高分子物理习题集--
答案
-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
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
CH2C
3CH CH2
1234
（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。
CH2
n
C
3
CH CH2
1,4-加成CH2
n
C
CH3
CH CH2
1，2-加成
CH2
n
C CH3
CH CH2
3，4-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
CH 2
CH 2
CH 2
CH 2
C CH 3
C H
CH 3
C C
H
②反式1，4-加成
2
CH 2CH 2
CH 2C CH 3
C
H
CH 3
C C
③1
，2-加成全同立构
CH 2
C C CH 3
C C H
H
H H
CH CH 2CH CH 3
C C H H
CH 2CH
CH 3
④1，2-加成间同立构
C C 3
C
C H
H H
H
CH 3C C H H
CH 3
R
R
R
R=
CH
CH 2
⑤3，
4-加成全同立构
CH 2C CH
3C C
C C H
H H H
C C H H
CH 2C CH 3CH 2C CH 3
⑥3，4-加成间同立构
C C
C
C H
H H
H
C
C
H H
R
R
R
R=
CH 2
H
H C 3
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)
CH 2C H Cl
n
3
C CH CH 2
n
N
5
CH 2
n
C 3
CH CH 2
2
CH 2
n
CH 2
1CH 2
C
O
O O
n
C
O 2
4N
H CH 26
CH 24
C
C
O O n
H CH 2
n
C O OH H
C
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
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） 1.76σ=
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
4
A 83510nm -=⨯=22
00242
(83510)h h M A -==
⨯2
200
242422(83510
)h h n M A -=⨯==
⨯22
002
42
2121(83510)h h n A -==⨯222
2
2
001max 222 1.16423h h b nm
L n l ======⎛⎫ ⎪⎝⎭
