第七章-高分子的结构-习题与思考题.doc

高分子化学思考题第一章 绪 论（思考题）1、解释下列名词或术语：高分子化合物：由许多简单的结构单元通过共价键连接起来的，分子量410~610的大分子所组成的化合物。

聚合物：即是高分子，其分子量高达410~610。

单体：能够形成高分子化合物中结构单元的低分子化合物。

结构单元：构成高分子链并决定高分子结构以一定方式连接起来的原子组合。

重复单元：聚合物中化学组成相同的最小单位的重复单元。

单体单元：聚合物中具有与单体相同化学组成而不同电子结构的单元。

链节：即是重复单元的俗称。

聚合度：即是重复单元数。

热塑性聚合物：线形或支链形大分子以物理力聚集成聚集成聚合物，加热时可熔融，并能溶于适当溶剂中。

热固性聚合物：有不少聚合物或预聚物，在树脂合成阶段，须控制原料配比和反应条件，使停留在线形或少量支链的低分子阶段（预聚阶段）。

在成型阶段，经加热再使其中潜在的活性官能团继续反应成交联结构而固化。

分子量分布指数：分子量和结构的多分散性 连锁聚合反应 逐步聚合反应2、高分子化合物和低分子化合物的根本区别是什么？与低分子化合物比较，高分子化合物有哪些主要特征？3、能否用蒸馏或重结晶的方法提纯聚合物？为什么？举例说明提纯聚合物的方法。

4、请写出聚合物的聚合度和分子量的关系式，试述聚合物平均分子量和分子量分布的表示方法，并简述产生分子量多分散性的原因。

5、高分子链结构的形状有哪几种？它们的物理机械性能各有哪些特点？6、化学组成和平均分子量都相同的聚合物，其物理机械性能是否相同？为什么？7、作为材料使用的聚合物，其分子量高些好还是低些好？分子量分布宽些好还是窄些好？说明理由。

8、衡量聚合物耐热性的重要指标是什么？聚合物的耐热性受哪些因素的影响？它们与高分子化学有何关系？9、试述聚合物的命名和分类方法。

10、试述常见的几种塑料、橡胶、纤维的名称（包括缩写符号）、结构式及其单体。

第二章自由基聚合反应（思考题）1、解释下列名词或术语：序列结构等活性理论凝胶效应动力学链长数均聚合度分子量调节剂引发剂引发效率引发剂半衰期诱导分解笼蔽效应诱导期阻聚剂缓聚剂聚合上限温度2、自由基聚合中，为什么聚合物链中单体单元大部分按头－尾方式连接，且所得聚合物多为无规立构？3、试述聚合反应时如何选择合适的引发剂，及怎样确定其用量？4、用悬浮法生产PVC时，为什么要采用高活性和中活性并用的引发体系？5、试推导引发剂引发时的聚合速率方程、动力学链长、数均聚合度的表达式。

《高分子物理》课程习题思考题第一章高分子链的结构（Ⅰ）一．解释名词、概念1．高分子的构型2.全同立构高分子3.间同立构高分子4.等规度5.平均（数均）序列长度 6.高分子的构象7.高分子的柔顺性8.链段9.静态柔顺性10.动态柔顺性11.H pq 二．线型聚异戊二烯可能有哪些构型?三．聚合物有哪些层次的结构?哪些属于化学结构？哪些属于物理结构？四．为什么说柔顺性是高分子材料独具的特性？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。

六．若聚丙烯的等规度不高，能否用改变构象的方法提高其等规度？为什么？七．天然橡胶和古塔玻胶在结构上有何不同？画出示性结构式。

八．有些维尼纶的湿强度低、缩水性大，根本原因是什么？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?十．链段的组成、大小有什么特点？第一章高分子链的结构（Ⅱ）一．解释名词、概念1.等效自由连接链2.高斯链3.高分子末端距分布函数二．已知两种聚合物都是PE，如何鉴别哪一种是HDPE，哪一种是LDPE？举出三种方法并说明其依据。

三．假设一种线型聚乙烯高分子链的聚合度为2000，键角为109.5º，C-C键长为1.54Å，求：（1）若按自由连接链处理，＝？（2）若按自由旋转链处理，＝？（3）若在无扰条件下的溶液中测得高分子链的=6.76nl2，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/，/，/，并说明三个比值的物理意义。

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 Å、100 Å的几率。

五．试分析纤维素的分子链为什么是刚性的。

六．一块交联度比较小的橡皮，是软的还是硬的？为什么？七．说说你用过、见过的高分子制品，各是用什么高分子材料制成的？第二章高分子聚集态结构一．解释名词、概念1.高分子的聚集态结构2.结晶性聚合物3.液晶性聚合物4.球晶5.高分子液晶6.液晶原（介原）7.内聚能密度8.半结晶期9.结晶度10.结晶聚合物的熔点11.取向聚合物12.晶面指数13.胆甾型液晶的螺距二．高分子聚集态结构包括哪些内容？试述高分子聚集态结构有哪些特点及与成型加工条件、性能的关系。

⾼分⼦物理实验思考题（⾃整理）实验⼀黏度法测定聚合物分⼦量1.实验操作中，哪些因素对实验结果有影响？粘度管⼝径，粘度管是否垂直及是否⼲净，溶液密度，⼈的读数误差，秒表精度等等。

2.如何测定mark-houwink⽅程中的参数k，α值？答：将聚合物式样进⾏分级，获得分⼦量从⼩到⼤⽐均⼀的组分，然后测定各组分的平均分⼦量及特性粘度[η]=kMα，两边取对数，作图得斜率和截距。

实验⼆偏光显微镜法观察聚合物球晶1.聚合物结晶体⽣长依赖什么条件，在实际⽣产中如何控制晶体的形态？依赖于分⼦结构的对称性与规整性，以及温度，浓度，成核剂，杂质，机械⼒等条件。

①控制形成速度：将熔体急速冷却⽣成较⼩球晶，缓慢冷却则⽣成较⼤球晶②采⽤共聚的⽅法：破坏链的均⼀性和规整性，⽣成⼩球晶3外加成核剂可获得甚⾄更微⼩的球晶。

实验三扫描电镜观察物质表⾯微观结构1.为什么样品边缘或者表⾯斜坡处⽐较亮？因为扫描电镜收集的是⼆次电⼦,通过收集的⼆次电⼦成像,⽽样品的边缘和斜坡处由于形貌都⽐较尖锐突出,所以对⼆次电⼦的反射强度⾼,因⽽在边缘和斜坡处的图像⽐较发亮。

2. 电镜的固有缺陷有哪⼏种？像闪是怎样产⽣的？球差，⾊差，衍⾊差，像闪。

极⾰化材料加⼯精度，极⾰化材料结构和成分不均匀性影响磁饱和，导致场的不均匀性造成像闪。

实验四DSC，DTA1.解释DSC和DTA测试原理的差异DTA是测量试样和参⽐物的温度差，⽽DSC使试样和参⽐物的温度相等，⽽测的是维持试样和参⽐物的温度相等所需要的功率DTA：测温差，定性分析，测温范围⼤，灵敏性低DSC：测能量差，定量分析，精度⾼，测温范围⼩（相对DTA）灵敏度⾼2.同⼀聚合物样品，TGA测试得到样品分解温度及分解步骤有差异，可能原因是什么？1，通⼊⽓体的种类即⽓氛不同，N2不参与反应，热效应⼩，影响不⼤；2升温速率不同，如果升温速率太快反应温度就会不均匀不能得到准确的峰，相反，试量少⼀些温度会相对均匀，就可以得到尖锐的峰形和相对准确的峰温；3，实验开始时仪器的校准不准确；4样品⽤量的多少，⽤量多⼀点好，在侧重感相同的情况下，可以得到较⾼的相对精度。

第7章配位聚合7.1 复习笔记一、基本概念1．配位聚合单体与引发剂以配位方式进行的聚合反应。

采用具有配位（或络合）能力的引发剂，单体先在活性种的空位上配位（络合）并活化，然后插入烷基-金属键中，实现链增长（有时包括链引发）。

配位聚合又有络合聚合、插入聚合、定向聚合等名称。

2．定向聚合任何聚合过程（包括自由基、阳离子、阴离子、配位聚合）或任何聚合方法（如本体、悬浮、乳液和溶液等），只要它是以形成有规立构聚合物为主，都是定向聚合。

定向聚合等同于立构规整聚合。

3．构型和构象构型是指由原子（或取代基）在手性中心或双键上的空间排布顺序不同而产生的立体异构；构象是指由C-C单键内旋转而产生的原子或基团在空间排列的无数特定的形象。

有伸展型、无规线团、螺旋型和折叠链等几种构象。

4．立体异构（1）定义立体异构是原子在大分子中不同空间排列所产生的异构现象。

（2）分类①光学异构：光学异构又称对映异构或手性异构，是由手性中心产生的，分R（右）型和S（左）型；②几何异构：又称顺反异构，是由双键引起的顺式（Z）和反式（E）的几何异构，两种构型不能互变。

5．光学活性聚合物聚合物不仅含有手性碳原子，而且能使偏振光的偏振面旋转，真正具有旋光性，这种聚合物称为光学活性聚合物。

6．立构规整聚合物（1）定义立构规整聚合物是指由一种或两种构型的结构单元（手性中心）以单一顺序重复排列的聚合物。

（2）分类①全同立构聚合物：取代基处于平面的同侧或相邻手性中心的构型相同的聚合物；②间同立构聚合物：取代基交替地处在平面的两侧或相邻手性中心的构型相反并交替排列的聚合物；③无规立构聚合物：取代基在平面两侧或手性中心的构型呈无规则排列的聚合物。

7．顺式（Z）构型和反式（E）构型当双键的两个碳原子各连接两个不同基团时，由于双键不能自由旋转，就有可能生成两种不同的由空间排列所产生的异构体。

两个相同基团处于双键同侧的叫做顺式，反之叫做反式。

8．立构规整度立构规整度是指立构规整聚合物占聚合物总量的百分数。

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。

第七章 高分子的结构-习题参考答案1 写出线型聚异戊二烯的各种可能构型。

答：异戊二烯有1,2加成、3,4加成和1,4加成三种键接异构，其中1,4加成有两种几何异构：1,2加成：3,4加成：1,4加成： （几何异构）2 名词解释（1）构型；（2）构象；（3）链柔性；（4）内聚能密度；（5）均方末端距；（6）均方回转半径；（7）晶系；（8）结晶度；（9）结晶形态；（10）取向；（11）半结晶时间；（12）Avrami 指数；（13）液晶；（14）退火与淬火；（15）同质多晶现象；（16）共混相容性。

答：构型——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；构象——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；链柔性——高分子链能够改变其构象的性质称为链柔性；内聚能密度——单位体积的内聚能，内聚能是指将1mol 的液体或固体分子气化所需要的能量；均方末端距——分子链首尾端之间直线距离平方后的平均值；均方回转半径——分子链的质量中心到每个链段质心距离平方后的平均值；晶系——晶胞的类型；结晶度——聚合物中结晶部分的重量或体积对全体重量或体积的百分数；结晶形态——由晶胞排列堆砌生长而成的晶体大小和几何形态；取向——聚合物受到外力作用后，分子链和链段沿外力作用方向的择优排列；半结晶时间——结晶过程完成了一半的时间；Avrami 指数——反映聚合物结晶过程中晶核形成机理和晶体生长方式的参数，等于晶CH 2CH C CH 2CH 3CH 2CH C CH 2CH 3CH 2C CH CH 2CH3CH 2C CH CH 2CH 32C CH CH 2CH 3CH 2CH C CH 2CH 3CH 2C CH 3CH CH 2CH 2C CH 3CH CH 2体生长的空间维数和成核过程的时间维数之和；液晶——兼有晶体的结构有序性和液体的可流动性的物质；退火与淬火——聚合物结晶过程热处理的术语，退火指的是将聚合物加热至较高温度下放置一段时间，以让聚合物充分结晶；淬火是将聚合物迅速冷却，以避免聚合物的结晶。

第七章高分子的结构习题与思考题1．高分子的结构有何特点高分子结构可以分为哪些结构层次各结构层次包括哪些内容它们对聚合物的性能会产生什么影响特点：①链式结构：结构单元103-105数量级②链的柔顺性：内旋转产生非常多的构象③多分散性，不均一性，长短不一。

④结构单元间的相互作用对其聚集态结构和物理性能有着十分重要的影响。

⑤凝聚态结构的复杂性：包括晶态、非晶态，球晶、串晶、单晶、伸直链晶等。

⑥可填加其它物质改性。

分为：链结构和聚集态结构。

内容：链结构分为近程结构和远程结构。

近程结构主要涉及分子链化学组成、构型、构造；远程结构主要涉及分子链的大小以及它们在空间的几何形态。

聚集态结构包括晶态、非晶态、液晶态、取向态结构及织态结构等。

影响：高分子结构中各个结构层次不是孤立的，低结构层次对搞结构层次的形成具有较大影响，近程结构决定了高分子的基本性能，而聚集态结构直接影响高分子的使用性能。

2．写出线型聚异戊二烯的各种可能构型。

顺式1，4-加成反式1，4-加成 1，2－加成全同立构 1，2－加成间同立构1，2－加成无规立构 3，4－加成全同立构 3，4－加成间同立构 3，4－加成无规立构3．名词解释（1）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。

（2）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（3）链柔性：高分子链能够通过内旋转作用改变其构象的性能（4）内聚能密度：：单位体积的内聚能，CED = ?E/Vm。

内聚能是克服分子间作用力，把1mol 液体或固体分子移至分子引力范围之外所需的能量（5）结晶形态：试样中结晶部分所占的质量分数(质量结晶度xcm)或者体积分数(体积结晶度xcv)。

（6）取向：聚合物取向是指在某种外力作用下分子链或其他结构单元沿着外力作用方向择优排列（7）液晶：一些物质的结晶结构受热熔融或被溶剂溶解后，表观上虽然变成了具有流动性的液体物质，但结构上仍然保持着晶体结构特有的一维或二维有序排列，形成一种兼有部分晶体和液体性质的过渡状态4．聚合物的构型和构象有何区别假若聚丙烯的等规度不高，能否通过改变构象的方法来提高其等规度全同立构聚丙烯有无旋光性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。

习题与思考题一1、解释下列名词：(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)构象；由于单键内旋转而产生的分子在空间的不同形态(3)链段；(4)热力学柔性单键内旋转时，由于非邻近原子之间的相互作用，使反式和旁式构象之间存在着能量差。

(5)力学柔性单键内旋转时，由于非邻近原子之间的相互作用，使反式和旁式构象之间存在着能量差。

(6)均方末端距；如果自由结合链由n个键组成，每个键的长度为l，(7) 自由结合链模型：假定分子是由足够多的不占有体积的化学键自由结合而成，内旋转时没有键角的限制和位垒障碍，其中每个键在任何方向的几率都相等，称这种链为自由结合链。

(8)全同立构2、试讨论线型聚戊二烯可能有哪些不同的构型。

高分子种化学健所固定的原子在空间的几何排列。

1，4加成（几何构型）1，2加成（空间位阻大，可能性小）3，4加成（旋光异构）3、聚丙烯中碳－碳单链是可以转动的，通过单键的转动能否把全同立构的聚丙烯变为“间同立构”的聚丙烯不能，由于单健内旋转而产生的分子在空间的不同形态称为构象，与间同立构全同立构没有很直接的关系4、顺序异构体由结构单元间的联结方式不同所产生的异构体。

5、什么是链结构结构单元在高分子链中的联结方式11、支化或交联对高聚物的性能有何影响12、试由分子结构分析高聚物的许多物理性能与低分子物质不同的主要原因。

高分子的结构单元数目大；高分子的结构不均一；高分子的结构单元之间相互作用对聚集态和物性有重要影响；高分子链有一定的内旋转自由度，有柔性；高分子晶态比底分子差；加填料改性。

13、什么是等规度等规度是指高分子中全同立构和间同立构的总百分数。

17、什么叫做高分子的构象（二次结构）假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说明原因。

不可以。

高分子的构象是指由于单健旋转而产生的分子不同形态。

24、什么是自由旋转链分子中每一个键都可以在键角所允许的方向自由转动，而不考虑空间位阻对转动的影响，这种链称自由旋转链。

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。

高分子物理思考题高分子物理简答题1.同样是都是高分子材料，在具体用途分类中为什么有的是县委，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？答：高分子材料的用途分类取决于材料的使用温度和弹性大小，当材料的使用温度在玻璃化温度Tg以下，是塑料，Tg以上则为橡胶，否则会软化。

而透明度的问题在于该材料是否结晶，结晶的塑料薄膜是透明的，非结晶的则不透明或半透明。

2.假若聚丙烯的等规度不高，能不能用改变构想的办法提高等规度？说明理由。

答：构象：由于单键内旋转而产生的分子在空间的不同形态，称为构象。

聚丙烯的等规度是由构型不同的异构体所产生的旋光异构所引起的，由于头-头键接的聚丙烯，其有全同立构、间同立构和无规立构等异构体。

而且构型是由分子中由化学键所固定的原子在空间的几何排列，构象仅仅是由于单键内旋转而产生的分子在空间的不同形态。

所以当聚丙烯的等规度不高时，用改变构象的方法是无法提高其等规度的，需要破坏化学键，改变构型，才能提高等规度。

3.理想的柔性高分子链可以用自由连接或高斯链模型来描述，但真实高分子链在通常情况下并不符合这一模型，原因是什么？这一矛盾是如何解决的？答：在采用自由连接链或高斯链模型描述理想的柔性高分子链时，我们假设单键在结合时无键角的限制，内旋转时也无空间位阻，但真实高分子链不但有键角的限制，在内旋转时也存在空间位阻，因此使真实高分子链在通常情况下并不符合这一模型。

对于真实高分子链我们用等效自由结合链来描述，把由若干个相关的键组成的一段链，算作一个独立的运动单元，键称作“链段”，令链段与链段自由结合，并且无规取向，这种链称为等效自由结合链。

4.高分子溶解过程与小分子相比，有什么不同？答：因为聚合物分子与溶剂分子的大小相差悬殊，两者的分子运动速度差别很大，溶剂分子能比较快的渗透进入高聚物，而高分子向溶剂的扩散却非常慢，这样，高聚物的溶解过程要经过两个阶段，现实溶剂分子渗入高聚物内部，是高聚物体积膨胀，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。

聚合物的电学性能及其它性能1. 名词解释：取向极化，介电损耗，电击穿，介电松弛谱，导电聚合物。

2. 高分子在电场中的极化有哪几种形式？各有什么特点？3. 比较聚合物介电损耗和力学损耗的异同点。

4. 讨论影响聚合物介电常数和介电损耗的因素。

5. 结构型导电聚合物的分子结构与导电性关系如何？举例说明。

6. 简述提高聚合物的耐热性和热稳定性的方法。

7. 讨论提高聚合物透明性的途径。

- 1 -高分子的分子量和分子量分布1. 解释下列名词：第二维利系数，相对粘度，增比粘度，比浓粘度，特性粘数，相对分子质量分布宽度指数，流体力学体积，GPC ，GPC 标定曲线（相对分子质量-淋出体积标定曲线）。

2. 已知聚苯乙烯试样中含有相对分子质量为104和l05两组分，试求下列两种情况下的n M 、w M ：（1）两组分分子数相同； （2）两组分重量相同。

3. 试计算100摩尔相对分子质量为105的聚乙烯分别与10摩尔相对分子质量为l04和106的聚乙烯混合时的n M 和w M ，并讨论计算的结果。

4. 测定聚合物数均和重均相对分子质量的方法有哪几种？每种方法适用的相对分子质量范围如何？5. 证明渗透压法测得的相对分子质量为数均相对分子质量，而光散射法测得的相对分子质量为重均相对分子质量。

6. 为什么说用粘度法测定相对分子质量是相对的方法，而不是绝对的方法？7. 粘度法测相对分子质量中，K 、α值是如何定出的？8. 试比较聚电解质与非聚电解质稀溶液粘度变化的特点。

9. 简述GPC 方法测定聚合物相对分子质量和相对分子质量分布的基本原理。

10. 现有一超高相对分子质量的聚乙烯试样，欲采用GPC 方法测定其相对分子质量和相对分子质量分布，试问：(1) 能否选择GPC 法的常用溶剂THF ？如果不行，应该选择何种溶剂？ (2) 常温下能进行测定吗？为什么？11. 什么叫相对分子质量微分分布曲线和积分分布曲线？两者如何相互转换？ 12. 相对分子质量分布的研究方法有哪几类？简述其原理及优缺点。

第7章 配位聚合（一）思考题1．如何判断乙烯、丙烯在热力学上能够聚合？采用哪一类引发剂和工艺条件，才能聚合成功？答：（1）根据聚合自由能差0＜S T H G ∆-∆=∆，作出判断。

大部分烯类单体的熵变近于定值，约为－100～120J •mol －1，在一般聚合温度下（50～100℃），1mol kJ 42~30-⋅=∆-S T ，因此当1mol kJ 30-⋅≥∆-H 时，聚合就有可能。

乙烯和丙烯的H ∆-分别为950kJ •mol －1、85.8kJ •mol －1，所以在热力学上很有聚合倾向。

（2）在100～350MP 的高压和160～270℃高温下，采用氧气或有机过氧化物作引发剂，乙烯按自由基机理进行聚合，得到低密度的聚乙烯（LDPE ）；若采用TiC14-Al （C 2H 5）3为催化剂，在汽油溶剂中进行配位聚合，则得高密度的聚乙烯（HDPE ）。

采用α-TiCl-Al （C 2H 5）3为催化剂，于60～70℃下和常压或稍高于常压的条件下，丙烯进行配位聚合，可制得等规聚丙烯。

2．解释和区别下列诸名词：配位聚合、络合聚合、插入聚合、定向聚合、有规立构聚合。

答：（1）配位聚合：单体与引发剂经过配位方式进行的聚合反应。

具体的说，采用具有配位（或络合）能力的引发剂、链增长（有时包括引发）都是单体先在活性种的空位上配位（络合）并活化，然后插入烷基—金属键中。

配位聚合又有络合引发聚合或插入聚合之称。

（2）络合聚合：与配位聚合的含义相同，可以互用。

络合聚合着眼于引发剂有络合配位能力，一般认为配位聚合比络合聚合意义更明确。

（3）插入聚合：烯类单体与络合引发剂配位后，插入Mt-R链增长聚合，故称为插入聚合。

（4）定向聚合：也称有规立构聚合，指形成有规立构聚合物的聚合反应，配位络合引发剂是重要的条件。

（5）有规立构聚合：是指形成有规立构聚合物为主的聚合反应。

任何聚合过程或聚合方法，只要是形成有规立构聚合物为主，都是有规立构聚合。

⾼分⼦复习思考题答案⾼分⼦复习思考题答案⼀、名词解释链段：⾼分⼦链中能够独⽴运动的最⼩单元柔顺性：⾼分⼦长链能够不同程度地卷曲的特性叫做⾼分⼦的柔顺性碳链⾼分⼦：主链全部由碳原⼦组成的⾼分⼦化合物杂链⾼分⼦：主链由碳原⼦与其他原⼦以共价键连接⽽成的⾼分⼦化合物元素有机⾼分⼦：分⼦主链由碳和氧、氮、硫等以外其他元素的原⼦组成，或全部由其他元素的原⼦组成，并连接有机基团的⾼分⼦近程结构：单个⾼分⼦内⼀个或⼏个结构单元的化学结构和⽴体化学结构，包括构造与构型远程结构：单个⾼分⼦的⼤⼩和在空间所存在的各种形状构象：由于单键内旋转所形成的分⼦内各原⼦的空间排布构型：某⼀原⼦的取代基在空间的排列普弹性：⼤应⼒作⽤下，材料分⼦中键长、键⾓变化引起的⼩形变，形变瞬时完成，除去外⼒后形变⽴恢复称为普弹性⾼弹性：⼩应⼒作⽤下由于⾼分⼦链段运动⽽产⽣的很⼤的可逆形变称为⾼弹性强迫⾼弹性：玻璃态⾼聚物在外⼒作⽤下出现的⾼弹现象称为强迫⾼弹性蠕变：在恒温恒负荷条件下，⾼聚物材料的形变随时间延长⽽逐渐增加的现象应⼒松弛：在恒定温度和形变保持不变的情况下，⾼聚物内部的应⼒随时间延长⽽逐渐衰减的现象滞后现象：⾼聚物在交变⼒作⽤下，形变落后于应⼒变化的现象内耗：⾼分⼦材料在受到交变应⼒时，形变的变化落后于应⼒变化发⽣滞后现象，每个循环中所消耗的功银纹屈服：很多⾼聚物，尤其是玻璃态透明⾼聚物（PS、PMMA、PC）储存过程及使⽤过程中，往往会在表⾯出现像陶瓷的那样，⾁眼可见的微细的裂纹，这些裂纹，由于可以强烈地反射可见光看上去是闪亮的，所以⼜称为银纹，这现象称为银纹屈服剪切屈服：⾼聚物在拉伸或压缩作⽤下，在与负荷⽅向成45°的截⾯上会产⽣最⼤的剪切⼒，从⽽引发⾼分⼦链沿最⼤剪切⾯⽅向产⽣滑动形变，从⽽导致材料形状扭变的现象⼆、问答题1. ⾼分⼦有何特征?1、分⼦量很⾼、或分⼦键很长.2、⾼分⼦是由很⼤数⽬的结构单元通过共价键连接⽽成的。

第一章绪论1.什么是功能高分子？带有特别功能基团并拥有功能性的聚合物就是功能高分子。

一般以为：其拥有一般高分子的构造性质，同时拥有必定的功能，主要指拥有物质、能量和信息的储存、传达、转变等作用的高分子。

一次功能：当向资料输入的能量和从资料输出的能量属同种形式，资料只好起到能量传递零件的作用，这种功能称为一次功能。

（如导电、导热）二次功能：当向资料输入的能量和输出的能量是不一样形式时，资料起能量变换零件的作用，这种功能称为二次功能。

高分子的功能：（ 1）化学功能－离子互换、催化、氧化复原（2）物理功能－导电、热电、压电、磁记录。

（3）生物功能－医用高分子2. 功能高分子的主要种类？（ 1）离子互换树脂（2）高分子吸水资料（3）高分子功能膜（ 4）液晶高分子（5）导电高分子6）医用高分子（7）感光高分子（8）其余功能高分子（智能高分子磁性高分子高分子催化剂树形高分子超疏水资料）1. 离子互换树脂是由交联构造的高分子骨架与能离解的基团两组分构成的不溶性、多孔的、高分子电解质。

功能：能在液相中与带同样电荷的离子进行互换，此互换反响可逆的，即可用适合的电解质冲刷，使树脂恢复到原有状态（重生），可频频使用。

3.合成功能高分子的一般方法？经过化学或许物理的方法将功能基与高分子骨架相联合，实现预约功能。

① . 分子合成化学方法：分子构造设计、官能团设计、引入感光功能公司则给予了资料感光性。

举措：共聚、接枝、嵌段共聚、交联、官能团的引入、模板聚合等② . 特别加工物理方法：把高分子加工成极薄的膜，把高分子纤维化，如人造羊毛（介绍其主体构造）有些功能高分子极难加工，如光缆、导电、聚丙烯③.复合手段：如将高分子中掺入银粉获得导电高分子。

复合两种或几种高分子：纤维复合、层叠复合、细粒复合、互穿网络等方法，可得新功能。

(1、功能性小分子的高分子资料化2、高分子资料的功能化)聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维(PET)----涤纶丙烯腈-丙烯酸酯共聚物----腈纶聚己二酰己二胺纤维(PA66)---- 锦纶66聚乙烯醇缩甲醛----维纶聚丙烯纤维(PP)----丙纶聚胺酯弹性纤维(PU)----氨纶聚间苯二甲酰间苯二胺纤维----芳纶1313聚氯乙烯纤维(PVC)----氯纶第二章离子互换树脂1. 什么是离子互换树脂？离子互换树脂是由交联构造的高分子骨架与能离解的基团两个基本组分所构成的不溶性、多孔的、固体高分子电解质。

第一章高分子链的结构习题与思考题一1、解释下列名词：(1)构型；(2)构象；(3)链段；(4)热力学柔性；(5)力学柔性；(6)均方末端距；(7)高斯链；(8)全同立构2、试讨论线型聚戊二烯可能有哪些不同的构型。

3、聚丙烯中碳－碳单链是可以转动的，通过单键的转动能否把全同立构的聚丙烯变为“间同立构”的聚丙烯？4、假定自由结合链中含有几个长度为l的键，试求它的均方末端距和最可几末端距与键长及键数的关系。

5、假定聚丙烯主链长为0.154nm，键角为109.5度，聚丙烯的空间位阻参数 ＝1.76，试求其等效自由结合链的链段长度l e之值。

6、假定聚乙烯的聚合度为2000，键角为109.5度，求伸直链的长度L max与自由旋转链的根均方末端距之比值，并由分子运动观点解释某些聚合物材料在外力作用下可以产生很大形变的原因。

第二章聚合物的晶态结构习题与思考题二1、如果C-C键长为0.154nm，C-C-C键角为109.5度，试问U t为31的全同立构聚丙烯的等同周期为多少？2、尼龙66、等规聚丙烯及聚丙烯腈在砌入晶格时，分子链的构象有什么不同？为什么？3、试根据聚乙烯的晶体结构和晶胞尺寸(a＝736pm，b＝492pm，c＝253pm)计算其晶体密度ρc(1cm＝1010pm)。

4、若已知聚甲基丙烯酸甲酯晶胞的α＝β＝γ＝90度，a＝2.108nm，b＝1.217nm，c＝1.055nm，测得的ρ＝1.23g/cm3，M o＝100.1，试求每个晶胞单元中的重复结构单元数。

5、已知聚异丁烯晶胞中所有的角度为90度，M o＝56.1，ρ＝0.937，晶胞尺寸a＝0.694nm，b＝1.196nm，试求晶胞参数c的尺寸。

6、有全同立构聚丙烯试样一块，体积为1.42×2.96×0.51cm3，重量为1.94g，试计算其比容和结晶度。

7、简要说明下列各种结晶形态的特征及形成的条件：(1)折叠链片晶；(2)球晶；(3)串晶；(4)伸直链晶体。

▲为08年6月考试题目第一章概述说出10种你在日常生活中遇到的高分子的名称。

答：涤纶、聚四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、PET、蛋白质、核酸、涂料、塑料、合成纤维写出下列高分子的重复单元的结构式：（1）PE；（2）PS；（3）PVC；（4）POM；（5）尼龙；（6）涤纶答：（1）PE——聚乙烯－CH2－CH2－（2）PS——聚苯乙烯（3）PVC——聚氯乙烯（4）POM——聚甲醛－O－CH2－（5）尼龙——聚酰胺－NH(CH2)5CO－（6）涤纶——聚对苯二甲酸乙二醇酯P78. 写出下列重复单元的聚合物的一般名称，指出结构单元和单体单元。

（手写）名称结构单元单体单元H2C CCH3H3COOC聚甲基丙烯酸甲酯一样一样H2 C H CH3COOC聚丙烯酸甲酯一样一样—NH(CH2)6NHCO(CH)4CO—尼龙-66 —NH(CH2)6NH——CO(CH)4CO—无H2C CH3C HCCH2聚异戊二烯一样一样▲9.用简洁的语言说明下列术语。

（1）高分子；（2）链节；（3）聚合度；（4）多分散度；（5）网状结构；（6）共聚物答：（1）高分子也叫聚合物分子或大分子，具有高的相对分子量，其结构必须是由多个重复单元所组成，并且这些重复单元实际是或概念上是由相应的小分子衍生而来的。

（2）链节是指结构重复单元，重复组成高分子分子结构的最小结构单元。

（3）聚合度是单个聚合物分子所含单体单元的数目。

（4）多分散性：除了蛋白质、DNA等外，高分子化合物的相对分子质量都是不均一的（5）网状结构是交联高分子的分子构造。

（6）共聚物：由一种以上单体聚合而成的聚合物。

14、平均相对分子质量为100万的超高相对分子质量PE的平均聚合度是多少？P＝100×10000/28＝35700▲21、高分子结构有哪些层次？各层次研究的内容是什么？答：高分子结构由4个层次组成：a、一级结构，指单个大分子内与基本结构单元有关的结构，包括结构单元的化学组成、链接方式，构型，支化和交联以及共聚物的结构b、二级结构，指若干链节组成的一段链或整根分子链的排列形状。

《高分子化学与物理》第七章习题答案 1、 高分子结构层次（教材P125,表7-1）聚合物结构层次Z 间不是独立的，较低的结构层次会影响到较高结构层次的形成，例如近程 结构会对分了链的构象和链柔性产生影响；分了链的立体构型和构象又会影响到分了链之间 的儿何排列方式（聚集态结构）。

另一方面，各结构层次都会对聚合物的性能产生影响，其 屮近程结构决定了聚合物的基本性质，而聚集态结构则直接影响到聚合物的使用性能。

2、 异戊二烯冇1,2加成、3,4加成和1,4加成三种键接异构，其中1,4加成冇两种几何异构。

1,2加成：CH 2 CH 23,4加成：^CH 2-CH -CH 2-CH ^C —CH1 C —CH.II CH 2 II CH 21,4加成：CH 3 CH 3H 21 H 2H 2 H H 2 HCH 3CH 33、（1）构型：分子中由化学键所固定的原子在空间中的几何排列。

这种排列是稳定的，耍 改变构型必须经过化学键的断裂和重纟R 。

（2） 构象：由于单间内旋转而产生的分子中原子在空间位置上的变化。

（3） 链柔性：高分子链能够改变其构彖的性质称为链柔性。

（4） 内聚能密度：单位体积的内聚能，内聚能是将lmol 的液体或固体分子气化所需要的能量。

（5） 均方末端距：分了链首尾端之间肓线距离平方后的平均值。

（6） 均方冋转半径：分子链的质量小心到每个链段质心距离平方后的平均值。

（7） 品型：晶胞的类型（8） 结晶度：聚合物中结晶部分的重量或体积占全体重量或体积的百分数。

（9） 结晶形态：由晶胞排列堆砌牛长而成的晶体人小和儿何形态。

23 CH - H C ——C—CCH——FCH（10）取向：聚合物受到外力作用后，分子链和链段沿外力作用方向的择优排列。

（11）半结品时间：结品过程完成了一半的时间。

（12）Avrami指数：反映聚合物结晶过程中晶核形成机理和晶体生长方式的参数,等于晶体生长的空间维数和成核过程的时间维数之和。

第七章 配位聚合思考题【7-5】 下列哪些单体能够配位聚合，采用什么引发剂？形成怎样的立构规整聚合物？有无旋光活性？(3)CH 2=CHCH=CH 2(1)CH 2=CHCH 3(2)CH 2=C(CH 3)2(4)NH 2CH 2COOH CH 2CHCH 3O (5)CH 2=CHCH=CHCH 3(6)答：（1）、（3）、（5）、（6）单体在特定引发剂下可以配位聚合，形成立构规整聚合物。

根据引发体系的不同，丁二烯可以聚合成顺式-1,4-聚丁二烯、反式-1,4-聚丁二烯或1,2-聚丁二烯。

1-甲基丁二烯的情况类似。

环氧丙烷分子含有手性碳原子，在ZnEt2/CH3OH作用下，开环聚合成R和S两种对映体，但数量相等，产生外消旋，不显示光学活性。

思考题【7-6】 下列哪一种引发剂可使乙烯、丙烯、丁二烯聚合成立构规整聚合物？（1）n-C4H9Li/正己烷 （2）萘钠/四氢呋喃（3）TiCl4-Al(C2H5)3（4）α-TiCl3/Al(C2H5)2Cl（5）π-C3H5NiX （6）(π-C4H7)2Ni答：（1）TiCl4-Al(C2H5)3可使乙烯配位聚合成高密度聚乙烯。

该引发体系也能引发丁二烯聚合：当Al/Ti<1时，将形成约91%的反式-1,4-聚丁二烯；Al/Ti>1时，则得到顺式-1,4-结构和反式-1,4-结构各半的聚丁二烯。

（2）α-TiCl3/Al(C2H5)2Cl可使丙烯聚合成等规聚丙烯。

（3）n-C4H9Li/正己烷可使丁二烯聚合成低顺式（36-44%），而萘钠/四氢呋喃则使丁二烯聚合成以1,2-结构为主的聚丁二烯。

思考题【7-15】 简述茂金属引发剂的基本组成、结构类型、提高活性的途径和应用方向。

答：茂金属引发剂是由五元环的环戊二烯基类（简称茂）、IVB族过渡金属、非茂配体三部分组成，它有普通结构、桥链结构和限定几何构型配体配位体结构（如下图）。

X XMXN(a) 普通结构(b) 桥链结构(c) 限定几何构型 (CGC)单独茂金属引发剂对烯烃聚合基本没有活性，须加甲基铝氧烷MAO[含-Al(CH3)-O-]作共引发剂，一般要求MAO大大过量，充分包围茂金属分子，以防引发剂双分子失活。