[高分子材料] 唐本忠院士、丁丹教授《自然·通讯》：“分子内运动诱导的光热转化(iMIPT)”

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(完整版)高分子材料成型加工唐颂超第三版第2-10章课后习题答案解析(仅供参考)

Chapter3 添加剂
1.高分子材料中加入添加剂的目的是什么？添加剂可分为哪些主要类型？ ① 满足性能上的要求 ② 满足成型加工上的要求 ③ 满足经济上的要求添加剂可分为稳定剂、增塑剂、润滑剂、交联剂、填充剂等
2. 什么是热稳定剂？热稳定剂可分为哪些主要类型？其中那些品种可用于食品和医药包装材料热稳定剂是一类能防止或减少聚合物在加工使用过程中受热而发生降解或交联,延长复合材料使用寿命的添加剂。可分为铅盐类、金属皂类、有机锡类、有机锑类、有机辅助、复合稳定剂和稀土类稳定剂。食药包装：有机锡类、有机锑类、复合稳定剂和稀土类稳定剂。 3．什么是热稳定剂？哪一类聚合物在成型加工中须使用热稳定剂？对于加有较多增塑剂和不加增塑剂的两种塑料配方，如何考虑热稳定剂的加入量？请阐明理由。热稳定剂是指在加工塑料制品时为防止加工时的热降解或者防止制品在长期使用过程中老
滑移越困难，聚合物流动时非牛顿性越强。聚合物分子链刚性增加，分子间作用力愈大，粘度对剪切速率的敏感性减小，但粘度对温度的敏感性增加，提高这类聚合物的加工温度可有效改善其流动性。
聚合物分子中支链结构的存在对粘度也有很大的影响。具有短支链的聚合物的粘度低于具有相同相对分子质量的直链聚合物的粘度；支链长度增加，粘度随之上升，支链长度增加到一定值，粘度急剧增高。在相对分子质量相同的条件下，支链越多，越短，流动时的空间位阻越小，粘度越低，越容易流动。较多的长支
晶态聚合物：（1）若聚合物的分子量较小，Tm>Tf，则聚合物达到熔点时已进入粘流态，则熔融加工温度范围即为 Tm～Td（热分解温度）；若聚合物的分子量较大，分子链相互作用力较大，当晶区熔融时，分子链还需要吸收更多能量克服分子间作用力，才能产生运动，因此聚合物的 Tm<Tf，则熔融加工温度范围为 Tf～Td。非晶态聚合物：熔融加工温度范围为 Tf～Td。比较结晶聚合物和非晶聚合物耐热性的好坏必须在两者化学结构相似的前提下。在两者化学结构相似时，结晶聚合物由于晶区分子链排列较为规整，聚合物由固态变为熔融状态时，需要先吸收热量使晶区变为非晶区，然后再进入粘流态，非晶态聚合物由于分子链刚性较大，链柔顺性较差或者规整度较低，因此结晶聚合物比非晶态聚合物能够耐更高的温度，作为材料使用时，其耐热性更好些。如结晶的等规聚苯乙烯的耐热性比非晶的无规聚苯乙烯高 4. 为什么聚合物的结晶温度范围是 Tg～Tm？答：T>Tm 分子热运动自由能大于内能，难以形成有序结构 T<Tg 大分子链段运动被冻结，不能发生分子重排和形成结晶结构 5. 什么是结晶度？结晶度的大小对聚合物性能有哪些影响 1）力学性能结晶使塑料变脆（耐冲击强度下降），韧性较强，延展性较差。 2）光学性能结晶使塑料不透明，因为晶区与非晶区的界面会发生光散射。减小球晶尺寸到一定程式度，不仅提高了塑料的强度（减小了晶间缺陷）而且提高了透明度，（当球晶尺寸小于光波长时不会产生散射）。 3）热性能结晶性塑料在温度升高时不出现高弹态，温度升高至熔融温度 TM 时，呈现粘流态。因此结晶性塑料的使用温度从 Tg （玻璃化温度）提高到 TM（熔融温度）。 4）耐溶剂性，渗透性等得到提高，因为结晶分排列更加紧密。 6.何谓聚合物的二次结晶和后结晶？二次结晶：指一次结晶后，在残留的非晶区和结晶不完整的部分区域内，继续结晶并逐步完善的过程，此过程很缓慢,可能几年甚至几十年。后结晶：指一部分来不及结晶的区域，在成型后继续结晶的过程，不形成新的结晶区域，而在球晶界面上使晶体进一步张大，是初结晶的继续。 7. 聚合物在成型过程中为什么会发生取向？成型时的取向产生的原因及形式有哪几种？取向对高分子材料制品的性能有何影响？

高分子的链结构答案

高分子的链结构一、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、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3、链段：高分子链上划分出的可以任意取向的最小单元或高分子链上能够独立运动的最小单元称为链段。

4、柔顺性：分子链能够改变其构象的性质。

5、H31螺旋体：每三个链节构成一个基本螺圈。

末端距6、末端距：线行高分子链的一端至另一端的直接距离。

均方末端距：2二、简答1、构型不同的异构体有哪些？旋光，几何，键接。

2、试举例总结影响高分子柔性的因素有哪些？有何影响？（1）主链结构：a.柔性大小-Si-O->-C-N->-C-O->-C-C- b.含双键（非共轭）的高分子有较好的柔性c.含共轭双键或苯环的高分子柔性差（2）取代基：a.极性取代基：1.取代基极性越大，柔性越差 2.取代基密度越大，柔性越差 3.取代基在主链上的分布有对称性，柔性越好 b.非极性取代基：1.取代基增加空间位阻，柔性越差 2.削弱了分子间作用力，柔性越好。

最终决定与哪一方面起主要作用。

（3）支化、交联，柔性越差（4）分子链长，柔性越好，但一定限度后，分子链长短无影响（5）分子间作用力大，柔性越差，有氢键存在，则柔性越差（6）分子越规整，柔性越差（7）温度升高，柔性越好（8）外力作用时间越长，柔性越易显示（9）溶剂：溶剂对大分子运动的影响3、写出自由连接链、自由旋转链、受阻旋转链，等效自由连接链的均方末端距表达式。

自由连接链：自由旋转链：受阻旋转链：等效自由连接链的均方末端距：4、聚合物在溶液中通常呈什么构象？但对于聚乙烯晶体而言，其分子链在晶体中为什么构象？等规聚丙烯晶体的分子链呈什么构象？无规线团；聚乙烯晶体：平面锯齿形构象；等规聚丙烯晶体：H31螺旋构象5、高分子链的柔顺性越大，它在溶液中的构象数多还是少？其均方末端距呢？构象数多；均方末端距小6、构型和构象有何区别？全同立构聚丙烯能否通过化学键（C-C单键）内旋转把“全同”变为“间同”？为什么？构型事指分子中有化学键所固定的原子在空间的几何排列。

2022-2022(28-31届)中国化学奥林匹克(初赛)试题及答案(WORD版)

第28届中国化学奥林匹克初赛试题第1题（6分）合成氨原料气由天然气在高温下与水和空气反应而得。

涉及的主要反应如下：（1）CH4(g)＋H2O(g) → CO(g)＋3H2(g)（2）2CH4(g)＋O2(g) → 2CO(g)＋4H2(g)（3）CO(g)＋H2O(g) → H2(g)＋CO2(g)假设反应产生的CO全部转化为CO2，CO2被碱液完全吸收，剩余的H2O通过冷凝干燥除去。

进入合成氨反应塔的原料气为纯净的N2和H2。

1-1 为使原料气中的N2和H2的体积比为1∶3，推出起始气体中CH4和空气的比例。

设空气中O2和N2的体积比为1∶4，所有气体均按理想气体处理。

1-2 计算反应（2）的反应热。

已知：（4）C(s)＋2H2(g) → CH4(g)ΔH4＝－74.8 kJ mol－1（5）C(s)＋1/2O2(g) → CO(g) ΔH5＝－110.5 kJ mol－1第2题（5分）连二亚硫酸钠是一种常用的还原剂。

硫同位素交换和核磁共振实验证实，其水溶液中存在亚硫酰自由基负离子。

2-1 写出该自由基负离子的结构简式，根据VSEPR理论推测其形状。

2-2 连二亚硫酸钠与CF3Br反应得到三氟甲烷亚磺酸钠。

文献报道，反应过程主要包括自由基的产生、转移和湮灭（生成产物）三步，写出三氟甲烷亚磺酸根形成的反应机理。

第3题（6分）2022年，科学家通过计算预测了高压下固态氮的一种新结构：N8分子晶体。

其中，N8分子呈首尾不分的链状结构；按价键理论，氮原子有4种成键方式；除端位以外，其他氮原子采用3种不同类型的杂化轨道。

3-1 画出N8分子的Lewis结构并标出形式电荷。

写出端位之外的N原子的杂化轨道类型。

3-2 画出N8分子的构型异构体。

第4题（5分）2022年6月18日，发明开夫拉（Kevlar）的波兰裔美国女化学家Stephanie Kwolek谢世，享年90岁。

开夫拉的强度比钢丝高5倍，用于制防弹衣，也用于制从飞机、装甲车、帆船到手机的多种部件。

潘祖仁《高分子化学》(第5版)笔记和课后习题(含考研真题)详解(修订版)

潘祖仁《高分子化学》（第5版）笔记和课后习题（含考研真题）详解（修订版）目录内容简介目录第1章绪论1.1复习笔记1.2课后习题详解1.3名校考研真题详解第2章缩聚和逐步聚合2.1复习笔记2.2课后习题详解2.3名校考研真题详解第3章自由基聚合3.1复习笔记3.2课后习题详解3.3名校考研真题详解第4章自由基共聚合4.1复习笔记4.2课后习题详解4.3名校考研真题详解第5章聚合方法5.1复习笔记5.2课后习题详解5.3名校考研真题详解第6章离子聚合6.1复习笔记6.2课后习题详解6.3名校考研真题详解第7章配位聚合7.1复习笔记7.2课后习题详解7.3名校考研真题详解第8章开环聚合8.1复习笔记8.2课后习题详解8.3名校考研真题详解第9章聚合物的化学反应9.1复习笔记9.2课后习题详解9.3名校考研真题详解第第1章绪论1.1复习笔记【通关提要】通过本章的学习，了解聚合反应的机理特征，掌握聚合度、数均分子量、重均分子量和分子量分布指数的计算。

【知识框架】【重点难点归纳】一、高分子的基本概念1聚合度（见表1-1-1）表1-1-1聚合度的基本知识2三大合成材料（1）合成树脂和塑料。

（2）合成纤维。

（3）合成橡胶。

二、聚合物的分类和命名1分类（见表1-1-2）表1-1-2聚合物的分类2命名（见表1-1-3）表1-1-3聚合物的命名三、聚合反应1按单体-聚合物结构变化分类分为缩聚反应、加聚反应和开环聚合。

2按聚合机理和动力学分类分为：逐步聚合和连锁聚合。

四、分子量及其分布1平均分子量（见表1-1-4）表1-1-4平均分子量2分子量分布分子量分布有两种表示方法：（1）分子量分布指数（2）分子量分布曲线如图1-1-1所示，、、依次增大。

数均分子量接近于最可几分子量。

平均分子量相同，其分布可能不同，因为同分子量部分所占百分比不一定相等。

分子量分布也是影响聚合物性能的重要因素。

图1-1-1分子量分布曲线五、大分子微结构1大分子和结构单元关系大分子具有多层次微结构，由结构单元及其键接方式引起，包括结构单元的本身结构、结构单元相互键接的序列结构、结构单元在空间排布的立体构型等。

高分子化学(第五版)潘祖仁版课后习题答案-(2)

第一章绪论思考题1. 举例说明单体、单体单元、结构单元、重复单元、链节等名词的含义，以及它们之间的相互关系和区别。

答：合成聚合物的原料称做单体，如加聚中的乙烯、氯乙烯、苯乙烯，缩聚中的己二胺和己二酸、乙二醇和对苯二甲酸等。

在聚合过程中，单体往往转变成结构单元的形式，进入大分子链，高分子由许多结构单元重复键接而成。

在烯类加聚物中，单体单元、结构单元、重复单元相同，与单体的元素组成也相同，但电子结构却有变化。

在缩聚物中，不采用单体单元术语，因为缩聚时部分原子缩合成低分子副产物析出，结构单元的元素组成不再与单体相同。

如果用2种单体缩聚成缩聚物，则由2种结构单元构成重复单元。

聚合物是指由许多简单的结构单元通过共价键重复键接而成的分子量高达104-106的同系物的混合物。

聚合度是衡量聚合物分子大小的指标。

以重复单元数为基准，即聚合物大分子链上所含重复单元数目的平X表示。

均值，以DP表示；以结构单元数为基准，即聚合物大分子链上所含结构单元数目的平均值，以n2. 举例说明低聚物、齐聚物、聚合物、高聚物、高分子、大分子诸名词的的含义，以及它们之间的关系和区别。

答：合成高分子多半是由许多结构单元重复键接而成的聚合物。

聚合物〔polymer〕可以看作是高分子〔macromolecule〕的同义词，也曾使用large or big molecule的术语。

从另一角度考虑，大分子可以看作1条大分子链，而聚合物则是许多大分子的聚集体。

根据分子量或聚合度大小的不同，聚合物中又有低聚物和高聚物之分，但两者并无严格的界限，一般低聚物的分子量在几千以下，而高聚物的分子量总要在万以上。

多数场合，聚合物就代表高聚物，不再标明“高”字。

齐聚物指聚合度只有几~几十的聚合物，属于低聚物的范畴。

低聚物的含义更广泛一些。

3. 写出聚氯乙烯、聚苯乙烯、涤纶、尼龙-66、聚丁二烯和天然橡胶的结构式〔重复单元〕。

选择其常用4. 举例说明和区别：缩聚、聚加成和逐步聚合，加聚、开环聚合和连锁聚合。

2024年湖北省高考化学真题卷及答案

机密★启用前2024年湖北省普通高中学业水平选择性考试化学本试卷共8页，19题。

主卷满分100分。

考试用时75分钟。

★祝考试顺利★注意事项：1．答题前，先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上，并认真核准准考证号条形码上的以上信息，将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。

2．请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。

3．选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚。

4．考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交。

可能用到的相对原子质量：H 1 Li 7 O 16 Si 28 Cu 64 I 127 Au 197本卷涉及的实验均须在专业人士指导和安全得到充分保障的条件下完成。

一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。

在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1. 劳动人民的发明创造是中华优秀传统文化的组成部分。

下列化学原理描述错误的是发明关键操作化学原理A制墨松木在窑内焖烧发生不完全燃烧B陶瓷黏土高温烧结形成新的化学键C造纸草木灰水浸泡树皮促进纤维素溶解D火药硫黄、硝石和木炭混合，点燃发生氧化还原反应A AB. BC. CD. D2. 2024年5月8日，我国第三艘航空母舰福建舰顺利完成首次海试。

舰体表面需要采取有效的防锈措施，下列防锈措施中不形成表面钝化膜的是A. 发蓝处理 B. 阳极氧化C. 表面渗镀D. 喷涂油漆3. 关于物质的分离、提纯，下列说法错误的是A 蒸馏法分离22CH Cl 和4CCl B. 过滤法分离苯酚和3NaHCO 溶液C 萃取和柱色谱法从青蒿中提取分离青蒿素D. 重结晶法提纯含有少量食盐和泥沙的苯甲酸4. 化学用语可以表达化学过程，下列化学用语表达错误的是A. 用电子式表示2Cl 的形成：B. 亚铜氨溶液除去合成氨原料气中的CO ：()()2+2+33323Cu NH +CO+NH Cu NH CO ⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦C. 用电子云轮廓图示意p-p π键的形成：D. 制备芳纶纤维凯芙拉：5. 基本概念和理论是化学思维的基石。

高分子物理习题集及解答

6）
-CH2-CH2-＞
＞
取代基的体积越大，空间位阻越大，内旋转受阻，柔性变差。 7）
5
高分子物理习题解答
＞
＞
[侧链为脂肪族时，侧链越长，分子构象数越多，分子链越柔顺。] 8）
＞后者含有苯环结构，分子链刚性增加。 9）
＞前者碳链长，构象数增加，柔性较好。 10. 为什么真实的内旋高分子链比相应的高斯链的均方末端距要大些？不同于理想化的高斯链，真实的高分子链占有一定的体积，单键的内旋转需要克服一定的能垒且有键角的限制，即链段之间的并非是自由连接的，所以真实的均方末端距要大于高斯链。？？？？ 11. 分子量不相同的聚合物之间用什么参数比较其大分子链的柔顺性？可用单位分子量的均方末端距作为衡量分子柔顺性的参数，令
全同，间同，无规。头头，头尾。
全同，间同，无规。头头，头尾。
顺式，反式。
3
高分子物理习题解答
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？分子间作用力是分子偶极之间的相互作用，本质是电场力（静电力）。可以分为取向力，诱导力，色散力。取向力是分子固有偶极之间的相互作用，存在于极性分子之间。诱导力是固有偶极与诱导偶极之间的相互作用，极性分子有固有偶极，当极性分子和极性分子靠近时，会产生额外的诱导偶极，所以极性分子间存在诱导力；当极性分子和非极性分子靠近时，非极性分子产生诱导偶极，所以诱导力也存在于极性分子和非极性分子间；非极性分子间不存在诱导力；色散力是瞬时偶极之间的相互作用力，广泛存在于各种分子之间，是分子间作用力的主要形式。影响分子间作用力的因素有分子的极性，分子的变形性，以及相对分子质量等。 PP 是非极性分子，故其分子间作用力为色散力。PVC 是极性分子，故分子间作用力为色散力，诱导力，取向力。PP：取向力，诱导力，色散力。聚酰胺：色散力，诱导力，取向力，氢键。聚丙烯酸：色散力，诱导力，取向力，氢键。 7. 下列那些聚合物没有旋光异构，并解释原因。 A．聚乙烯 B．聚丙烯 C．1，4-聚异戊二烯 D．3，4-聚丁二烯 E．聚甲基丙烯酸甲酯 F．硫化橡胶没有旋光异构即分子内不存在手性碳：A，C，F。 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。

高化习题-浙江大学

选择与填空1、对于可逆平衡缩聚反应，在生产工艺上，到反应后期往往要在（1）下进行，（a、常压，b、高真空，c、加压）目的是为了（2、3）。

2、动力学链长ν的定义是（4），可用下式表示（5）；聚合度可定义为（6）。

与ν的关系，当无链转移偶合终止时，ν和的关系是为（7），歧化终止时ν和的关系是（8）。

3、苯乙烯(St)的pKd＝40～42，甲基丙烯酸甲酯(MMA)pKd＝24，如果以KNH2为引发剂进行（9）聚合，制备St-MMA嵌段共聚物应先引发（10），再引发（11）。

KNH2的引发机理（12），如以金属K作引发剂则其引发机理是（13）。

4、Ziegler-Natta引发剂的主引发剂是（14），共引发剂是（15），要得到全同立构的聚丙烯应选用（16），（a、TiCl4+Al(C2H3)3，b、α-TiCl3+Al(C2H5)3，C、α-TiCl3+Al(C2H5)2Cl），全同聚丙烯的反应机理为（17）。

5、已知单体1（M1）和单体2（M2）的Q1=2.39，e1=-1.05，Q2=0.60，e2=1.20，比较两单体的共轭稳定性是（18）大于（19）。

从电子效应看，M1是具有（20）取代基的单体，M2是具有（21）取代基的单体。

比较两单体的活性（22）大于（23）。

当两单体均聚时的kp 是（24）大于（25）。

6、阳离子聚合的反应温度一般都（26），这是因为（27、28）。

7、苯酚和甲醛进行缩聚反应，苯酚的官能度f＝（29），甲醛的官能度f＝?0）。

当酚∶醛＝5∶6（摩尔比）时，平均官能度＝（31），在碱催化下随反应进行将（32），（a、发生凝胶化；b、不会凝胶化）。

如有凝胶化，则Pc＝（33）。

当酚∶醛=7∶6（摩尔比），则=（34），以酸作催化剂，反应进行过程中体系（35）。

(a、出现凝胶化；b、不出现凝胶化)8、聚乙烯醇的制备步骤是：①在甲醇中进行（36）的溶液聚合，②（37）。

形成聚乙烯醇的反应称为（38）。

高分子物理

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•11用热力学观点说明，为什么非极性高聚2高聚物有哪几种常用的统计平均分子量？是如何定义?发别可用什么方法测得？
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•13用下列方法测得某一高聚物平均分子量大小顺序是＿＿。
•a.膜渗透压法b.粘度法c.光散射法
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•14高分子溶液的θ温度是＿＿。
5.画出典型非晶聚合物－T曲线示意图，标出力学状态区域及转变温度（包括分子量和交联对曲线的影响）并从分子运动的观点简要说明之。
6.讨论高分子的近程结构因素对其玻璃化温度的影响。
7.同一高聚物在不同外力作用速率下测定的Tg有何不同，为什么？
8.常用的测定高聚物Tg的方法有哪些？分别略述其基本原理。为什么用不同的方法所测得的Tg不同？
（3）轻度交联可使材料强度、模量、弹性、粘流温度、蠕变、应力松弛、损耗因子。
（4）共聚物的类型有、、和接枝共聚。
（5）高分子的构型包括、、、和无规立构。
（6）大分子链在空间的形态包括、、和螺旋链。
（7）聚苯醚的结构式为，其中使其具有刚性，使其具有可塑性。
（8）自由结合链、自由旋转链、受阻旋转链、等效自由结合链计算得到的末端距分别是(）( )( )( )
Mn×10-3
3.0
5.0
10
15
25
50
100
300
Tg
43
66
83
89
93
97
98
99
16.试用分子运动机理解释模量—温度曲线，并分别画出结晶度、分子量、交联度、增塑剂含量对曲线的影响。
（11）自由旋转链的末端距公式说明记键角越大、键长越长、键的个数越多末端距越大。
（12）支化高分子的柔顺性比无支化链的柔顺性好。

天津大学1996年及2002年高分子化学试题

天津大学1996年及2002年高分子化学试题天津大学（2002）一、（16%）名词解释：1. 异构化聚合2. 引发剂半衰期3. 动力学链长4. 邻近基团效应5. 阻聚剂6. 临界胶束浓度7. 笼蔽效应8. 立构规整度三、写出下列反应方程式：1.（10%）用偶氮二异丁腈在90℃引发丙烯酸甲酯聚合反应过程的各基元反应。

2.（6%）萘钠引发α—甲基苯乙烯聚合的引发反应。

五、（5%）判断下列说法是否正确，对者打（V），错者打（X）。

1. 自由基向引发剂的转移导致诱导分解，它使引发效率降低，聚合度降低。

（）2. 自由基聚合中由于自由基大分子的转移使产物的相对分子质量降低。

（）3. 由于氯乙烯单体的活性小于丁二烯单体的活性，因而氯乙烯的自由基聚合反应速率低于丁二烯。

（）4. 自由基聚合时，由于链终止的活化能很低，终止速率常数远大于增长速率常数，因而增长总速率要比终止总速率小的多。

（）5. 聚氯乙烯与锌粉共热脱氢，按几率计算，环化程度只有95%。

（）六、（4%）由何种单体合成下列聚合物，写出其合成反应方程式。

1. 聚碳酸酯2. 双酚A型环氧树脂七、（10%）苯乙烯（M1）和丙烯酸甲酯（M2）在苯中共聚，已知r1=0.75，r2=0.20，[M1]=1.5mol/L，[M2]=3.0 mol/L。

作出共聚物组成F1—f1曲线，并求起始共聚物的组成。

八、（15%）等摩尔的乙二醇和对苯二甲酸于280℃下进行缩聚，其平衡常数为K=4.9，请回答：1.写出该平衡缩聚反应的反应方程式及所得聚合物的结构单元。

2.当反应在密闭体系中进行，即不除去副产物水，其反应程度和聚合度最高可达到多少？3.若要获得数均聚合度为20的聚合物，体系中的含水量必须控制在多少？举出两种以上的控制方法。

九、（8%）为便于储存和运输，市售的单体如苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯等单体中哪类化合物？若要其进行自由基聚合，使用前如何进行纯化处理？写出苯乙烯进行悬浮聚合制白球时，体系基本组份的化学名称？加入少量二乙烯基苯的目的是什么？天津大学（1996）高分子化学试题一、名词解释（15%）1. 高分子化合物和高分子材料2. 反应程度和转化率3. 热固性聚合物和热塑性聚合物4. 熔融缩聚和界面缩聚5. 平均官能度与摩尔系数二、两种自由基聚合反应体系：（1）热分解引发剂：Ed=120~150KJ/mol，Ep=20~40KJ/mol，Et=8~20KJ/mol；（2）氧化还原引发剂：Ed=40~60KJ/mol。

高分子课后知识题目解析

▲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无▲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。

高分子物理习题集及答案

第一章高分子链的结构一．解释名词、概念1．高分子的构型：高分子中由化学键固定了的原子或原子团在空间的排列方式2.全同立构高分子：由一种旋光异构单元键接形成的高分子3.间同立构高分子：由两种旋光异构单元键接形成的高分子4.等规度：聚合物中全同异构和间同异构的高分子占高分子总数的百分数5.高分子的构象：由于单键内旋转而产生的分子在空间的不同形态6.高分子的柔顺性：高分子能够呈现不同程度卷曲构象状态的性质7.链段：高分子中能做相对独立运动的段落8.静态柔顺性：由反式微构象和旁氏微构象构象能之差决定的柔顺性，是热力学平衡条件下的柔顺性9.动态柔顺性：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长短决定的柔顺性10.等效自由连接链：在一般条件下，高分子链中只有部分单键可以内旋转，相邻的两个可以内旋转的单键间的一段链称为链段，这样可以把高分子链看作是由链段连接而成的，链段之间的链不受键角的限制，链段可以自由取向，这种高分子链的均方末段距以及末端距分布函数的表达式与自由连接链相同，只是把链数n转换成链段数n,把键长l换成链段长l,这种链称为等效自由链接链11.高斯链：末端距分布服从高斯分布的链12.高分子末端距分布函数：表征高分子呈现某种末端距占所有可能呈现末端剧的比例二．线型聚异戊二烯可能有哪些构型?答：1.4-加成有三种几何异构,1.2加成有三种旋光异构,3.4加成有三种旋光异构三．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？答：这是由高分子的结构决定的,高分子分子量大,具有可以内旋转的单键多,可呈现的构象也多,一般高分子长径比很大,呈链状结构,可以在很大程度内改变其卷曲构想状态。

对于小分子,分子量小,可内旋转的单键少,可呈现的构象数也不多,且小分子一般呈球形对称,故不可能在很大的幅度范围内改变其构象状态五.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。

聚{11-[(4′-正庚氧基-4-联苯基)羰基]氧-1-十一炔}的相结构与相转变

摘
要
采用示差扫描量热法（Ｓ）一维（Ｄ）二维（Ｄ）角ｘ－线衍射（Ｘ和偏光显微镜（ＬＤＣ、１、２广射ＷＡＤ）ＰＭ）
等研究手段对聚｛１［４一１一（正庚氧基４一苯基）基］一＿一炔｝（Ａ９，）的本体相转变和相结构进行研联羰氧ｌ十Ｐ－７究，采用分子动力学方法对相结构进行模拟．果表明，品的相转变为近晶Ｂ相（ｍ并结样ＳＢ）一近晶Ａ相（ｍＳＡ）一各向同性态（ｓ）在近晶Ｂ相中，链在层状结构中排列成具有六次对称性的准长程有序结构．Ｉ．ｏ侧
手段对样品进行研究，点考察样品的相转变与重相结构．
去耦合，因此液晶基元可以在主链周围较为自
由地排列；时，同柔性主链也可以稳定液晶基元的排列．这种综合效应导致主链柔性的侧链液晶高分子形成的液晶相结构主要由侧链液晶基元的性质决定，多数是常见的近晶Ａ（ｍ相或者近晶ＳＡ）ＣＳ） ¨ ．（ｍＣ相 ’ 当侧链液晶基元连接到聚乙炔的共轭刚性主链上时，成的侧链液晶聚炔不但形具有新颖的分子结构，且在分子电子学和光电而器件等方面具有潜在应用 ’ 液晶基元与共轭．
刚性主链间通过较短的间隔基连接时，链与主侧

高分子物理和化学1

蛋白质（蛋白质（Protein）DNA，RNA：生命的基础），：纤维素（纤维素（Cellulose）：植物的主体）：
3. 高分子科学是年轻而充满活力的学科 4. 高分子的研究与应用已经渗透到材料科学与工程的各个领域
生产大国----消费大国中国-----生产大国消费大国生产大国中国合成树脂产量
大部分加聚物的结构单元都为单体单元
1. 几个基本概念聚合度Xn：高分子中含有结构单元的数目。聚合度：高分子中含有结构单元的数目
平均聚合度Xn：高分子化合物中平均含有结构单元的数目平均聚合度平均分子量Mn ＝n M0 ＝Xn M0 平均分子量
重复结构单元分子量结构单元平均分子量
* 一种高分子一定有结构单元，(但它们不一定是单体单元，一种高分子一定有结构单元，但它们不一定是单体单元一定有结构单元但它们不一定是单体单元)，不一定有重复结构单元有重复结构单元。但不一定有重复结构单元。加聚物
1870年赛璐珞的工业化标志着塑料时代的开始年赛璐珞的工业化标志着塑料时代的开始
1865年－醋酸纤维素（Cellulose acetate），年醋酸纤维素（）， 1924年制成塑料、纤维年制成塑料、年制成塑料 1889年－ Regenerated cellulose fibers（铜氨纤维）年（铜氨纤维） 1892年－Viscose rayon fibers （粘胶纤维）年粘胶纤维） 1912年－celluphane （赛璐玢）－玻璃纸年赛璐玢）－）－玻璃纸
P.J. Flory （美）在高分子物理化学方面贡献杰出，在高分子物理化学方面贡献杰出， 1974年Nobel化学奖年化学奖 Alan J.Heeger （美）, Alan G. MacDiarmid（美）, （白川英树（白川英树（日）导电高分子领域贡献杰出，导电高分子领域贡献杰出，2000年Nobel化学奖年化学奖

高分子化学第五版(潘祖仁)

明“高”字。齐聚物指聚合度只有几~几十的聚合物，属于低聚物的范畴。低聚物的含义更广泛一些。 3. 写出聚氯乙烯、聚苯乙烯、涤纶、尼龙-66、聚丁二烯和天然橡胶的结构式（重复单元）。选择其常用分子量，计算聚合度。聚合物结构式（重复单元）聚氯乙烯 -[-CH2CHCl-]- n 聚苯乙烯 -[-CH2CH(C6H5)-]n 涤纶 -[-OCH2CH2O•OCC6H4CO-]n 尼龙66（聚酰胺-66） -[-NH(CH2)6NH•CO(CH2)4CO-]n 聚丁二烯 -[-CH2CH=CHCH2 -]n 天然橡胶 -[CH2CH=C(CH3)CH2-]n
天然橡胶 25~30
20~40 54
68 4600~5600 (4630-5556) 2900~5900 (2941-5882) 非极性，高分子量才赋予高弹性和强度 4. 举例说明和区别：缩聚、聚加成和逐步聚合，加聚、开环聚合和连锁聚合。答：按单体-聚合物组成结构变化，可将聚合反应分成缩聚、加聚、开环聚合三大类；而按机理，可分成逐步聚合和连锁聚合两类。 1）缩聚、聚加成和逐步聚合缩聚是官能团单体间多次缩合反应的结果，除了缩聚物为主产物外，还有低分子副产物产生，缩聚物和单体的元素组成并不相同。逐步聚合是无活性中心，单体中不同官能团之间相互反应而逐步增长，每步反应的速率和活化能大致相同。大部分缩聚属于逐步聚合机理，但两者不是同义词。
聚合物聚合度tgtm分子特性聚集态机械性能维涤纶9012069258极性晶态高强高模量尼龙66508050265强极性晶态高强高模胶顺丁橡胶5000108非极性高弹态低强高弹性硅橡胶50001万12340非极性高弹态低强高弹性料聚乙烯15001万125130非极性晶态中强低模量聚氯乙烯600160081极性玻璃态中强中模量纤维需要有较高的拉伸强度和高模量并希望有较高的热转变温度因此多选用带有极性基团尤其是能够形成氢键而结构简单的高分子使聚集成晶态有足够高的熔点便于烫熨

高分子物理(2)

高分子物理思考题答案第-章高分子链的结构1.构型（configuration）是指分子中由化学键所固定的原子在空间的排列。

构造(Architecture)是指聚合物分子的各种形状。

构造：一般为线型，还有支化高分子、接技梳型高分子、星型高分子、交联网络高分子、树枝状高分子、“梯形”高分子、双螺旋型高分子等。

聚氯丁二烯的各种可能构型:（1）1,4--加成有顺，反结构（2）1，,2加成有头-尾、头-头、尾-尾三种键合方式；其中头-头键合方式又有全同，间同，无规立构2.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）聚丙烯腈与碳纤维；（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。

答：结构包括构型和构象。

（1）聚丙烯腈和碳纤维的结构分别为CH2HC nHCCNCHCCNHCNPAN取代基的极性大，相互作用力大，分子链内旋转受阻严重，柔顺性很差。

具有高的硬度和刚性。

碳纤维是由PAN高温环化、芳构化制得，分子具有梯形结构，分子链刚性更大，可用作耐高温聚合物的增强填料。

（2）无规立构的PP，不结晶，常温下为橡胶；等规PP容易结晶，常温下为塑料，比较硬。

（3）天然橡胶为顺式的，链间距大；杜仲橡胶为反式的，链间距小，易结晶，比顺式的刚性好。

（4）HDPE的支链少、结晶度高，是定向聚合得到的，是晶体；LDPE为高压自由基聚合得到的，支链多，不结晶；交联的PE不溶不熔，三者的硬度依次降低。

3.比较下列四组高分子链的柔顺性并简要加以解释。

(4)中取代基对称排列，分子偶极矩极小，易内旋转；3中极性取代基较中比例大，分子内旋转困难，故柔顺性最差。

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唐本忠院士、丁丹教授《自然·通讯》：“分子内运动诱导的光热转化（iMIPT）”
有机光热材料通过非辐射跃迁将光能转化为热能，其在光热催化，光声成像，光热治疗以及海水淡化等方面的重要应用受到广泛关注。

传统有机光热材料的设计较为单一，主要依赖于扩大共轭体系以及引入给受体结构，其面临着溶解性差，光稳定性差以及合成复杂等问题。

除此之外，所得到的平面型材料其非辐射跃迁也十分依赖固态下的堆积，许多平面材料易于形成J聚集体或其他聚集方式，其辐射跃迁通道并不能被完全关闭，从而降低了其光热转化效率。

近日，香港科大唐本忠教授课题组与南开大学丁丹教授合作，提出了一种新的分子设计理念，利用固态下分子运动促进非辐射跃迁产热来构建高效光热材料，也被称为分子内运动诱导光热转化(Intramolecular moiton-induced photothermy, iMIPT，图1)。

相关成果以“Highly efficient
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photothermal nanoagent achieved by harvesting energy via excited-state intramolecular motion within nanoparticles”为题，发表于Nature Communications。

论文的共同第一作者为香港科技大学博士后赵征博士，南开大学的博士研究生陈超同学以及中科院上海有机所的博士研究生吴文婷同学。

通讯联系人为唐本忠院士和南开大学的丁丹教授。

图１聚集诱导发光(aggregation-induced emission, AIE)与分子内运动诱导光热转化(Intramolecular moiton-
induced photothermy, iMIPT)概念的对比示意图.该工作是对前期所提出的聚集诱导发光（AIE）概念的一次逆向思维，相对于AIE类型分子力图抑制分子运动来打开辐射跃迁途径而发出荧光，该工作则致力于最大程度的实现固态下的分子运动来增强非辐射跃迁将光能转化为热能。

以往报道表明强的给受体结构以及扭曲的AIE基元的引入可以有效的促进分子内运动进而促进非辐射跃迁，但在固体状态下分子运动往往被抑制。

而在本工作中，作者在以往分子设计的基础上引入长烷基分叉型侧链来克服固体状态下分子运AHAHAGAHAGAGGAGAGGAFFFFAFAF
动的抑制（图2）。

实现聚集体以及固体状态下活跃的分子运动以及高效的非辐射跃迁。

该结果明显不同于以往通过引入TPE分子将平面型分子转化为AIE分子的实例，证实了iMIPT型分子引入长烷基侧链分子设计的合理性以及有效性。

图2 iMIPT分子设计以及分子在溶液和聚集状态下
下的光物理性质。

如图2所示，相对于NDTA分子，含有TPE单元的两个分子无论是在溶液，纳米聚集体还是固体薄膜中均没有发光行为。

超快光谱实验证明随着TPE的引入，2TPE-NDTA和2TPE-2NDTA分子的单线态寿命相比NDTA（纳秒级别）缩短至皮秒级别，激子的非辐射跃迁成为主导。

低温实验和溶剂化效应证明在77k下以及非极性溶剂中，当分子运动被抑制后，两个分子均在近红外区800900 nm表现出强的荧光发射。

图３固体核磁实验数据
固体核磁实验证实相对于典型的AIE化合物TPE，2TPE-NDTA和2TPE-2NDTA表现出非常短的弛豫时间（图3）。

弛豫时间可以用来表征分子在固体状态下的运动状况，弛豫时间的长短分别对应分子固体状态AHAHAGAHAGAGGAGAGGAFFFFAFAF
下运动的快与慢。

这说明其固体下2TPE-NDTA和2TPE-2NDTA具有非常快的分子运动，这与其固体下不发光的特点是一致的。

图４iMIPT分子的光热转化效率
光热转化效率测试表明，和文献所报道的明星半导体分子SPNs对比发现，iMIPT型分子表现出比SPNs （%）更高的光热转换效率（%）。

光声信号测试表明，与商业化的亚甲基蓝（MB）和已知的明星半导体高分子SPNs相比，iMIPT型分子制备的纳米颗粒表现出更强的光声信号，而且表现出优异的光学稳定性（图4）。

最后，作者将iMIPT型分子制备的纳米颗粒成功用于活体近红外光声成像。

该工作的意义在于：从应用的角度，提出了一条新的利用分子运动构建先进功能材料的思路，不拘泥于分子运动的精准控制；从机理上，反向证实了聚集诱导发光机理的合理性和普适性，并且证实了激发态分子运动调控在发展多功能π材料方面的可行性。

该工作也得到了南开大学王粉粉博士以及孙平川教授在固体核磁实验和解析方面的帮助；超快光谱实验和解析得到了香港大学杜莉莉博士以及Phillips教授
的帮助。

上海有机所高希珂研究员对本工作给出了重AHAHAGAHAGAGGAGAGGAFFFFAFAF
要帮助和建议。

通讯联系人为香港科技大学唐本忠教授以及南开大学的丁丹教授。

该研究受到国家自然科学基金以及香港ITC，RGC等项目的资助。

文章作者：
Zheng Zhao, Chao Chen, Wenting Wu, Fenfen Wang, Lili Du, Xiaoyan Zhang,
Yu Xiong, Xuewen He, Yuanjing Cai, Ryan . Kwok, Jacky . Lam, Xike Gao, Pingchuan Sun, David Lee Phillips, Dan Ding* & Ben Zhong Tang*
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AHAHAGAHAGAGGAGAGGAFFFFAFAF 烯、纳米材料、表征技术、车用高分子、发泡、聚酰亚胺等一系列技术0。

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