高分子物理习题解答
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高分子物理模拟习题(附参考答案)一、单选题(共80题,每题1分,共80分)1、聚苯乙烯属于 ( ) 。
A、碳链聚合物B、杂链聚合物C、无素聚合物D、以上说法都不正确正确答案:A2、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、黏度法C、端基分析法D、光散射法正确答案:D3、某一结构对称的结晶聚合物,其Tm=210℃,其结晶速度最快的温度在()。
A、170℃B、115℃C、210℃D、-25℃正确答案:B4、将聚乙烯无规氯化时,Tg随氯含量增加而()。
A、减小B、增加C、先增加后减小正确答案:C5、以下哪个专业术语是“chain polymerizaion”的中文解释。
()A、解聚反应B、缩聚反应C、连锁聚合反应D、逐步聚合反应正确答案:C6、以下哪个专业术语是“dielectric constant”的中文解释。
()A、介电损耗B、柔顺性C、介电常数D、熔限正确答案:C7、下列高聚物中属无规共聚物的是()。
A、聚异丁烯B、聚乙烯C、丁苯橡胶D、聚氯乙烯正确答案:C8、高分子的柔顺性增加,以下哪个方面增加。
()A、TgB、结晶能力C、Tm正确答案:B9、热力学上最稳定的高分子晶体是()。
A、球晶B、伸直链晶体C、枝晶正确答案:B10、以下哪个专业术语是“viscous flow temperature”的中文解释。
()A、聚电解质B、黎流态C、特性黏度D、黎流温度正确答案:D11、以下哪种聚合物只能溶胀不能溶解。
()A、橡皮B、聚苯乙烯塑料C、聚丙烯纤维正确答案:A12、高聚物在玻璃态下仍有小范围的主链曲柄运动,有以上次转变的被称为()转变。
A、aB、dC、bD、g正确答案:D13、对于假塑性流体,随着剪切速率的增加,其表观黏度()。
A、先增后降B、减少C、增加正确答案:B14、以下哪种现象可用聚合物存在链段运动来解释。
()A、聚合物泡在溶剂中溶胀B、聚合物熔体黏度很大C、聚合物受力可发生弹性形变正确答案:C15、高聚物处于橡胶态时,其弹性模量()。
高分子物理模拟习题+参考答案一、单选题(共80题,每题1分,共80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、构型B、高聚物的取向C、蠕变D、构象正确答案:D2、玻璃化转变温度不能用以下哪种仪器测定。
()A、扭辫仪B、熔融指数仪C、膨胀计正确答案:B3、在()温度范围内,玻璃态聚合物才具有典型的应力-应变曲线。
A、Tb﹤T﹤TgB、Tg﹤T﹤TmC、Tg﹤T﹤Tf正确答案:A4、以下哪个专业术语是“macromolecular compound” 的中文解释。
()A、零切黏度B、蠕变C、高聚物D、银纹质(体)正确答案:C5、下列动态力学试验中直接测定储能剪切模量的是( )。
A、超声法B、扭摆法C、单悬臂梁弯曲共振法正确答案:C6、当相对分子质量增加时,以下哪种性能减小或下降。
()A、可加工性B、熔点C、抗张强度7、判断材料刚与软的指标是()。
A、弹性模量B、单位体积的断裂能C、断裂强度正确答案:A8、下列高聚物拉伸强度较低的是()。
A、支化聚乙烯B、聚酰胺-6C、线形聚乙烯正确答案:A9、比较聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯腈 (PAN)、聚乙烯(PE)四者之间的柔性,下列顺序正确的是 ( )。
A、PE > PP > PVC > PANB、PE > PP > PAN > PVCC、PP > PE > PVC > PAND、PAN > PVC > PP > PE正确答案:A10、高聚物多分散性越大,其多分散系数d值()。
A、越大于1B、越小于1C、越接近1正确答案:A11、确:⑴ 高聚物的力学性质是固体弹性和液体粘性的综合;A、全对B、⑴ ⑶ 对C、⑴ ⑵对D、⑵ ⑶对正确答案:A12、下列有关聚合物溶解过程的描述不正确的是 ( ) 。
A、极性聚合物在极性溶剂中易溶解B、交联度大的聚合物在相同溶剂中的溶胀度小C、溶解在相同溶剂中, 分子量大D、极性聚合物要在较13、以下哪个专业术语是“external force”的中文解释。
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.MaxwellB. KelvinC. 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χ1( A )聚合物能溶解在所给定的溶剂中A. χ1<1/2B. χ1>1/2C. χ1=1/211.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;B.结晶高聚物中晶片的取向在热力学上是稳定的;C.取向使材料的力学、光学、热性能各向同性。
13.关于高聚物和小分子物质的区别,下列( D )说法正确⑴高聚物的力学性质是固体弹性和液体粘性的综合;⑵高聚物在溶剂中能表现出溶胀特性,并形成居于固体和液体的一系列中间体系;⑶高分子会出现高度的各向异性。
高分子物理习题及答案第一章1. 假定A 与B 两聚合物试样中都含有三个组分,其相对分子质量分别为1万、10万和20万,相应的重量分数分别为:A 是0.3、0.4和0.3,B 是0.1、0.8和0.1,计算此二试样的n M 、w M 和z M ,并求其分布宽度指数2n σ、2w σ和多分散系数d 。
解:(1)对于A281691023.0104.0103.011554=⨯++==∑ii n M W M 1030001023.0104.0103.0554=⨯⨯+⨯+⨯==∑i i w M W M1556301030001043.0104.0103.0101082=⨯⨯+⨯+⨯==∑wiizM M W M66.3==n w M M d()92221090.266.3281691⨯=⨯=-=d M n n σ ()102221088.366.31030001⨯=⨯=-=d M w w σ(2)对于B54054=n M 101000=w M 118910=z M87.1=d921054.2⨯=n σ 921087.8⨯=w σ2. 假定某聚合物试样中含有三个组分,其相对分子质量分别为1万、2万和3万,今测得该试样的数均相对分子质量n M 为2万、重均相对分子质量w M 为2.3万,试计算此试样中各组分的摩尔分数和重量分数。
解:(1)221n i i iii i i i w ni i i iiM N M N MW M N M M n M W M M N ⎧=⎪⎪===⎨⎪⎪=⎩∑∑∑∑∑⎪⎩⎪⎨⎧=++⨯=⨯+⨯+⨯=⨯+⨯+1106.4109104101021031021032183828184342414N N N N N N N N N解得 3.01=N ,4.02=N ,3.03=N(2)⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧====∑∑∑∑111i ii w n ii i i n W M W M M M W M W M 或⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧=++⨯=⨯+⨯+⨯=⨯+⨯+1103.21031021010211031021032143424144434241W W W W W W W W W解得 15.01=W ,4.02=W ,45.03=W3. 在25℃的θ溶剂中,测得浓度为7.36×10-3g/mL 的聚氯乙烯溶液的渗透压为0.248g/cm 2,求此试样的相对分子质量和第二维里系数A 2,并指出所得相对分子质量是怎样的平均值。
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。
⾼分⼦物理习题解答《⾼分⼦物理》习题思考题第⼀章⾼分⼦链的结构(1)⼀解释名词、概念1.⾼分⼦构型答:⾼分⼦中由化学键固定的原⼦、原⼦团在空间的排列⽅式。
2.全同⽴构⾼分⼦答:由同⼀种旋光异构单元键接⽽成的⾼分⼦。
3.间同⽴构⾼分⼦答:由两种旋光异构单元交替键接形成的⾼分⼦。
4.等规度答:聚合物中全同⽴构和间同⽴构总的百分数。
5.数均序列长度答:链节序列的平均数。
6.⾼分⼦的构象答:⾼分⼦在空间的形态。
7.⾼分⼦的柔顺性答:⾼分⼦链能够改变其构象的性质成为柔顺性。
8.链段答:⾼分⼦中能够独⽴运动的最⼩单位称为链段。
把若⼲个键组成的⼀段链作为⼀个独⽴运动的单元。
9.静态柔顺性答:⾼分⼦链构象能之差决定的柔顺性,叫静态柔顺性。
10.动态柔顺性答:⾼分⼦由⼀种平衡构象状态转变成另⼀种平衡构象状态所需时间的长短决定的柔顺性,叫动态柔顺性。
11.等效⾃由连接链:柔性的⾮晶状线型⾼分⼦链,不论处于什么形态(如玻璃态、⾼弹态、熔融态或⾼分⼦溶液),相同分⼦量的⾼分⼦链段都取平均尺⼨近乎相等的⽆规线团构象,称为“等效⾃由结合链”12.⾼斯链:。
因为等效⾃由结合链的链段分布符合⾼斯分布函数,⼜称为⾼斯链。
13.⾼分⼦末端距:指线形⾼分⼦链的⼀端⾄另⼀端的直线距离。
14.Hp q答:表⽰单螺旋分⼦链的构象类型。
其中p表⽰螺旋构象中⼀个等同周期所包含的结构单元数,q表⽰在此周期中所包含螺旋的圈数。
⼆. 线性聚异戊⼆烯可能有哪些构型?答:8种, 1. 1,4加成:2种,顺式和反式2. 1,2加成:3种,全同,间同和⽆规3. 3,4加成:3种,全同,间同和⽆规三. 聚合物有哪些层次的结构?那些属于化学结构?那些属于物理结构?答:聚合物结构的层次分⼦链结构聚集态结构近程结构远程结构结晶态结构⾮晶态结构取向态结构液晶态结构织态结构构造构型⼤⼩形态在聚合物层次结构中,近程结构属于化学结构,⽽远程结构和聚集态结构属于物理结构。
四.为什么说柔顺性是⾼分⼦材料独具的特性?答:柔顺性是分⼦链能够呈现出不同程度卷曲构象状态的性质。
高分子物理习题及答案一、单选题(共80题,每题1分,共80分)1、结晶高聚物在冷却结晶过程中冷却速度加快,最后结晶度将( )。
A、不一定B、不变C、减小D、增大正确答案:C2、比较一下聚合物的流动性,哪个最好。
()A、MI=10B、MI=0.1C、MI=1正确答案:A3、在高分子-良溶剂体系中,第二维利系数值为 ( ) 。
A、正值B、1C、负值D、0正确答案:A4、高聚物材料在受强力作用时,从韧性断裂转为脆性断裂时的温度是( )。
A、脆化温度B、软化温度C、黏流温度D、玻璃化温度正确答案:A5、以下哪种材料的密度最大。
()A、高压聚乙烯B、低压聚乙烯C、聚丙烯正确答案:B6、聚乙烯醇的英文缩写是()。
A、PVAB、PPC、PAND、PA-6正确答案:A7、测定聚苯乙烯的数均相对分子质量,应采用的方法是()。
A、黏度法B、沉降平衡法C、膜渗透压法正确答案:C8、以下哪个专业术语是“solubility parameter”的中文解释。
()A、键接异构B、Boltzmann原理C、溶解度参数D、增塑作用正确答案:C9、以下哪个专业术语是“relaxation of stress”的中文解释。
()A、应力松弛B、连锁聚合反应C、强迫高弹性D、逐步聚合反应正确答案:A10、以下哪个专业术语是“segment”的中文解释。
()A、链段B、特性黏度C、银纹质(体)D、熔限正确答案:A11、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、左C、右D、下正确答案:C12、下列高聚物-溶剂对中,在室温下可溶解的是 ( ) 。
A、聚丙烯塑料-四氢萘B、聚乙烯-甲苯C、丁腈橡胶 -汽油D、尼龙-甲酰胺正确答案:D13、以下哪个专业术语是“blending modification”的中文解释。
()A、溶致性液晶B、差热分析C、拉伸强度D、共混改性正确答案:D14、以下哪个专业术语是“Z-average molecular weight ”的中文解释。
《高分子物理》练习题一、名词解释1. 等规度2. 键接方式(键接结构)3. 等效自由结合链4.构型5.切应力双生互等定律6.应变二、简析题1. 讨论玻璃态聚合物的高弹形变和橡胶高弹形变的异同?2. 画出非晶态聚合物在适宜的拉伸速率下,在玻璃化转变温度以下几十度时的应力-应变曲线,并标出聚合物的屈服强度、聚合物的断裂强度、聚合物的断裂伸长率,并指出从应力-应变曲线上可以获得哪些信息。
3.从热力学角度讨论拉伸对聚合物结晶过程、结晶形态和熔点的影响。
除此之外,列举两个措施提高结晶聚合物的熔点?4.什么是银纹?银纹与裂纹有什么差别和联系?聚合物材料中出现银纹是否总是有害的?《高分子物理》练习题答案一、名词解释1. 等规度:全同异构体和间同异构体合称等规异构体,等规异构体所占的百分数。
2. 键接方式(键接结构):指结构单元在高分子链的连接方式,有头-尾键接和头-头键接两种。
3. 等效自由结合链:实际的高分子链并不是自由内旋转的,在旋转时还有空间位阻效应以及分子间的各种远程相互作用,但是只要链足够长,并且有一定的柔性,则仍然可把它当成自由结合链进行统计处理,即当成等效自由结合链。
4. 构型:指分子中由化学键所固定的原子、原子团在空间的几何排列。
5.切应力双生互等定律:韧性聚合物拉伸到屈服点时,常看到试样出现与拉伸方向成大约45°倾斜的滑移变形带。
由于两个45°都会产生,所以这种性质又称为双生互等定律。
6.应变:当材料在外力作用下,材料的几何形状和尺寸就要发生变化,这种变化称为应变。
二、简析题1.讨论玻璃态聚合物的高弹形变和橡胶高弹形变的异同?相同点:玻璃态聚合物在大应力条件下发生的这种高弹形变本质上与橡胶态,聚合物的高弹形变是相同的,它们都是由链段运动所导致的高弹形变。
不同点:(1)橡胶的高弹形变发生在Tg温度以上(橡胶态),链段本身就具有了运动能力;因此在小应力下就可以发生大形变;(2)橡胶的高弹形变当外力去除后可以自动回复;(3)玻璃态聚合物的高弹形变发生在Tg 温度以下(玻璃态),链段本身不具备运动能力,只是在很大的应力下使链段的运动解冻了,才可以发生大形变,而且这种大形变只有当加热到Tg 温度附近时才可以回复。
高分子物理习题库(含答案)一、单选题(共50题,每题1分,共50分)1、普通高分子的特性黏数随溶液浓度的增大而()A、不变B、增大C、降低D、不确定正确答案:A2、聚乙烯的典型晶片的厚度约为12.5 nm,那么分子链垂直穿过晶片时碳原子的数目为( )(假定C—C键长为0.154 nm,键角为θ=109.5°)A、10B、100C、200正确答案:B3、橡胶的使用温度范围是( )A、Tg—Tf 之间B、Tf 以上C、Tg 以上正确答案:A4、Maxwell模型可以用来描述()A、蠕变过程B、线形高聚物的应力松弛过程C、交联高聚物的应力松弛过程正确答案:B5、当高聚物的相对分子质量足够大时。
高聚物的黏流活化能随相对分子质量增大而( )A、减小B、先增大后减小C、增大D、保持不变正确答案:D6、已知含有成核剂的聚丙烯在等温结晶时生成球晶,则其Avrami指数为A、2B、3C、4正确答案:B7、退火使结晶度A、增加B、减小C、不变正确答案:A8、HDPE的结晶度比LDPEA、高B、低C、相等正确答案:A9、淬火使结晶度A、增加B、减小C、不变正确答案:B10、理想溶液形成过程中体积变化△VM 为( )A、不确定B、△VM<0C、△VM =0D、△VM>0正确答案:C11、等规度是指高聚物中A、顺反异构体的百分数B、全同立构的百分数C、间同立构的百分数D、全同和间同立构的总的百分数正确答案:D12、在恒温、恒压下,溶解过程自发进行的必要条件是()。
A、不确定B、△Gm<0C、△Gm=0D、△Gm>0正确答案:B13、拉伸使聚合物的结晶度( )。
A、增大B、减小C、不变正确答案:A14、聚合物的相对分子质量具有A、单分散性B、单一性C、多分散性正确答案:C15、杨氏模量的单位是( )。
A、NB、N/m²C、比例常数,没单位正确答案:B16、下列有关高分子结构的叙述不正确的是A、高分子链具有一定的内旋转自由度B、结晶性的高分子中不存在非晶态C、高分子是一系列同系物的混合物D、高分子是由许多结构单元组成的正确答案:B17、用稀溶液黏度法测得的相对分子质量是A、数均相对分子质量B、重均相对分子质量C、黏均相对分子质量正确答案:C18、凝胶色谱柱内载体的粒间体积愈大,其扩展效应(A、没影响B、愈大C、不确定D、愈小正确答案:B19、高分子溶液的黏数(比浓黏度)随溶液浓度的增大而()A、降低B、不确定C、不变D、增大正确答案:D20、聚合物与溶剂间的相互作用参数越小,则溶胀度越( )。
《高分子物理》习题思考题第一章高分子链的结构(1)一解释名词、概念1.高分子构型答:高分子中由化学键固定的原子、原子团在空间的排列方式。
2.全同立构高分子答:由同一种旋光异构单元键接而成的高分子。
3.间同立构高分子答:由两种旋光异构单元交替键接形成的高分子。
4.等规度答:聚合物中全同立构和间同立构总的百分数。
5.数均序列长度答:链节序列的平均数。
6.高分子的构象答:高分子在空间的形态。
7.高分子的柔顺性答:高分子链能够改变其构象的性质成为柔顺性。
8.链段答:高分子中能够独立运动的最小单位称为链段。
把若干个键组成的一段链作为一个独立运动的单元。
9.静态柔顺性答:高分子链构象能之差决定的柔顺性,叫静态柔顺性。
10.动态柔顺性答:高分子由一种平衡构象状态转变成另一种平衡构象状态所需时间的长短决定的柔顺性,叫动态柔顺性。
11.等效自由连接链:柔性的非晶状线型高分子链,不论处于什么形态(如玻璃态、高弹态、熔融态或高分子溶液),相同分子量的高分子链段都取平均尺寸近乎相等的无规线团构象,称为“等效自由结合链”12.高斯链:。
因为等效自由结合链的链段分布符合高斯分布函数,又称为高斯链。
13.高分子末端距:指线形高分子链的一端至另一端的直线距离。
14.Hp q答:表示单螺旋分子链的构象类型。
其中p表示螺旋构象中一个等同周期所包含的结构单元数,q表示在此周期中所包含螺旋的圈数。
二. 线性聚异戊二烯可能有哪些构型?答:8种, 1. 1,4加成:2种,顺式和反式2. 1,2加成:3种,全同,间同和无规3. 3,4加成:3种,全同,间同和无规三. 聚合物有哪些层次的结构?那些属于化学结构?那些属于物理结构?答:聚合物结构的层次分子链结构聚集态结构近程结构远程结构结晶态结构非晶态结构取向态结构液晶态结构织态结构构造构型大小形态在聚合物层次结构中,近程结构属于化学结构,而远程结构和聚集态结构属于物理结构。
四.为什么说柔顺性是高分子材料独具的特性?答:柔顺性是分子链能够呈现出不同程度卷曲构象状态的性质。
柔顺性的大小由分子能呈现多少构象数多少决定的。
高分子由于分子量大,分子链中能够内旋转的化学键众多,内旋转使其具有大量不同卷曲程度的构象状态,因而有良好的柔顺性;而小分子中能发生内旋转的化学键少,能呈现的构象数少,因而呈现刚性,不柔顺。
所以说,柔顺性是高分子材料独具的特性。
五.通常情况下PS是一种刚性很好的塑料,而丁二烯与苯乙烯的无规共聚物(B:S=75:25)和三嵌段共聚物SBS(B:S=75:25)是相当好的橡胶材料,从结构上分析其原因。
答:PS有于分子主链上带有体积庞大的侧基(苯基),使其主链化学键的内旋转的位阻大,旋转困难,因而刚性较大;而与丁二烯共聚后,丁二烯分子主链上有孤立双键,双键上的原子少,使那些原子或原子团间的排斥力减弱,导致双键两边的单键容易旋转,位阻较小,柔顺性优良,在常温下即可以发生链段运动,呈现高弹态,所以作为橡胶材料使用。
六. 若聚丙烯的等规度不高,能否用改变构象的办法提高其等规度?为什么?答:不能。
因为等规度的大小与分子链的构型有关,是由化学结构决定的,其大小不能通过改变构象的办法改变。
七.天然橡胶和古塔波胶在结构上有什么不同?画出示性结构式。
答:天然橡胶98%左右为顺式构型,而古塔波胶为全反式构型。
古塔波胶的大分子链之间的距离较近,分子链之间的作用力强,因此结晶的晶格能高,熔点高(~78℃),在常温下不能呈现出高弹态,因此不能作为橡胶使用。
H CH3H H H HH CH3H CH3CH3HHHCH3HHHCH3H天然橡胶古塔波胶八.有些维尼纶的湿强度低,缩水性大,根本原因是什么?答:根本原因是维尼纶吸水。
维尼纶是聚乙烯醇缩甲醛,是由醋酸乙烯酯自由基聚合后水解制得聚乙烯醇,再通过甲醛与相邻的羟基反应制得。
如果聚乙烯醇的分子链结构是100%为头-尾相连,则与甲醛反应时羟基全部可以被甲醛缩醛化,形成结构稳定的六元环,此时维尼纶的吸水率低,较耐水,不易缩水;但有些维尼纶分子结构中,有少部分聚醋酸乙烯酯的乙酰基没有被水解掉,同时有少量的头-头或尾-尾相连,这一部分羟基不能被缩醛化,因而吸水率高。
吸水后,水在其中起增塑剂的作用,使经过牵伸取向的大分子链部分发生解取向,大分子链从伸直的构象状态转变为卷曲的构象状态,造成在纤维方向发生回缩现象,使取向度下降,强度下降和纤维方向尺寸收缩。
九.高分子最基本的构象有哪些?在不同条件下可能呈现的典型的构象有哪些?答:高分子最基本的构象有反式和旁式。
可能呈现的典型构象有:无规线团、折叠链和伸直链或答:锯齿形和螺旋形?十.链段的组成、大小有什么特点?答:链段是大分子中能够相对独立运动的运动单元,它具有组成随机和大小不均一的特点。
第一章高分子链的结构(2) 一.解释名词、概念 1.等效自由连接链答:在一般情况下,高分子链中只有部分单键可以内旋转,这样高分子链可以看做是由链段连接成的,链段之间的键接不受键角的限制,可以自由取向。
这种分子链的均方末端距及其分布函数的形式与自由连接链完全相同,只是把键数换成链段数,把键长换成链段长,这种链称为等效自由连接链。
2.高斯链答:末端距分布符合高斯分布函数的高分子链,称为高斯链。
3.高分子末端距分布函数 A. 自由连接链:22233/22)23()(nl h e l n h W -⋅=πB. 高斯链:22233/22)23()(e e l n h ee e l n h W -⋅=π二.已知两种聚合物都是PE ,如何鉴别哪一种是HDPE ,那一种是LDPE ?举出三种方法并说明依据。
答:1. 测定密度。
HDPE 的密度大于LDPE;2. 用DSC 测定熔点。
HDPE 的熔点大于LDPE ;3. 测定硬度。
HDPE 的硬度高于LDPE 。
三.假设一种线型聚乙烯高分子链的聚合度为2000,键角为109.5°,C-C 键为1.54A ,求:(1)若按自由连接链处理,j f h ,2=?(2)若按自由旋转链处理,?2,=r f h (3)若在无扰条件下的溶液中测的高分子链的2276.6nl h u =,该高分子链中含有多少个链段?链段的平均长度是多少?(4)计算2,2,2,22,2/,/,/j f r f r f u j f u h h h h h h ,并说明三个比值的物理意义。
答:(1)2,jf h =nl 2=2×2000×1.542=8.74×103A 2;(2)=2,rf h)cos 1()cos 1(2θθ-+nl=1.90×104A 2 (3)由L max =n e l e 与2uh= n e l e 2联立求解,得n e =22max u h L ,l e =max2L h u平面锯齿状PE 的分子链的链长:L max =2×2000×1.54×cos((180-109.5)/2)=5.04×103(A )n e =(5.04×103)2/(6.76×8.74×103)=430 l e =5.04×103/430=11.7(A )高分子链中含有430个链段,链段的平均长度为11.7A 。
(4)2,2/j f u h h =6.76nl 2/nl 2=6.76该比值表示无扰链与自由连接链的均方末端距之比,是衡量高分子链柔顺性的一个参数。
表征了高分子链的键角以及链原子上所带原子或原子团的近程相互作用对单键内旋转阻碍程度的大小,其值越小,高分子链越柔顺。
2,2/r f u h h =6.76×)cos 1(θ-/)cos 1(θ+=3.38该比值表示无扰链与自由旋转链的均方末端距之比,是衡量高分子链柔顺性的一个参数。
表征了高分子链原子上所带原子或原子团的近程相互作用对单键内旋转阻碍程度的大小,其值越小,高分子链越柔顺。
2,2,/j f r f h h =)cos 1(θ-/)cos 1(θ+=0.499该比值表示自由旋转链与自由连接链的均方末端距之比,表征了高分子链键角对单键内旋转阻碍程度的大小,其值越小,高分子链越柔顺。
四.求:(1)聚合度为5×104的线型聚乙烯的均方末端距(作为自由旋转链),用两种方法计算;(2)求这种聚乙烯的最可几末端距;(3)末端距为10 A 、100A 的几率。
答:(1)=2,r f h )cos 1()cos 1(2θθ-+nl=2×5×104×1.542×(1+cos(180-109.5))/(1-cos(180-109.5))=4.74×105A 2(2)最可几末端距的径向分布函数只对自由连接链有效,PE 为实际高分子,不能计算。
五.试分析纤维素的分子链为什么是刚性的。
答:纤维素是1,4连接的β型葡萄糖的结合体,其分子式为:22在纤维素的分子主链是由刚性的葡萄糖环与可自由旋转的醚键组成,但因葡萄糖环上有羟基存在,大分子内和分子间的氢键作用,内旋转困难,链段不易活动,为刚性链。
六.一块交联度比较小的橡皮,是软的还是硬的。
为什么?答:是软的。
橡胶一般为线性低Tg的高分子材料,主链中往往含有双键,容易发生化学键的内旋转,可呈现大量不同形态的构象,是典型的柔性链。
当发生交联后,一部分分子链的内旋转被冻结,使分子链柔顺性降低,随着交联度增大,柔顺性降低,材料变硬。
但当交联度较小时,仍有大量化学键可以内旋转,仍表现出高弹性。
七.说说你用过的、见过的高分子制品,各是用什么材料制成的?答:第二章高分子的聚集态结构一. 解释名词、概念1.高分子的聚集态结构答:大量高分子聚集体中高分子的空间排列方式。
2.结晶性聚合物答:从化学结构看,具有结晶能力的聚合物。
3.液晶性聚合物答:高分子中含有液晶基元,能够呈现液晶态的聚合物。
4.球晶答:自球晶中心出发,沿径向辐射排列的长条扭曲状片晶的微小聚集体构成的微纤束的多晶聚集体。
5.高分子液晶答:呈现液晶态的聚合物。
6.液晶原(介质)答:高分子中决定高聚物能呈现液晶态的结构部分,称为液晶原(介原)。
7.内聚能密度答:单位体积的内聚能。
8.半结晶期答:结晶完全所需时间的1/2。
9.结晶度答:结晶高聚物中,结晶部分所占的百分数。
10.结晶聚合物的熔点答:高聚物熔点是结晶高聚物的结晶发生熔融时的温度。
根据测定方法不同,其数值也不相同。
如用膨胀计法测定熔点,是比容-温度曲线上结晶熔融终了的温度。
11.取向聚合物答:高分子链、链段或微晶的某一晶轴(或晶面)沿某一方向(或平面)择优排列的聚合物。
12.晶面指数答:从某方面观察晶体时,晶体中的质点是分布在等间距的平面上,这些平面群就是晶面。