯二甲酸乙二酯，同DH ．硫化橡胶，分子间交联，无溶剂可溶，可溶胀I ．固化的环氧树脂，同H7、35℃时，环己烷为聚苯乙烯（无规立构）的θ溶剂。

现将300mg 聚苯乙烯（ρ=1.05 g/cm 3，Mn=1.5×105）于35℃溶于150ml 环己烷中，试计算：（1）第二维利系数A2；（2）溶液的渗透压。

答：（1）θ溶液，所以A2=0（2）θ溶液中1RT C M∏=，所以 33353008.314(/)30810(/)15034.2/34.21.510/J K mol K g m C RT J m Pa M g mol⎛⎫⨯⨯⨯ ⎪⎝⎭∏====⨯ （1J=1N .m ）8、 解释产生下列现象的原因：(1)聚四氟乙烯至今找不到合适的溶剂．(2)硝化纤维素难溶于乙醇或乙醚，却溶于乙醇和乙醚的混合溶剂中．(3)纤维素不能溶于水，却能溶于铜铵溶液中．（1）原因有二，一是其2/13)/cal （6.2cm =δ，很难找到δ这么小的溶剂；二是其熔点高达327℃，熔点以上体系具有高黏度，对于非极性结晶性高分子要求升温到接近熔点，没有适当溶剂既能δ相近又能有高沸点。

高分子物理练习题库一、单选题（共70题，每题1分，共70分）1.聚丙烯酸甲酯的Tg为3℃，聚丙烯酸的Tg为106℃，后者高是因为A、范德瓦尔斯力大B、侧基的长度短C、存在氢键正确答案：B2.聚合物的熔融指数随着相对分子质量的增大而．( )。

A、不变B、减小C、增大正确答案：B3.1, 4－丁二烯聚合可以形成顺式和反式两种构型，它们被称为( )A、旋光异构体B、几何异构体C、间同异构体正确答案：B4.在玻璃化温度以下，随着温度的降低，高聚物的自由体积将( )。

A、上升B、先下降然后保持不变C、保持不变D、下降正确答案：C5.分子间相互作用增强，则熔体黏度将( )。

A、增大B、基本不变C、降低正确答案：A6.在对苯二甲酸乙二酯的晶体中，分子链的构象是A、螺旋链B、平面锯齿链C、扭曲的锯齿链正确答案：C7.下列相同相对分子质量的聚合物试样，在相同条件下用稀溶液黏度法测得的特性黏数最大的为( )A、低支化度聚合物B、高支化度聚合物C、线性聚合物D、中支化度聚合物正确答案：C8.聚乙烯的分子间作用力主要是A、静电力B、氢键C、诱导力D、色散力正确答案：D9.HDPE的结晶度比LDPEA、相等B、低C、高正确答案：C10.在单晶中，分子链的取向与单晶表面A、成45°角B、垂直C、平行正确答案：B11.聚乙烯无规线团的极限特征比为A、2B、6.76C、1正确答案：B12.交联会导致聚合物的玻璃化温度( )A、升高B、不变C、下降正确答案：A13.溶液的黏度比(相对黏度)为( )A、小于 lB、大于 0C、小于 1，大于 0D、大于 1正确答案：D14.以下哪种天然高分子是单分散的( )A、牛奶酪蛋白B、天然橡胶C、纤维素正确答案：A15.如果C—C键长为l=1.54×10~10m，则聚合度为1000的聚乙烯自由结合链的根均方末端距为：√r2=（A、4.87×10-9mB、6.89×10-9mC、9.74×10-9m正确答案：B16.DNA的双螺旋属高分子结构中的几级结构A、一级结构B、二级结构C、三级结构正确答案：B17.PE, PVC, PVDC 结晶能力的强弱顺序是( )A、PE> PVC> PVDCB、PVDC >PE> PVCC、PE> PVDC > PVC正确答案：C18.下列聚合物中，刚性因子最小的是A、PEB、PA6C、PAN正确答案：C19.比较聚丙烯（PP）、聚氯乙烯（PVC）、聚丙烯腈（PAN）、聚乙烯（PE）之间的柔性，顺序正确的是A、PE>PP>PVC>PANB、PE>PP>PAN>PVCC、PP>PE>PVC>PAND、PAN>PVC>PP>PE正确答案：A20.在其他条件相同的情况下，橡胶交联密度越大，溶胀度则A、不变B、越小C、越大正确答案：B21.等规度是指高聚物中( )A、全同和间同立构的总的百分数B、问同立构的百分数C、顺反异构体的百分数D、全同立构的百分数正确答案：A22.膜渗透压法测定聚合物相对分子质量，以派/RTc对c作图，得到的直线的截距随温度的升高而（ )。

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。

高分子物理学思考题及习题第1章思考题1-1 重要概念：高分子化合物；高分子材料（聚合物）；天然高分子材料；人工合成高分子材料；塑料；橡胶；纤维；功能高分子；结构单元；聚合度；线形分子链（线形高分子）；支化分子链（支化高分子）；交联网络（交联高分子）。

1-2 了解高分子材料的分类法和命名法。

1-3 与小分子化合物和小分子材料相比，高分子化合物与高分子材料的结构有哪些重要特点使之具有独特的性能？将这些特点牢记在心。

1-4 仔细阅读关于高分子材料的“多分散性和多尺度性”、“软物质性”及“标度性”的说明，理解其意义。

1-5 了解高分子物理学的核心内容和主要学习线索，体会“高分子物理学是研究高分子材料结构、分子运动与性能的关系的学说”。

1-6 阅读“高分子物理学发展简史及研究热点”一节，了解当前高分子物理学的热点问题和发展方向。

1-7 根据生活经验，列举一些适合用作塑料、橡胶或纤维的聚合物名称。

1-8 下列一些聚合物（我国的商品名称）：丁苯橡胶，氯丁橡胶，硅橡胶，环氧树脂，脲醛树脂，聚氯乙烯，聚碳酸脂，涤纶，锦纶，腈纶。

试分别写出各自结构单元的化学结构式及合成所需单体的化学结构式。

第一章习题可能与高分子化学学习内容重复，可不做。

第2章思考题及习题2-1重要概念：近程结构；远程结构；构型；构象；无规线团；内旋转；内旋转势垒；分子链柔顺性（静态和动态）；链段；均方末端距；均方旋转半径；自由连接链；自由旋转链；等效自由连接链；Kuhn等效链段；高斯链；θ条件/θ状态；Flory特征比（刚性因子）。

（1）近程结构：包括构造和构型。

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。

构型是指由化学键所固定的链中原子或基团在空间的排列。

注意：近程结构相当于“链的细节”。

构造着重于链上的原子的种类、数目比例、相互连接关系。

构型涉及空间立体异构（顺反异构、旋光异构）。

（2）远程结构：包括分子的大小、构象和形态，链的柔顺性。

高分子物理练习题高聚物的结构一、名词解释：交联、构型、构象、链段、柔顺性、热塑性弹性体、聚集态、内聚能密度、结晶度、熔点、熔限、取向、共混高聚物、液晶、等规度、等规立构（全同立构）、间规立构（间同立构）、键接异构、支化因子g、末端距、均方末端距、均方旋转半径（均方回转半径）、自由结合链、等效自由结合链、刚性因子（空间位阻参数）、无扰尺寸、单晶、球晶二、选择1．当主链由下列饱和单键组成时，其柔顺性的顺序为（）A．-C-O--Si-O--C-C- B.-Si-O--C-C--C-O- C.-Si-O--C-O--C-C- 2. PS, PP, PE 三者柔顺性的顺序为（）A. PP3. 比较聚丙烯（PP）、聚氯乙烯（PVC）、聚丙烯腈(PAN)、聚乙烯（PE）之间的柔性，顺序正确的是（）A．__PAN B. __PVC C. __PAN D.__PPE4. PE, PVC, PVDC结晶能力的强弱顺序是( )A. __DCB. __VCC. __VC 5. 已知含有成核剂的聚丙烯在等温结晶时生成球晶，则其Avrami指数n为（） A.2 B.3 C.4 6. 下列哪些聚合物不适合作弹性体（）A. 聚异戊二烯B. 天然橡胶C. 聚丁二烯D. 聚氯乙烯7．下面那些因素不可以提高结晶速率（）Ａ. 溶剂 B.拉伸 C. 增大相对分子量 D.成核剂8. 下列结构不属于一级结构范畴的是（）A. 化学组成B. 顺反异构C. 头-尾键接D. 相对分子质量9．下列有关高分子结构的叙述不正确的是（）A. 高分子是由很多结构单元组成B.高分子链具有一定的内旋转自由度C．结晶性的高分子中不存在非晶态 D.高分子是一系列同系物的混合物10．等规度是指高聚物中（）A．全同立构的百分数B 间同立构的百分数C 全同立构和间同立构的总的百分数 D 顺反异构的百分数11．聚丙烯酸甲酯的Tg为3℃，聚丙烯酸的Tg为106℃,后者高是因为( )A 侧基的长度短B 存在氢键C 范德华力大12. 高分子的下列性质中,随高分子的柔顺性增加的是( ) A 结晶能力 B Tg C Tm1高分子物理习题13. 自由结合链的尺寸扩大10倍,则聚合度需扩大( )A 10倍B 100倍C 50倍14. 高分子内旋转受阻程度越大,其均方末端距( )A 越大B 越小C为区域恒定值15. 聚异丁烯分子链的柔顺性比PP( )A 差B一样C 好16. 聚异戊二烯可能有( )种有规立构体A.3B.4C.5D.6 17. 聚乙烯的分子间作用力主要是( )A 氢键B 静电力C 诱导力D 色散力18. 下列高聚物中分子间作用力较小的是( )A 聚顺丁二烯B聚酰胺6 C 聚氯乙烯19. 可用于描述无规PS的聚集态结构的模型是（）A 缨状微束模型B 无规线团模型C 插线板模型20. 下列物理性能，随结晶度增加而增加的是（）A 透明性B 密度C 冲击强度21. 下列条件中适于制备球晶的是（）A.稀溶液B.熔体C 高温高压22. 一般来说，需要较高取向程度的是（）A 橡胶B 纤维C塑料23. 聚乙烯可以作为工程塑料使用，是因为（）A 高结晶性B内聚能密度大C分子链刚性大24. 下列结晶聚合物中熔点最高的是（）A 聚乙烯B 聚丙烯C 聚氯乙烯D 聚四氟乙烯25. 用显微镜观察球晶半径随时间的变化，从而求得的结晶速度参数是（）A t1/2B Avrami公式中的速率常数K C结晶线生长率26.全同聚丙烯的分子链在晶体中所采取的构象是（）A 平面锯齿链B扭曲锯齿链 C 螺旋链27 可用来描述高聚物等温结晶过程的方程是（）A WLF方程B Arrhenius方程C Avrami方程28 高聚物的本体结晶通常发生在（）A 熔点以下的任何温度B Tg以下的任何温度C Tm与Tg 之间29 在高聚物结晶过程中拉伸，则会导致（）A 熔点升高B 熔点下降C 熔点不变30 如果重复单元中的主链碳原子数相同，则聚氨酯、聚酰胺和聚脲的熔点大小顺序是（） A 聚氨酯A 增加B 减小C 不变32 高分子晶体不会有的晶系是（）Ａ立方晶系Ｂ正方晶系Ｃ单斜晶系Ｄ三斜晶系Ｅ菱形晶系33.下列聚合物的结构中属于二级结构的是（）。

高分子物理部分复习题构象；由于单键（6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。

高分子物理思考题/习题集过梅丽编北京航空航天大学2003年第一章1定义下列术语：1)内氢键;2)内聚能密度;3)构型与构象;4)无规线团;5)热塑弹体;6)分子链的最可几末端距、平均末端距和均方末端距;7)链段;8）分子链的均方半径;9)分子链的平衡态柔性和动态柔性。

2如何测定低分子物质的内聚能密度？能否用同样的方法测定高聚物的内聚能密度？3指出塑料、橡胶和纤维的内聚能密度的大致范围。

为什么聚乙烯的内聚能密度较低但能成为塑料?4写出聚1,2丁二烯和聚1,2异戊二烯可能的键接方式与构型。

51,2二氯乙烷有几种稳定的内旋转异构体？6间同立构聚丙烯是否能通过内旋转转化为全同立构聚丙烯？7设1个高分子主链由100个单键组成，每个单键相对于前一个键可以在空间采取2种可能的位置,试计算该高分子链在空间可能采取的构象数。

8将苯乙烯(S)与顺式1,4丁二烯(B)按20∶80的重量比合成的无规共聚物和SBS三嵌段共聚物在性能上可能有什么区别？9SBS热塑弹体与硫化橡胶在溶解性与热行为上有什么区别？10为什么只有柔性高分子链才适合作橡胶？金属材料能否出现高达百分之几十至几百的弹性大形变？11写出下列各组高聚物的结构单元，比较各组内几种高分子链的柔性大小并说明理由:1)聚乙烯，聚丙烯，聚苯乙烯；2)聚乙烯，聚乙炔，顺式1,4聚丁二烯；3)聚丙烯，聚氯乙烯，聚丙烯腈；4)聚丙烯，聚异丁稀；5)聚氯乙烯，聚偏氯乙烯；6)聚乙烯，聚乙烯基咔唑，聚乙烯基叔丁烷；7)聚丙烯酸甲酯，聚丙烯酸丙脂，聚丙酸戌酯；8)聚酰胺6.6，聚对苯二甲酰对苯二胺；9)聚对苯二甲酸乙二醇酯，聚对苯二甲酸丁二醇酯。

12一种聚丙烯高分子链的聚合度为600，在外力作用下最大的拉伸比为10，求该高分子链的均方未端距与2f h 之比。

已知C-C 键的键长l ＝0.154nm ，键角α＝109°28'。

13测得聚丁烯-1分子链的均方半径20ρ＝36nm 2，分子量n M ＝33600,求该分子链最大伸长比m a x λ。

第三版-高分子物理课后习题答案（详解）[1]1-图文第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？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）。

《高分子物理》标准化作业本参考答案沈阳化工学院材料科学与工程学院《高分子物理》课程组2014.3第一章 高分子链的结构一、 概念1、构型：分子中由化学键所固定的原子在空间的几何排列。

2、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叫构象。

3、均方末端距：高分子链的两个末端的直线距离的平方的平均值。

4、链段：链段是由若干个键组成的一段链作为一个独立动动的单元，是高分子链中能够独立运动的最小单位。

5、全同立构：取代基全部处于主链平面的一侧或者说高分子全部由一种旋光异构单元键接而成。

6、无规立构：当取代基在主链平面两侧作不规则分布或者说两种旋光异构体单元完全无规键接而成。

二、选择答案1、高分子科学诺贝尔奖获得者中，（ A ）首先把“高分子”这个概念引进科学领域。

A 、H. Staudinger,B 、K.Ziegler, G .Natta,C 、P. J. Flory,D 、H. Shirakawa2、下列聚合物中，（ A ）是聚异戊二烯(PI)。

A 、 CCH 2n CH CH 23B 、O C NH O C NH C 6H 4C 6H 4n C 、 CH Cl CH 2n D 、OC CH 2CH 2O O n O C3、下列聚合物中，不属于碳链高分子的是（ D ）。

A 、聚甲基丙烯酸甲酯，B 、聚氯乙烯，C 、聚乙烯，D 、聚酰胺4、下列四种聚合物中，不存在旋光异构和几何异构的为（ B ）。

A 、聚丙烯，B 、聚异丁烯，C 、聚丁二烯，D 、聚苯乙烯5、下列说法，表述正确的是（ A ）。

A 、工程塑料ABS 树脂大多数是由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯组成的三元接枝共聚物。

B 、ABS 树脂中丁二烯组分耐化学腐蚀，可提高制品拉伸强度和硬度。

C 、ABS 树脂中苯乙烯组分呈橡胶弹性，可改善冲击强度。

D 、ABS 树脂中丙烯腈组分利于高温流动性，便于加工。

6、下列四种聚合物中，链柔顺性最好的是（ C ）。

高分子物理习题高分子物理习题第一章高分子链的结构1. 解释下列名词：A. 碳链高分子解：分子的主链全部由碳原子以共价键相连接的，如聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯腈等，它们大多由加聚反应制得。

B. 构象由单键内旋转而产生的分子链在空间的不同形态，它属于高分子的远程结构。

C. 构型分子中由化学键所固定的原子在空间的几何排列。

包括几何（顺反）异构和旋光（立体）异构，它属于高分子的近程结构。

D. 链段高分子主链上，由若干链节组成的刚性部分称为链段。

链段越长，它所包含的结构单元越多，分子链的柔顺性越小。

E. 聚碳酸酯、环氧树脂、尼龙66、聚芳砜等工程塑料，主要由缩聚和开环聚合反应得到，它们属于杂链高分子。

F. 取向结构解：在某些外力场（如拉伸应力或剪切应力）作用下，高分子链、链段或微晶可以沿外力作用方向择优排列的结构。

取向结构对材料的力学、光学、热性能影响显著。

G. 刚性因子刚性因子（空间位阻参数）σ: 即无扰均方末端距与FRC的均方末端距比值的平方根。

链的内旋转阻碍愈大，分子尺寸愈扩展，σ值愈大，柔顺性愈差。

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？解: 构型是指分子中由化学键所固定的原子在空间的排列，而构象是由于单键的内旋转而产生的分子在空间的不同形态。

分子的构型是稳定的，要改变构型必须经过化学键的断裂和重排，仅由键的内旋转是不能实现构型的转变。

全同立构和间同立构是旋光异构体，属于构型异构，所以不能通过C-C单键的内旋转来使全同立构聚丙烯变为间同立构聚丙烯。

1.试写出聚异戊二烯的可能构型？解: 1，4-加成顺式、反式、头头、头尾1，2-加成全同、间同、无规、头头、头尾 23，4-加成全同、间同、无规、头头、头尾1. 如何区分支化和交联的同种聚合物。

解:支化高分子是热塑性的聚合物，它可在适当的溶剂中溶解，加热会熔融；交联高分子与支化高分子有质的区别。

高分子物理习题：第一章高分子链的结构一、概念与名词高聚物的结构高分子链结构聚集态结构近程结构远程结构化学结构物理结构构型旋光异构全同立构间同立构无规立构有规立构等规度几何异构顺反异构键接异构序列序列分布数均序列长度支化度交联度IPN Semi-IPN 构象单键内旋转链段近程相互作用远程相互作用无规线团柔顺性平衡态柔顺性动态柔顺性末端距均方末端距根均方末端距均方回转半径最可几末端距自由结合链自由旋转链伸直链等效自由结合链高斯链无扰尺寸空间位阻参数特征比一级近程排斥力二级近程排斥力热塑性聚合物热固性聚合物热力学链段长度动力学链段长度二、基本理论与基本问题1.下列哪种聚合物是热塑性的（）a.硬质橡胶b.酚醛树脂c.硫化橡胶d.HDPE2.高压聚乙烯因为在聚合时压力很大，所以产品的密度也高，低压聚乙烯因为聚合时压力低，所以产品密度也低。

（）3.所谓自由旋转链，就是键角（θ），内旋转角（φ）均不受限制的高分子链。

（）4.高分子在晶体中是规则排列的，只有全同立构或间同立构的高分子才能结晶，无规立构高分子（也有例外）不能结晶。

（）5.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>LPPEb、HPPE<LPPEc、HPPE=LPPE6.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7.下列高聚物，单个分子链柔顺性最大的是（）a、聚已二酸乙二醇酯b、聚丙烯（全同）c、聚二甲基硅氧烷8.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9.高顺1，4-聚异戊二烯在室温下为（）a、塑料b、橡胶c、纤维10.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11.下列三种高聚物中，耐热性最好的是( )a、聚酰亚胺b、尼龙-66c、芳香尼龙12.哪种聚合物在室温下透气性更好（）a、等规聚丙烯b、无规聚丙烯13.下列哪种聚合物是热塑性（）a、硬质橡胶b、HDPE14.下列哪种聚合物是支链聚合物（）a、HDPEb、等规聚丙烯c、LDPE15.等规聚丙烯的大分子链，在晶体中呈螺旋构象。

⾼分⼦物理习题和答案第1章⾼分⼦链的结构1. 写出聚氯丁⼆烯的各种可能构型。

2. 构型与构象有何区别？聚丙烯分⼦链中碳－碳单键是可以旋转的，通过单建的内旋转是否可以使全同⽴构的聚丙烯变为间同⽴构的聚丙烯？为什么?答：构型：是指分⼦中由化学键所固定的原⼦在空间的⼏何排列。

构象：由于分⼦中的单键内旋转⽽产⽣的分⼦在空间的不同形态。

全同⽴构聚丙烯与间同⽴聚丙烯是两种不同构型，必须有化学键的断裂和重排。

3. 为什么等规⽴构聚苯⼄烯分⼦链在晶体中呈31螺旋构象，⽽间规⽴构聚氯⼄稀分⼦链在晶体中呈平⾯锯齿构象？答：因为等规PS 上的苯基基团体积较⼤，为了使体积较⼤的侧基互不⼲扰，必须通过C －C 键的旋转加⼤苯基之间的距离，才能满⾜晶体中分⼦链构象能量最低原则；对于间规PVC ⽽⾔，由于氢原⼦体积⼩，原⼦间⼆级近程排斥⼒⼩，所以，晶体中分⼦链呈全反式平⾯锯齿构象时能量最低。

4. 哪些参数可以表征⾼分⼦链的柔顺性？如何表征？答：空间位阻参数δ212,2=rf h h δδ越⼤,柔顺性越差；δ越⼩，柔顺性越好；特征⽐C n 22nlh c n =对于⾃由连接链 c n =1对于完全伸直链c n =n ，当n→∞时，c n 可定义为c ∞，c ∞越⼩，柔顺性越好。

链段长度b ：链段逾短，柔顺性逾好。

5. 聚⼄烯分⼦链上没有侧基，内旋转位能不⼤，柔顺型好。

该聚合物为什么室温下为塑料⽽不是橡胶？答：因为聚⼄烯结构规整，易结晶，故具备了塑料的性质，室温下聚⼄烯为塑料⽽不是橡胶。

6. 从结构出发，简述下列各组聚合物的性能差异： (1) 聚丙烯腈与碳纤维；线性⾼分⼦梯形⾼分⼦(2)⽆规⽴构聚丙烯与等规⽴构聚丙烯；⾮晶⾼分⼦结晶性⾼分⼦ (3)顺式聚1,4-异戊⼆烯(天然橡胶)与反式聚1,4-异戊⼆烯;柔性 (4)⾼密度聚⼄烯、低密度聚⼄烯与交联聚⼄烯。

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。

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：CH CH CH CH CH 3COOCH 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 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 2CH CH 2CH CH 2CH CH 2OCH 2CH OCH 2O CH CH 2CH 2CH OH同时若用HIO 4氧化处理时，可得到乙酸和丙酮：CH 2CH CH 2OHCH CH 2OHCH OHHIO 4CH 3COHO+CH 3COCH 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 2CH CH OHCH 2CH 2CH OHOHCH 2OCHO2OCHCH 2CH 2CHOHCH 2CH CH OHCH 2CH 2CH OHOH4CH 3COHO+OH COCH 2CH 2COHO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 2CHCl）和偏氯乙烯（CH 2CCl 2）的共聚物，经脱除HCl 和裂解后，产物有：，Cl，ClCl，ClCl 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）：CH2CHClCH2CClCl +(V)(D) V V VV V DD D VD D D这四种排列方式的裂解产物分别应为：，Cl，ClCl，ClCl Cl而实验得到这四种裂解产物的组成是10：1：1：10，可见原共聚物中主要为：V V V、D D D的序列分布，而其余两种情况的无规链节很少。

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。

构象是围绕单键旋转所引起的排列变化，改变构象只需克服单键旋转位垒即可实现，而且分子中的单键旋转是随时发生的，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。

CH2nC3CH CH21,4-加成CH2nC3CH 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 CH③1，2-加成全同立构CH 2C C 3C C HHH HCH CH 2CH CH 3C C H CH 2CHCH 3④1，2-加成间同立构C C 3CC HH HHCH 3C C H CH 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 2H H C CH 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。

高分子物理模拟练习题含答案一、单选题（共70题，每题1分，共70分）1、“由于单键的内旋转而产生的分子中原子的空间位置上的变化。

”是下列选项中哪一个名词的解释。

（）A、蠕变B、高聚物的取向C、构型D、构象正确答案：D2、测定聚苯乙烯的重均相对分子质量可用下列哪种方法。

( )A、膜渗透法B、端基分析法C、黏度法D、光散射法正确答案：D3、“将含有n个键长为l、键角θ固定、旋转不自由的键组成的链视为一个含有Z个长度为b的链段组成的可以自由旋转的链。

”是下列选项中哪一个名词的解释。

（）A、解聚反应B、时温等效原理C、等效自由结合链D、等效自由连接链正确答案：D4、以下哪个专业术语是“external force”的中文解释。

（）A、强度B、外力C、应力D、应变正确答案：B5、A聚乙烯、B聚丙烯、C聚丁烯-1、D聚甲醛的Tm顺序为（）。

A、D>A>B>CB、D>B>A>CC、C>B>A>D正确答案：B6、关于银纹，以下哪条不正确。

（）A、加速环境应力开裂B、透明性增加C、抗冲击强度增加正确答案：B7、4次方幂律适用于( )。

A、缩聚物B、高相对分子质量加聚物C、低相对分子质量加聚物正确答案：B8、下列通用塑料中，使用温度上限为Tm的是 ( )。

A、聚苯乙烯B、聚甲醛C、聚异戊二烯D、有机玻璃正确答案：B9、以下哪个专业术语是“polyaddition reaction”的中文解释。

（）A、解聚反应B、加聚反应C、键接异构D、双轴取向正确答案：B10、球晶的制备应从（）。

A、高温高压下B、稀溶液C、熔体正确答案：C11、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、上B、下C、右D、左正确答案：C12、WLF方程是根据自由体积理论推导出来的，它( )。

A、适用于晶态聚合物松弛过程B、用于非晶态聚合物松弛过程C、适用于所有聚合物松弛过程正确答案：B13、下列方法可以提高聚合物的拉伸强度的是( )。