第2章 高分子的聚集态结构3
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补充习题
补1.高分子基础
1.高分子化合物的特点;
2.聚合反应类型及实施方法;
3.聚合物材料的老化现象特征、老化的因素、老化的防止;
4.聚合物的降解,降解类型 、降解因素
第一章 高分子链结构
1.内聚能密度; 链段;分子链的平衡态柔性和动态柔性。
2.指出塑料、橡胶和纤维的内聚能密度的大致范围。
3.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。
假定聚乙烯的聚合度为2000,键角为109.5°(如图所示),求伸直链的长度为
L
max与自由旋转链的均方根末端距之比值,并解释某些高分子材料在外力作用下
可产生很大变形的原因。(链节长度
l=0.514nm, =nl2
)
第二章 高分子聚集态结构
1.晶态、液晶态、取向态;4)球晶5)取向函数、
2.球晶、串晶、伸直链晶体分别在什么条件下形成?
3.如何用密度法测定高聚物的结晶度?
4.为什么天然橡胶在室温下是柔软而富有弹性的高弹体,但当拉伸比(λ)较大时其
模量会急剧增加而失去高弹性?
5.如何测定结晶高聚物在一定温度下的结晶速率常数k和阿芙拉密指数n,后者的
物理意义是什么?
6.试写出下列塑料的最高使用温度?(指出是Tg还是Tm即可)。1)无规立构聚氯
乙烯,2)间同立构聚氯乙烯,3)无规立构聚甲基丙烯酸甲酯,4)全同立构聚甲基丙烯
酸甲酯,5)聚乙烯,6)全同立构聚丙烯,7)全同立构聚丁烯-1,8)聚丙烯腈,9)尼龙
66,10)聚对苯二甲酰对苯二胺
7.
高分子液晶按液晶形态分为哪几类?
8.高分子液晶的刚性结构及其作用?
高分子物理考研习题整理02高分子的聚集态结构
1 高分子结晶的形态
①指出聚合物结晶形态的主要类型,并简要叙述其形成条件
有五种典型的结晶形态。
单晶:只能从极稀的聚合物溶液中缓慢结晶得到。
球晶:从浓溶液或熔融体冷却时得到。
伸直链晶体:极高压力(通常需几千大气压以上)下缓慢结晶。
纤维状晶体:受剪切应力(如搅拌),应力不足以形成伸直链片晶时得到。
串晶:受剪切应力(如搅拌),后又停止剪切应力时得到。
②让聚乙烯在下列条件下缓慢结晶,各生成什么样的晶体?
(1)从极稀溶液中缓慢结晶;(2)从熔体中结晶;(3)极高压力下结晶;(4)在溶液中强烈搅拌结晶(1)从极稀溶液中缓慢结晶,得到的是单晶。1957年Keller在极稀溶液中,于Tm附近缓慢地冷却或滴加沉淀剂使聚乙烯结晶,得到菱形的聚乙烯折叠链的单晶。
(2)从熔体中结晶,得到的是球晶,球晶的基本单元仍是折叠链晶片。
(3)极高压力下结晶,得到的是伸直链晶体。例如,聚乙烯在226℃、4800atm下结晶8h,得到完全伸直链的晶体,其熔点由原来的137℃提高的140.1℃,接近平衡熔点144℃。
(4)在溶液中强烈搅拌结晶,得到的是串晶。因为搅拌相当于剪切应力的作用,使结晶与取向同时进行。串晶由两部分组成,中间为伸直链的脊纤维i,周围是折叠链晶片形成的附晶。由于结晶是在分子链的主链上成核,在垂直方向上长大,因此得到的是串晶。
③聚合物因结晶方法、热处理和力学处理不同,呈现出不同的结晶形态,简述下列各种形态结构的特征。(1)单晶(2)球晶(3)拉伸纤维晶(4)非折叠的伸直链晶体(5)串晶
(1)单晶:厚为10-50nm的薄板状晶体(片晶),有菱形、平行四边形、长方形、六角形等形状,分子链呈折叠链构象,分子链垂直于片晶表面;
(2)球晶:球形或截顶的球晶,由折叠链片晶从中心往外辐射生长组成;
(3)拉伸纤维晶:纤维状晶体中分子链完全伸展,但参差不齐,分子链总长度大大超过分子链平均长度;
高分子的凝聚态和聚集态
引言
高分子是由成千上万个重复单元组成的大分子化合物,其分子量往往非常大。高分子材料在现代科技和工业中扮演着重要的角色。在不同的条件下,高分子可以出现不同的凝聚态和聚集态。本文将介绍高分子的凝聚态和聚集态的概念、特点以及相关的应用。
一、高分子的凝聚态
高分子的凝聚态是指高分子在无外界作用力下,在固定温度下保持稳定的结构状态。在凝聚态下,高分子分子间保持着一定的有序性和排列规律。
1. 晶体态
晶体态是高分子的一种凝聚态,其特点是高分子链在立体空间有规则地排列,形成高度有序的晶体结构。高分子晶体具有高度结晶度、透明度和硬度等特点,广泛应用于塑料、纤维和电子材料领域。
2. 玻璃态
玻璃态是高分子的另一种凝聚态,其特点是高分子链呈无规则排列,形成非晶态结构。高分子玻璃具有高强度、耐高温等优点,在包装、建筑和航空航天等领域有广泛的应用。
二、高分子的聚集态
高分子的聚集态是指高分子在外界作用力下,分子间呈现出聚集、堆积的状态。在聚集态下,高分子分子间相互作用较强。
1. 胶体态
胶体态是高分子的一种聚集态,其特点是分散相微粒的大小在1~1000纳米之间。高分子胶体具有分散性好、介电常数大等特点,广泛应用于涂料、纸张和医药等领域。 2. 凝胶态
凝胶态是高分子的另一种聚集态,其特点是高分子在某种溶剂中形成三维网络结构,并具有可逆的溶胀性。高分子凝胶具有大孔结构、储存能力强等特点,在制备人工器官和药物控释等方面具有重要应用价值。
三、高分子的应用
高分子材料的凝聚态和聚集态在众多领域中都具有广泛的应用。
1. 材料领域
高分子晶体被广泛应用于塑料、纤维和电子材料领域。高分子玻璃在包装、建筑和航空航天等领域具有重要应用。高分子胶体被用于涂料、纸张和医药等领域。高分子凝胶在制备人工器官和药物控释等方面具有重要作用。
2. 生物医学领域
高分子凝胶在生物医学领域中具有广泛的应用,如用于人工器官的制备、药物控释系统的设计以及组织工程领域的研究。高分子材料的可溶胀性和生物相容性使其成为理想的医学材料。
高分子结构与性能名词解释
高分子结构与性能名词解释
第一章高分子的链结构
1、化学组成:高分子中结构单元或重复单元的所含的原子种类与数量。按化学组成的不同,
高分子可分为——碳链高分子、杂链高分子、元素有机高分子、无机高分子、梯形高分子和双螺旋高分子。
2、侧基:主链上的取代基团。
3、端基:聚合物主链两端的基团,主要来自单体、引发剂、溶剂或分子量调节剂,其化学
性质与主链很不相同。
4、线型高分子:高分子链呈线型,没有支链或交联。
5、支化:在缩聚反应中存在三官能团单体,或在加聚反应中,如自由基聚合存在链转移反
应,或二烯烃聚合物上的双键活化,或在射线辐射下,则都可能形成枝状的非线形结构高分子,称为支化。
6、支化度:以支化点密度或两相邻支化点之间的连平均相对分子质量来表示支化的程度。
7、交联:高分子链之间借助于多官能团单体的反应或某种助剂(如硫、过氧化物等)将大
分子链之间通过支链或化学键键接形成三维空间网络结构的过程。
8、键接结构:结构单元在分子链中的连接方式。
9、构型:分子中通过化学键所固定的原子或基团在空间的相对位置和排列。
10、几何异构:双烯类单体1,4 –加成聚合的高分子主链上存在双键,由于取代基不能绕内
双键旋转,因而内双键上的基团在双键两侧排列的方式不同而有顺式(cis)构型和反式(trans)构型之分,称为几何异构。
11、旋光异构:饱和碳氢化合物分子中由于存在不同取代基的不对称碳原子,形成两种互为
镜像关系的构型,表现出不同的旋光性,分别用d和l表示。
12、全同立构:如果将聚合物分子链拉成平面锯齿状,每一结构单元的取代基可以全部位于
平面的一侧,即高分子链全部由一种旋光异构的结构单元组成,称为全同立构。
13、间同立构:结构单元的取代基交替位于平面的两侧,即高分子链由两种旋光异构的结构
单元交替键接而成,称为间同立构。
14、规整度:规整度用来表示有规立构的程度,可用聚合物中全同立构和间同立构的总的百