当前位置：文档之家 › 高分子物理习题集--答案

高分子物理习题集--答案

  • 格式：doc
  • 大小：635.50 KB
  • 文档页数：13

第 1 页 共 13 页 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

CH2CCH3CHCH21234

（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。

CH2nCCH3CHCH21,4-加成 CH2nCCH3CHCH21，2-加成 CH2nCCH3CHCH23，4-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 第 2 页 共 13 页 CH2CH2CH2CH2CCH3CHCH3CCH

②反式1，4-加成

CH2CH2CH2CH2CCH3CHCH3CCH

③1，2-加成全同立构

CH2CCCH3CCHHHHCHCH2CHCH3CCHHCH2CHCH3

④1，2-加成间同立构

CCCH3CCHHHHCH3CCHHCH3RRRR=CHCH2

⑤3，4-加成全同立构

CH2CCH3CCCCHHHHCCHHCH2CCH3CH2CCH3HHH

⑥3，4-加成间同立构

CCCCHHHHCCHHRRRR=CH2HHHCCH3 第 3 页 共 13 页

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；

PVC是极性分子，其分子间作用力为：静电力、诱导力、色散力；

尼龙-66是极性分子，结构为

其分子间作用力为：静电力、诱导力、色散力，氢键； 聚丙烯酸是极性分子，结构为

其分子间作用力为：静电力、诱导力、色散力，氢键。

8．何谓大分子链的柔顺性？试比较下列高聚物大分子链的柔顺性，并简要说明理由。

答：高分子链能够改变其构象的性质称为柔顺性。

这些大分子链的柔顺性排序（按柔顺性依次减小排列）：(2)>(1)>(3) > (4) > (5)

理由：聚异戊二烯分子中含有孤立双键，孤立双键相邻的单键的内旋转位垒较小，分子柔顺性最好，因为键角较大（120o）且双键上只有一个取代基或一个H。

聚乙烯是结构规整的分子，氢原子体积小，分子柔顺性也较好

聚氯乙烯含有极性侧基—Cl，分子间相互作用力较大，分子柔顺性变差

聚对苯二甲酸乙二醇酯主链中含有苯环，使分子链柔顺性更差 CH2CHCln3CCHCH2nN5CH2nCCH3CHCH22CH2nCH21CH2COOOnCO24NNHCH26CH24CCOOnHCH2nCOOHHC第 4 页 共 13 页 聚丙烯腈含有强极性侧基，分子间作用力非常大，内旋转位垒高，分子链柔顺性最差。

13．假定聚丙烯中键长为0.154nm，键角109.5o，无扰尺寸A=483510nm，刚性因子（空间位阻参数）1.76，求其等效自由结合链的链段长度b。

答：已知聚丙烯的无扰尺寸A，且

所以，聚丙烯的分子量

.设聚丙烯的键数为n，则

所以，聚丙烯的等效自由结合链的链段长度b

所以，聚丙烯的等效自由结合链长度b=1.164nm。

18．今有三种嵌段共聚物M-S-M，实验中测定，当聚苯乙烯嵌段（S）的质量百分数为50%时，在苯溶剂中S段的均方根长度为10.2nm。当C-C键角为109°28′、键长为0.15nm，假定内旋转不受位垒限制时，求出共聚物中S段和M段（PMMA）的聚合度。 答：题中条件提示：键角一定，内旋转不受位垒限制，那么可以按自由旋转链来处理。所以，有公式（N—键数，L—键长）

θ=180°－109°28′=70°32′ cosθ=1/3

(1+cosθ)/(1-cosθ)=2 221cos1cosnnfrijhLiLjNL240A83510hnmM2200242(83510)hhMA2200242422(83510)hhnMA22002422121(83510)hhnA22222000012max02222211.16422220.154332133hhhhAbnmLhnllnlA第 5 页 共 13 页

有

所以

S段的聚合度

苯乙烯St 的化学式量为104；甲基丙烯酸甲酯 MMA 的化学式量为100

若设M段的聚合度为

有

M段的聚合度

第二章 高分子溶液

8．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．聚酰胺（尼龙-6） D．聚苯乙烯

E．聚对苯二甲酸乙二酯 F．硫化橡胶

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．聚酰胺（尼龙-6），结晶聚合物，极性，在室温下有溶剂可溶

D．聚苯乙烯，非晶聚合物，非极性，在室温下有溶剂可溶

E．聚对苯二甲酸乙二酯，同C

F．硫化橡胶，分子间交联，无溶剂可溶，可溶胀

11．用磷酸三苯酯（1=19.6）作PVC（PVC＝19.4）的增塑剂，为了增加相溶性，尚需加入一种稀释剂（2=16.3，分子量M=350），试问这种稀释剂的最适量是多少？

答：11221121混（1-）

PVC19.4混 222frhNL222210.22312220.15frhNL2312115622nNXCH2nCHC6H5CH3CH2nCOOCH3C'nX'601nX'11561042100nX第 6 页 共 13 页 1119.616.316.319.4

所以，可加入的这种稀释剂的体积分数为0.061。

第三章 高聚物的分子量及其分子量分布

4．今有分子量为1×104和5×104的两种高聚物，试计算：

A．在分子数相同的情况下共混时的nM和wM。

B．在重量相同的情况下共混时的wM和nM。

答案：A：在分子数相同的的情况下共混时

B：在重量相同的情况下共混时

注：式中N指分子数； 指i分子的摩尔数；w指重量；

5．在25℃的溶液中测得浓度为7.36kg/m3的聚氯乙烯溶液渗透压数据为270Pa，求此试样的分子量和第二维利系数A2（R=8.314J/K·mol），并指出所得分子量是何种统计平均值。

答案：对于高分子溶液，膜渗透压、分子量及溶液浓度之间有如下关系： 13133220.061332222444441105104.3310110510iiiiiwiiiiinMNMMnMNM44421.6710110510nmwMwwn24441105103102iiiiiiwiiiiinMwMwwMnMww444(110510)3102nNMNiniiiiiimnM分子的质量分子的摩尔数分子的分子量第 7 页 共 13 页

因为是溶液，所以A2=0

（摄氏温度换算成开尔文温度为：25+273.15=298.15K）

因此，分子量

8．今有聚甲基丙烯酸甲酯的苯溶液，初始浓度C0=0.1190g/100ml，在25℃测出溶剂的平均流出的时间t0=271.7秒，溶液的流出时间测定如下：

1C′

453.1

453.2

453.1 385.5

385.8

385.7 354.1

354.2

354.2 325.1

325.3

325.3 311.0

311.3

311.1

试求特性黏度[η]，然后用下面公式计算平均分子量

答案：将已知条件列表：

1C′

453.1

453.2

453.1 385.5

385.8

385.7 354.1

354.2

354.2 325.1

325.3

325.3 311.0

311.3

311.1

t(平均) 453.1 385.7 354.2 325.2 311.1

1.668 1.420 1.304 1.197 1.145

0.668 0.420 0.304 0.197 0.145

C（g/ml） 0.00119 0.000793 0.000595 0.000397 0.0002975

429.9 442.2 446.1 452.9 455.1 21()RTACCM348.314298.157.36106.7510(/)270RTCMgmol50.77[]4.6810M'14C'12C'13C'23C'12C'23C'13C'14C0rtt1sprlnrC

合集下载

高分子物理习题集--答案

高分子物理习题集--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

CH2CCH3CHCH21234

（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。

CH2nCCH3CHCH21,4-加成 CH2nCCH3CHCH21，2-加成 CH2nCCH3CHCH23，4-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 CH2CH2CH2CH2CCH3CHCH3CCH

②反式1，4-加成

CH2CH2CH2CH2CCH3CHCH3CCH

③1，2-加成全同立构

CH2CCCH3CCHHHHCHCH2CHCH3CCHHCH2CHCH3

④1，2-加成间同立构

CCCH3CCHHHHCH3CCHHCH3RRRR=CHCH2

⑤3，4-加成全同立构

CH2CCH3CCCCHHHHCCHHCH2CCH3CH2CCH3HHH

⑥3，4-加成间同立构

CCCCHHHHCCHHRRRR=CH2HHHCCH3

高分子物理练习题库+答案

高分子物理练习题库+答案

高分子物理练习题库+答案

一、单选题（共70题，每题1分，共70分）

1.同一聚合物的下列三种不同的黏度，最大的是( )

A、无穷剪切黏度

B、表观黏度

C、零剪切黏度

正确答案：C

2.聚合物的黏流活化能随分子极性的增大而( )。

A、降低

B、增大

C、基本不变

正确答案：B

3.当结晶性的高聚物从浓溶液中析出，或从熔体冷却结晶时，在不存在应力和流动的情况下，都倾向于生成

A、串晶

B、单晶

C、球晶

正确答案：C

4.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（）

A、中等温度

B、较低温度

C、较高温度

正确答案：C

5.某聚合物下列平均相对分子质量数值最小的是( )

A、z 均相对分子质量

B、黏均相对分子质量

C、重均相对分子质量

D、数均相对分子质量

正确答案：D

6.极性聚合物溶解在极性溶剂中，混合热△Hm为（

A、△Hm<0

B、△Hm=0

C、不确定

D、△Hm>0

正确答案：A

7.杨氏模量的单位是( )

A、比例常数，没单位

B、N C、N/m2

正确答案：C

8.在θ状态下，高分子溶液中溶剂的过量化学位△≥22为（

A、△μE<0

B、△μE=0

C、不确定

D、△μE>0

正确答案：B

9.光散射实验中，大粒子高分子稀溶液的散射光将会发生（ )

A、不确定

B、内干涉和外干涉

C、外干涉

D、内干涉

正确答案：D

10.理想不可压缩体变形时，其体积模量为(( )。

A、不确定

B、o

C、0

正确答案：B

11.凝胶色谱柱内载体的孔洞体积愈大，则其分离效率（

A、没影响

B、愈高

C、愈低

D、不确定

正确答案：B

12.聚合物的相对分子质量增加，则冲击强度( )。

A、增大

B、不变

C、减小

正确答案：A

13.某聚合物下列平均相对分子质量数值最小的是（ )。

A、z均相对分子质量

B、黏均相对分子质量

C、重均相对分子质量

D、数均相对分子质量

正确答案：D

高分子物理习题及答案

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χ1（ A ）聚合物能溶解在所给定的溶剂中

A. χ1<1/2 B. χ1>1/2 C. χ1=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 ）。

高分子物理试卷2

高分子物理试卷2

高分子物理模拟试卷（二）

一、名词解释（2分/名词）

键接异构 双轴取向 脆性断裂 Boltzmann原理 熔限

力学状态 时温等效原理 银纹质（体） 柔顺性 零切黏度

二、填空（3分/题）

1. 自由结合链的均方末端距2fjh= ，自由旋转链的均方末端距2frh=

等效自由结合链均方末端距2h等效= 。

2. 一般情况下，高聚物的结晶温度区域为 ，在此区间较高温度下结晶可使高聚物的Tm ，熔限 ，结晶尺寸 。

3. 膜渗透压法测定的是 分子量；凝胶色谱法（GPC）测定可得到

，

，

，

，

，从色谱柱中最先分离出来的是

。

4. PE、等规PP的溶解过程为 ，硫化橡胶遇溶剂后 。

5. 良溶剂状态时，1E ，12 ，2A 。

6. 动态粘弹性一般用 ， ， 等参数来表征；从分子结构来讲，顺丁橡胶、丁苯橡胶、丁晴橡胶、丁基橡胶四种橡胶中内耗最大的是

。

7. 大多数聚合物熔体属 流体，，其n值为 ，表明它们具有 特性。

8. 橡胶弹性热力学方程为 ，交联橡胶的状态方程为 ，当温度升高时橡胶弹性模量会 。

9. 共混高聚物是指 ，其聚集态特征为 。