当前位置:文档之家› 高分子物理第5章

高分子物理第5章

高分子物理第5章
高分子物理第5章

第五章聚合物的转变与松弛

1.以分子运动观点和分子间物理缠结概念说明非晶态聚合物随着温度升高粘弹行为的4个区域.并讨论分子量对应力松弛模量—温度曲线的影响规律。

答:①玻璃态区:在此区域内,聚合物类似玻璃,通常是脆性的,分子运动主要限于振动和短程的旋转运动

②玻璃-橡胶转变区:此区域内,在20~30℃范围,模量下降了近1000倍,聚合物的行为与皮革相似。玻璃化转变温度(Tg )通常取作模量下降速度最大处的温度。

③橡胶-弹性平台区:在此区域内,由于分子间存在物理缠结、聚合物呈现远程橡胶弹性

④橡胶流动区:在这个区域内,聚合物既呈现橡胶弹性,又呈现流动性。

2. 讨论结晶、交联聚合物的模量-温度曲线和结晶度、交联度对曲线的影响规律。

答:在轻度结晶的高聚物中,微晶体起着类似交联点的作用,这种试样仍然存在明显的玻璃化转变,随着结晶度的增加,相当于交联度的增加,非晶部分处在高弹态的结晶高聚物的硬度将逐渐增加,到结晶度大于40%后,微晶体彼此衔接,形成贯穿整个材料的连续晶相,宏观上不易察觉明显的玻璃化转变,其曲线在熔点以前不出现明显的转折。

3. 写出四种测定聚合物玻璃化温度的方法,简述其基本原理。不同实验方法所得结果是否相同?为什么?

答:①膨胀计法原理:Tg前后试样比容发生突变,膨胀计内的水银高度发生偏折;

②量热法(DSC法)原理:给基准物和样品相同的热量(仪器采用两侧等速升温或降温进行控制),基准物是热惰性的,而样品在温度改变时会出现各种转变,会吸热或放热,与基准物的温度有一差值(通过热电偶测出),将温度差值—温度作一图线,就可以得到差热曲线。曲线上的转折对应于Tg;

③温度-形变法(热机械法)原理:动态模量和力学损耗一温度的变化制成样品,在仪器上进测试得到内耗-温度曲线最高损耗峰的峰位对应的温度就是Tg;

④核磁共振法(NMR) 原理:在Tg变化前后,核磁共振谱线的宽度有很大变化,根据线宽的变化就可以得到Tg。

不同的测试方法所得结果不同,因为实验速率不同

4.聚合物的玻璃化转变是否是热力学相变?为什么?

答:玻璃化温度与测定过程的冷却速度有关,不是热力学的平衡过程,而是属于力学松弛过程。因为在玻璃化转变前后聚合物都是无规的,类似于液态。

5. 试用玻璃化转变的自由体积理论解释:

(1)非晶态聚合物冷却时体积收缩速率发生变化;

Tg前后,聚合物自由体积膨胀情况不同

(2)速度愈快,测定的Tg值愈高。

外力

作用时间短,链段来不及发生运动,呈现出玻璃态,Tg↑

6. 玻璃化转变的热力学理论基本观点是什么?

热力学研究表明,相转变过程中自由能是连续的,而与自由能的导数有关的性质发生不连续的变化。以温度和压力作为变量,与自由能的一阶导数有关的性质如体积、熵及焓在晶体熔融和液体蒸发过程中发生突变,这类相转变称为一级相转变。与自由能的二阶导数有关的性质如压缩系数、膨胀系数及比热容出现不连续变化的热力学转变称为二级相转变。

W.Kauzmann发现,将简单的玻璃态物质的熵外推到低温,当温度达到绝对零度之前,熵已经变为零(二级转变温度);外推到0K时,熵变为负值。在正常动力学条件下,观察到的只是具有松弛特征的玻璃化转变温度Tg。

热力学理论的核心问题是关于构象熵的计算。

7. 聚合物晶体结构和结晶过程与小分子晶体结构和结晶过程有何差别?造成这些差别的原因是什么?

相似:都发生突变,有明显的转折,都属于热力学一级相转变过程

差异:小分子熔点0.2度高聚物是一温度范围,熔限

原因:结晶高聚物中有完善程度不同的晶体(结晶时造成的),结晶比较完善的晶体在较高温度下才能熔融,而结晶不完善的晶体在较低温度就能熔融,如果熔化过程中升温速度比较缓慢,不完整晶体可以再结晶形成比较完善的晶体,熔限也相应变窄;

8. 测定聚合物结晶速度有哪些方法?简述其原理和主要步骤。

答:(1)膨胀计法、光学解偏振法和差示扫描量热法(Dsc)

(2)偏光显微镜法和小角激光光散射法

9. 比较下列各组聚合物的Tg高低并说明理由;

(1) 聚二甲基硅氧烷,顺式聚1,4—丁二烯;

(2) 聚已二酸乙二醇酯,聚对苯二甲酸乙二醇酯

(3) 聚丙烯,聚4-甲基1-戊烯;

(4) 聚氯乙烯,聚偏二氯乙烯。

解:(1)Tg:聚二甲基硅氧烷 < 顺式聚1,4—丁二烯,聚二甲基硅氧烷主链为饱和单键,取代基为非极性对称取代基,链柔性较大,故Tg较低;

(2)聚已二酸乙二醇酯 < 聚对苯二甲酸乙二醇酯,聚对苯二甲酸乙二醇酯中取代基为苯环,空间位阻较大,故Tg较高;

(3)聚丙烯 > 聚4-甲基1-戊烯,聚4-甲基1-戊烯碳链较长,链的柔顺性较大,故Tg较低;

(4)聚氯乙烯 > 聚偏二氯乙烯,聚偏二氯乙烯中极性取代基为对称双取代,偶极矩抵消一部分,整个分子极性减小,内旋转位垒降低,柔性增加,故Tg较低。

10. 以结构观点讨论下列聚合物的结晶能力:聚乙烯、尼龙66、聚异丁烯。

答:聚乙烯分子链对称性极高,规整性好,极易结晶,结晶度达95%;

尼龙66分子中易形成氢键,也易结晶,但由于其主链上引入了酰氨基,结晶速度较慢;

聚异丁烯由于分子链具有较高的对称性,也属于结晶性高聚物。

11. 均聚物A的熔点为200℃,熔融热为8374J/mol重复单元。如果在结晶的AB无规共聚物中,单体B不能进入晶格,试预测含单体B10%摩尔分数的共聚物的熔点。

解:

12. 现有某种聚丙烯试样,将其熔体10ml于150℃在膨胀计中进行等温结晶,不同时间测得聚合物的体积值如下:

已知聚丙烯晶胞密度为0.96g/cm3,完全非晶态时密度为0.84g/cm3,结晶完全时体积结晶度为50%。试用Avrami方程计算该试样的结晶速度常数K和Avrami指数n。

或:

t

3.2

4.7

7.1

12.6

20

lgt

0.505

0.6721

0.8512

1.1004

1.301

V

9.9981

9.9924

9.9765

9.8418

9.5752

0.99696

0.98784

0.9624

0.74688

0.32032

-2.51647

-1.91241

-1.41652

-0.53484

0.05631

所以:n=3.2303 lgK= - 4.1266 K=7.47×10-5 17.8

高分子物理第1、2章习题答案

高分子物理答案详解(第三版) 第1章高分子的链结构 1.写出聚氯丁二烯的各种可能构型。 所谓构型(configuration),包括:旋光异构(全同、间同、无规立构),由不对称中心(或手性C原子)的存在而引起的;几何异构(顺、反异构),由主链上存在双键引起的;键接异构(头尾、头头、尾尾相连)。聚氯丁二烯的各种可能构型有如下六种: 2.构象与构型有何区别?聚丙烯分子链中碳—碳单键是可以旋转的,通过单键的内旋转是否可以使全同立构聚丙烯变为间同立构聚丙烯?为什么? 答:(1)区别:构象是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,而构型则是分子中由化学键所固定的原子在空间的排列;构象的改变不需打破化学键,而构型的改变必须断裂化学键。 (2)不能,碳-碳单键的旋转只能改变构象,却没有断裂化学键,所以不能改变构型,而全同立构聚丙烯与间同立构聚丙烯是不同的构型。 3.为什么等规立构聚丙乙烯分子链在晶体中呈31螺旋构象,而间规立构聚氯乙烯分子链在晶体中呈平面锯齿构象?答:(1)由于等规立构聚苯乙烯的两个苯环距离比其范德华半径总和小,产生排斥作用,使平面锯齿形(…ttt…)构象极不稳定,必须通过C-C键的旋转,形成31螺旋构象,才能满足晶体分子链构象能最低原则。 (2)由于间规聚氯乙烯的氯取代基分得较开,相互间距离比范德华半径大,所以平面锯齿形构象是能量最低的构象。 4.哪些参数可以表征高分子链的柔顺性?如何表征? 答:(1)空间位阻参数(或称刚性因子),值愈大,柔顺性愈差; (2)特征比Cn,Cn值越小,链的柔顺性越好; (3)连段长度b,b值愈小,链愈柔顺。 5.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:

高分子物理第五章习题与解答说课讲解

高分子物理第五章习 题与解答

一.选择题 1.聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、聚偏二氯乙烯(PVDC)三种聚合物的结 晶能力的强弱顺序为() (a)PE>PVC>PVDC (b)PVDC>PE>PVC (c)PE>PVDC>PVC (d)PVDC>PVC>PE 2.退火处理使得聚合物的结晶度() (a)增加(b)减小(c)不变 3.聚丙烯的熔融过程和聚苯乙烯的玻璃化转变过程分别是:()。 A. 都是力学状态转变过程; B. 都是热力学相变过程; C. 前 者是热力学相变过程,后者是力学状态转变过程 4. 聚合物的玻璃化转变温度不能用以下哪个方法测定?() A.差示量热扫描仪; B. 膨胀计; C. 熔融指数仪 5.玻璃态高聚物和结晶高聚物的拉伸情况的区别在于:() A.前者只发生分子链的取向,不发生相变;而后者还包含有结晶的破坏、取 向和再结晶等过程; B.两者都只发生分子链的取向,不发生相变; C.两者都发生结晶的破坏、取向和再结晶等过程 6.结晶高聚物的熔点与其结晶温度的关系是() A. 在越低温度下结晶,熔点越低,而且熔限越窄; B. 在越低温度下结晶,熔点越高,而且熔限越宽; C. 在越高温度下结晶,熔点越高,而且熔限越窄; 7.共聚物的玻璃化转变温度通常是()

A.低; B.高; C.介于两者之间 8.下列聚合物结晶能力从大到小的顺序是:() A.高密度聚乙烯>聚异丁烯>自由基聚合得到的聚苯乙烯 B.自由基聚合得到的聚苯乙烯>聚异丁烯>高密度聚乙烯 C.聚异丁烯>高密度聚乙烯>自由基聚合得到的聚苯乙烯 9.下列聚合物的玻璃化转变温度从高到低的顺序是:() A.聚甲基丙烯酸甲酯>聚丙烯酸丁酯>聚丙烯酸甲酯 B.聚丙烯酸丁酯>聚丙烯酸甲酯>聚甲基丙烯酸甲酯 C.聚甲基丙烯酸甲酯>聚丙烯酸甲酯>聚丙烯酸丁酯 10.聚合物在结晶过程中,体积() A.变大 B.变小 C.不变 11.下列方法中不能测定玻璃化温度的是:() A.体膨胀计B. 差示扫描量热法C. 动态机械分析仪D. X 射线衍射仪 12.下列聚合物中,熔点最高的是() A.尼龙10 B.尼龙11 C.尼龙12 13.下列聚合物中,玻璃化温度最高的是() A.PDMS B.PE C.PS D.PP 14.测定熔点的方法有() A.偏光显微镜 B.DSC C.DMA D.密度法 15.非晶态聚合物的玻璃化转变即玻璃-橡胶转变,下列说法正确的是()。 A、T g是塑料的最低使用温度,又是橡胶的最高使用温度。

高分子物理各章节答案第1章分解

第一章 填空题 1、对于聚乙稀自由旋转链,均方末端距与链长的关系是()。 解: 2、等规聚丙烯经体中分子链处于()构象。 解:螺旋 3、C5链至少有()种构象。 解:9 4、高分子链的柔顺性越大,它在溶液中的构象数越(),其均方末端距越()。 解:多 小 5、聚异戊二烯可以生成()种有规异构体,它们是()。 解:六 顺式1,4加成聚异戊二烯,反式1,4加成聚异戊二烯,全同1,2加成聚异戊二烯,间同1,2加成聚异戊二烯,全同3,4加成聚异戊二烯,间同3,4加成聚异戊二烯 判断题 1、下列聚合物分子链柔顺性的顺序是() 硅橡胶>聚异丁烯>聚甲基丙烯酸甲酯>聚二甲基苯基醚氧 解析:表述正确。 2、-{-CH2CH2-St-}-和-{-CH=CH-St-}-两种聚合物的分子链都含有苯环,所以刚性较好,在 室温下都可以作为塑料使用() 解析:高分子链的柔性与实际材料的刚柔性不能混为一谈。判断材料的刚柔性,必须同时考虑分子内的相互作用以及分子间的相互作用和凝聚状态。 3、不同聚合物分子链的均方末端距越短,表示分子链柔顺性越好() 解析:这种说法是错误的。 4、高斯链的均方末端距远大于自由旋转链的均方末端距() 解析:这种说法是错误的。 5、理想的柔性链运动单元为单键() 解析:表述正确。对于真实的柔性链运动单元为链段。 6、因为天然橡胶相对分子质量很大,加工困难,故加工前必须塑炼() 解析:表述正确。 7、因为聚氯乙烯分子链柔顺性小于聚乙稀,所以聚氯乙烯塑料比聚乙稀塑料硬(对?)解析:表述正确。 8、无规聚丙烯分子链中的-C-C-单键是可以内旋转的,通过单键内旋转可以把无规立构

高分子物理作业答案

第五章聚合物的转变与松弛 1.以分子运动观点和分子间物理缠结概念说明非晶态聚合物随着温度升高粘弹行为的5个区域.并讨论分子量对应力松弛模量—温度曲线的影响规律。 (1)玻璃态区类似玻璃,脆性,如:室温下的PS、PMMA。 温度不足以克服内旋转位垒,链段以上运动“冻结”,分子运动主要限于振动和短程的旋转运动 (2)玻璃—橡胶转变区远程、协同分子运动的开始。链段(约10—50个主链原子)获得了足够的热能开始以协同方式运动,不断改变构象 (3)橡胶-弹性平台区分子间存在物理缠结,聚合物呈现远程橡胶弹性(蜷曲链受力扩张,产生大形变外力除去后,自发地回复到蜷曲形态) (4) 粘弹转变区分子链发生解缠作用,导致由链段运动向整个分子滑移运动过渡。 (5) 粘流区聚合物容易流动,类似糖浆;热运动能量足以使分子链解缠蠕动,导致整链运 动。 2. 讨论结晶、交联聚合物的模量-温度曲线和结晶度、交联度对曲线的影响规律。 答:在轻度结晶的高聚物中,微晶体起着类似交联点的作用,这种试样仍然存在明显的玻璃化转变,随着结晶度的增加,相当于交联度的增加,非晶部分处在高弹态的结晶高聚物的硬度将逐渐增加,到结晶度大于40%后,微晶体彼此衔接,形成贯穿整个材料的连续晶相,宏观上不易察觉明显的玻璃化转变,其曲线在熔点以前不出现明显的转折。 交联聚合物,不存在(4)(5)区,因为交联阻止了滑移运动,在达到聚合物的分解温度之前,一直保持在③区状态。 结晶聚合物 1.处于晶态

a.轻度结晶 微晶体起着类似交联点的作用,存在明显的玻璃化转变, 形变小于非晶 b.结晶度大于40%时,无玻璃化转变,在熔点以前不出现明显的转折。 ?分子量不太大,T f T m熔融后→高弹态→粘流态 2.处于非晶态 类似于非晶态高聚物但有可能出现冷结晶现象。即T>Tg 后,链段排入晶格→结晶,使形变变小。 (图见讲义) 3. 写出四种测定聚合物玻璃化温度的方法,不同实验方法所得结果是否相同?为什么? 答:①膨胀计法②量热法(DSC法)③温度-形变法(热机械法)④核磁共振法(NMR) 4.聚合物的玻璃化转变是否是热力学相变?为什么? 答:玻璃化温度与测定过程的冷却速度有关,不是热力学的平衡过程,而是属于力学松弛过程。因为在玻璃化转变前后聚合物都是无规的,热力学上都属于液态。 5. 试用玻璃化转变的自由体积理论解释: 按自由体积理论(熔体降温为固体) 冷却速度过快,则链段来不及调整构象就被冻结,使自由体积高于平衡态时的Vf,这样,Tg以下体积-温度曲线向上平移,使依据两条曲线交点确定的Tg偏高。 按松弛理论(固体升温变为熔体) 因Tg是链段运动的松弛时间与观察时间匹配时的温度,升温速率越快,观察时间越短,相应的更短松弛时间的温度就越高,故测得的Tg就越高。 7. 聚合物晶体结构和结晶过程与小分子晶体结构和结晶过程有何差别?造成这些差别的原因是什么? 相似:都发生突变,有明显的转折,都属于热力学一级相转变过程 差异:小分子熔点0.2度高聚物是一5~10℃温度范围,熔限 原因:结晶高聚物中有完善程度不同的晶体(结晶时造成的),结晶比较完善的晶体在较高温度下才能熔融,而结晶不完善的晶体在较低温度就能熔融,如果熔化过程中升温速度比较缓慢,不完整晶体可以再结晶形成比较完善的晶体,熔限也相应变窄; 8. 测定聚合物结晶速度有哪些方法? 答:(1)膨胀计法、光学解偏振法和差示扫描量热法(Dsc) (2)偏光显微镜法和小角激光光散射法 9. 比较下列各组聚合物的Tg高低并说明理由; (1) 聚二甲基硅氧烷,顺式聚1,4—丁二烯; (2) 聚已二酸乙二醇酯,聚对苯二甲酸乙二醇酯 (3) 聚丙烯,聚4-甲基1-戊烯; (4) 聚氯乙烯,聚偏二氯乙烯。 解:(1)Tg:聚二甲基硅氧烷< 顺式聚1,4—丁二烯,聚二甲基硅氧烷主链为饱和单

高分子物理学习题第一章答案

高分子物理学思考题及习题 第1章 思考题 1-1 重要概念:高分子化合物;高分子材料(聚合物);天然高分子材料;人工合成高分子材料;塑料;橡胶;纤维;功能高分子;结构单元;聚合度;线形分子链(线形高分子);支化分子链(支化高分子);交联网络(交联高分子)。 1-2 了解高分子材料的分类法和命名法。 1-3 与小分子化合物和小分子材料相比,高分子化合物与高分子材料的结构有哪些重要特点使之具有独特的性能?将这些特点牢记在心。 1-4 仔细阅读关于高分子材料的“多分散性和多尺度性”、“软物质性”及“标度性”的说明,理解其意义。 1-5 了解高分子物理学的核心内容和主要学习线索,体会“高分子物理学是研究高分子材料结构、分子运动与性能的关系的学说”。 1-6 阅读“高分子物理学发展简史及研究热点”一节,了解当前高分子物理学的热点问题和发展方向。 1-7 根据生活经验,列举一些适合用作塑料、橡胶或纤维的聚合物名称。 1-8 下列一些聚合物(我国的商品名称):丁苯橡胶,氯丁橡胶,硅橡胶,环氧树脂,脲醛树脂,聚氯乙烯,聚碳酸脂,涤纶,锦纶,腈纶。试分别写出各自结构单元的化学结构式及合成所需单体的化学结构式。 第一章习题可能与高分子化学学习内容重复,可不做。 第2章 思考题及习题 2-1重要概念:近程结构;远程结构;构型;构象;无规线团;内旋转;内旋转

势垒;分子链柔顺性(静态和动态);链段;均方末端距;均方旋转半径;自由连接链;自由旋转链;等效自由连接链;Kuhn等效链段;高斯链;θ条件/θ状态;Flory特征比(刚性因子)。 (1)近程结构:包括构造和构型。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。构型是指由化学键所固定的链中原子或基团在空间的排列。 注意:近程结构相当于“链的细节”。构造着重于链上的原子的种类、数目比例、相互连接关系。构型涉及空间立体异构(顺反异构、旋光异构)。 (2)远程结构:包括分子的大小、构象和形态,链的柔顺性。 注意:因为高分子的长链形状,才产生了如此多的结构层次。 (3)无规线团:高斯链的空间形态。换言之,无规蜷曲的柔性链的空间形态。(4)内旋转:sigma键的电子云轴对称,因此形成sigma键的两个原子可以绕键对称轴旋转。 注意:无论高分子或小分子,只要是sigma键就可内旋转。小分子的三维尺寸差不多,内旋转意义不大;而高分子的长短与粗细相差悬殊,故内旋转能导致高分子链出现天文数字的空间形态。我们一般只关注“主链上单键的内旋转”,不太关心侧基上单键。 (5)内旋转势垒:顺式构象与反式构象的位能差。 注意:参考图2-5。相当于内旋转活化能,内旋转势能峰高度。是ΔE而不是Δε。 (6)柔顺性:大分子链通过主链上单键的内旋转可以改变构象和形态的性质。(7)链段:大分子链上由相邻几个单键组成的能够自由取向的最小单位。 注意:链段实际上不存在,是一个人为的划分。很多时候算出来的链段长度是个非整数(譬如聚乙烯,le=倍单键投影长度)。但是链段有明确的物理意义,即链越柔顺,le越小。 (8)均方末端距:末端距平方的平均值。 注意:如何理解“平均值”?有两种“平均”方法,(1)可只对一个链进行时间平均;(2)也可对所有链(某一时刻)作平均。根据统计力学原理,二者的结果相同。

高分子物理第章五

高分子物理第章五 第五章聚合物的转变与松弛 1.以分子运动观点和分子间物理缠结概念说明非晶态聚合物随着温度升高粘弹行为的4个区域.并讨论分子量对应力松弛模量—温度曲线的影响规律。 答:①玻璃态区:在此区域内聚合物类似玻璃通常是脆性的分子运动主要限于振动和短程的旋转运动 ②玻璃-橡胶转变区:此区域内在20~30℃范围模量下降了近1000倍聚合物的行为与皮革相似。玻璃化转变温度(Tg )通常取作模量下降速度最大处的温度。 ③橡胶-弹性平台区:在此区域内由于分子间存在物理缠结、聚合物呈现远程橡胶弹性 ④橡胶流动区:在这个区域内聚合物既呈现橡胶弹性又呈现流动性。 2. 讨论结晶、交联聚合物的模量-温度曲线和结晶度、交联度对曲线的影响规律。 答:在轻度结晶的高聚物中微晶体起着类似交联点的作用这种试样仍然存在明显的玻璃化转变随着结晶度的增加相当于交联度的增加非晶部分处在高弹态的结晶高聚物的硬度将逐渐增加到结晶度大于40%后微晶体彼此衔接形成贯穿整个材料的连续晶相宏观上不易察觉明显的玻璃化转变其曲线在熔点以前不出现明显的转。 3. 写出四种测定聚合物玻璃化温度的方法简述其基本原理。不同实验方法所得结果是否相同?为什么? 答:①膨胀计法原理:Tg前后试样比容发生突变膨胀计内的水银高度发生偏; ②量热法(DSC法)原理:给基准物和样品相同的热量(仪器采用两侧等速升温或降温进行控制)基准物是热惰性的而样品在温度改变时会出现各种转变会吸热或放热与基准物的温度有一差值(通过热电偶测出)将温度差值—温度作一图线就可以得到差热曲线。曲线上的转对应于Tg;

③温度-形变法(热机械法)原理:动态模量和力学损耗一温度的变化制成样品在仪器上进测试得到内耗-温度曲线最高损耗峰的峰位对应的温度就是Tg; ④核磁共振法(NMR) 原理:在Tg变化前后核磁共振谱线的宽度有很大变化根据线宽的变化就可以得到Tg。 不同的测试方法所得结果不同因为实验速率不同 4.聚合物的玻璃化转变是否是热力学相变?为什么? 答:玻璃化温度与测定过程的冷却速度有关不是热力学的平衡过程而是属于力学松弛过程。因为在玻璃化转变前后聚合物都是无规的类似于液态。 5. 试用玻璃化转变的自由体积理论解释: (1)非晶态聚合物冷却时体积收缩速率发生变化; Tg前后聚合物自由体积膨胀情况不同 (2)速度愈快测定的Tg值愈高。 外力 作用时间短链段来不及发生运动呈现出玻璃态Tg↑ 6. 玻璃化转变的热力学理论基本观点是什么? 热力学研究表明相转变过程中自由能是连续的而与自由能的导数有关的性质发生不连续的变化。以温度和压力作为变量与自由能的一阶导数有关的性质如体积、熵及焓在晶体熔融和液体蒸发过程中发生突变这类相转变称为一级相转变。与自由能的二阶导数有关的性质如压缩系数、膨胀系数及比热容出现不连续变化的热力学转变称为二级相转变。 W.Kauzmann发现将简单的玻璃态物质的熵外推到低温当温度达到绝对零度之前

高分子物理第三章 习题参考答案

第三章 习题参考答案 1. 什么是溶度参数δ? 聚合物的δ怎样测定? 根据热力学原理解释非极性聚合物为什么能够溶解在其δ相近的溶剂中? 解:(1)溶度参数是内聚能密度的开方,它反映聚合物分子间作用力的大小。 (2)由于聚合物不能汽化,不能通过测汽化热来计算δ。聚合物的δ常用溶胀度法,浊度法和黏度法测定。 (3)溶解自发进行的条件是混合自由能0?M H (吸热), 所以只有当M M S T H ??,∴M H ?越小越好。 ()2 2121δδφφ-=?V H M ∴ 越小越好 ,即1δ与2δ越接近越好。 2. 用热力学原理解释溶解和溶胀。 解:(1)溶解:若高聚物自发地溶于溶剂中,则必须符合: 0≤?-?=?S T H G 上式表明溶解的可能性取决于两个因素:焓的因素(H ?)和熵的因素(S ?)。焓的因素取决于溶剂对高聚物溶剂化作用,熵的因素决定于高聚物与溶剂体系的无序度。对于极性高聚物前者说影响较大,对于非极性高聚物后者影响较大。但一般来说,高聚物的溶解过程S ?都是增加的,即S ?>0。显然,要使G ?<0,则要求H ?越小越好,最好为负值或较小 的正值。极性高聚物溶于极性溶剂,常因溶剂化作用而放热。因此,H ?总小于零,即G ?<0, 溶解过程自发进行。根据晶格理论得 H ?=211φχKTN (3-1) 式中1χ称为Huggins 参数,它反映高分子与溶剂混合时相互作用能的变化。KT 1χ的物理意义表示当一个溶剂分子放到高聚物中去时所引起的能量变化(因为KT H N 111,1,1χφ≈?≈=) 。而非极性高聚物溶于非极性溶剂,假定溶解过程没有体积的变化(即0=?V ),其H ?的计算可用Hildebrand 的溶度公式: H ?=22121)(δδφφ-V (3-2) 式中φ是体积分数,δ是溶度参数,下标1和2分别表示溶剂和溶质,V 是溶液的总体 积。从式中可知H ?总是正的,当1δ2δ?→?时,H ?0?→? 。一般要求1δ与2δ的差不超过1.7~2。综上所述,便知选择溶剂时要求1χ越小或1δ和2δ相差越小越好的道理。 注意: ①Hildebrand 公式中δ仅适用于非晶态、非极性的聚合物,仅考虑结构单元之间的色散力,因此用δ相近原则选择溶剂时有例外。δ相近原则只是必要条件,充分条件还应有溶

高分子第五章习题参考答案

高分子第五章习题参考答案 1.下列单体选用哪一引发剂才能聚合,指出聚合机理,并写出引发反应式。 单体引发体系 CH2=CHC6H5(1)(C6H5CO)2O2(自由基)CH2=C(CN)2(2)Na+萘(阴离子) CH2=C(CH3)2(3)BF3+H2O(阳离子) CH2=CH-O-nC4H9(4)nC4H9Li(阴离子) CH2=CHCl (5)SnCl4+H2O(阳离子)CH2=C(CH3)COOCH3 CH2=O 参考答案: CH2=CHC6H5可被引发剂(1)(2)(3)(4)引发聚合。 CH2=CHC6H5+(C6H5CO)2O2属自由基聚合,引发反应式为: (C6H5CO)2O2→C6H5CO2· C6H5CO2·+CH2=CHC6H5→C6H5CO2 CH2-C·HC6H5 CH2=C(CN)2可被引发剂(2)(4)引发聚合。 CH2=C(CH3)2可被引发剂(3)(5)引发聚合。 CH2=CH-O-nC4H9可被引发剂(3)(5)引发聚合。 CH2=CHCl可被引发剂(1)引发聚合。 CH2=C(CH3)COOCH3可被引发剂(1)(2)(4)引发聚合。 CH2=O可被引发剂(2)(3)(4)(5)引发聚合。

2.在离子聚合反应中,活性中心离子和反离子之间的结合有几种形式?其存在形式受哪些因素影响?不同形式对单体的聚合能力有何影响? 参考答案: 在离子聚合反应中,活性中心离子和反离子之间的结合有以下几种形式: 以上各种形式之间处于平衡状态。结合形式和活性种的数量受溶剂性质、温度及反离子等因素的影响。 溶剂的溶剂化能力越大,越有理于形成松对甚至自由离子;随着温度的降低,离解平衡常数(K值)变大,因此温度越低越有利于形成松对甚至自由离子;反离子的半径越大,越不易被溶剂化,所以一般在具有溶剂化能力的溶剂中随反离子半径的增大,形成松对和自由离子的可能性减小;在无溶剂化作用的溶剂中,随反离子半径的增大。A+与B-之间的库仑引力减小,A+与B-之间的距离增大。 活性中心离子与反离子的不同结合形式和单体的反应能力顺序如下: 共价键连接A-B一般无引发能力。 4.异丁烯阳离子聚合时,以向单体链转移为主要终止方式,聚合物

高分子物理第8章答案

第8章答案 1.答: 脆-韧转变点:同一聚合物材料表现为脆性或韧性同温度和应变速率有关,低应变速率(高温)下韧性的材料,高应变速率(低温)时会发生脆性断裂,断裂应力、屈服应力与应变速率(温度)关系曲线的交点即为脆韧转变点。 细颈:材料拉伸到达屈服点时,因发生强迫高弹形变,出现试样截面突然变细的现象,称为“纫颈” 剪切带:韧性高聚物拉伸至屈眼点时,因斜截面上的最大切应力首先达到材料的抗剪强度,因此试样上出现与拉仲方向成45(135)度角的剪切滑移变形带或互相交义的剪切滑移变形带(可用双折射或二色性实验观察) 银纹:在张应力作用下,聚合物材料某些薄弱部分出现应力集中而产生局部的塑性形变和取向,以致在材料表面或内部垂直应力方向上出现长度约100μm、宽度约10 μm、厚度约1 μm的微细凹槽,拉伸断裂前在弯曲范围内观察到应力发白现象,即产生了大量银纹 应力集中:如果材料存在缺陷(裂缝、宅隙、缺口、银纹和杂质等),受力时材料内部的应力平均分布状态将发生变化,使缺陷附近局部范围内的应力急剧增加,远远超过应力平均值.这种现象称为应力集中。疲劳:疲劳是材料或构件在低于屈服应力或断裂应力的周期应力作用下,因材料内部或其表面应力集中处引发裂纹并促使裂纹传播,从而导致最终的破坏断裂或失效的现象,是材科在实际使用中常见的破坏形式。强迫高弹形变 Tg以下拉伸时,过屈服点后,材料中少数链段在应力作用下运动,本质同高弹形变,但由于分子运动被冻结,故高弹形变被固定成永久形变,但若温度提高到Tg附近,此形变可恢复。高弹形变 Tg以上,施加外力时链段运动,发生大的形变,外力除去后形变可恢复的现象。 2答:(略,见讲义) 3.答:需画图说明 T1Tg ④ T 4 温度升高,材料变的软而韧,σB 下降, εB 增加,温度降低,则反之 (2)应变速率的影响 增加应变速率与降低温度的效应相似 速率降低,材料变的软而韧,σB 下降, εB增加,应变速 率升高,则反之 5.答: 聚合物抵抗外力破坏的能力称为强度,对于不同的破坏力有不同的强度,如拉伸强度、冲击强度和弯曲强度等。 由于材料在成型加工过程中材料内部存在缺陷((杂质、气泡、空穴、内应力、几何不连续、孔洞、浇口位臵不合理等)而引起应力集中导致破坏,使材料的实际强度大大低于理论强度。

高分子物理习题答案1-5章

习题解答 第一章 1.以下化合物,哪些是天然高分子化合物,哪些是合成高分子化合物 (1)蛋白质,(2)PVC ,(3)酚醛树脂,(4)淀粉,(5)纤维素,(6)石墨,(7)尼龙66,(8)PVAc ,(9)丝,(10)PS ,(11)维尼纶,(12)天然橡胶,(13)聚氯丁二烯,(14)纸浆,(15)环氧树脂 解:天然(1)(4)(5)(6)(9)(12)(14),合成(2)(3)(7)(8)(10)(11)(13)(15) 2.试讨论线形聚异戊二烯可能有哪些不同的构型,假定不考虑键接结构(画出结构示意图)。 解:聚异戊二烯可能有6种有规立构体,它们是: 常见错误分析:本题常见的错误如下: (1)将1,2加成与3,4加成写反了。 按IUPAC 有机命名法中的最小原则,聚异戊二烯应写成 23C C CH 2CH 2CH 3H C C C C C C R R R CH 3CH 3 3H H H H H H (R =CH CH 2)C C C C C C R R R H H H H H H H H H (R =C(CH 3)CH 2)C C C C C C R R R CH 3CH 33 H H H H H H (R =CH CH 2)C C C C C C R R R H H H H H H H H H (R =C(CH 3)CH 2) ② 反1,4加成 ④ 3,4加成全同立构 ③ 1,2加成全同立构 ⑤ 1,2加成间同立构 ⑥ 3,4加成间同立构 C CH CH 3CH 2CH 2n 1 2 34 C CH CH 3 CH 2CH 2n 1 234

而不是 即CH 3在2位上,而不是在3位上。 (2)“顺1,4加成又分成全同和间同两种,反1,4加成也分成全同和间同两种。”顺1,4或反1,4结构中没有不对称碳原子,没有旋光异构体。甲基与双键成120°角,同在一个平面上。 3. 环氧丙烷经开环聚合后,可得到不同立构的聚合物(无规、全同、间同),试写出它们的立构上的不同,并大致预计它们对聚合物性能各带来怎样的影响? 解:聚环氧丙烷的结构式如下: 存在一个不对称碳原子(有星号的),因而有以下全同、间同和无规立构体。 性能的影响是:全同或间同立构易结晶,熔点高,材料有一定强度;其中全同立构的结晶度、熔点、强度会比间同立构略高一点。无规立构不结晶或结晶度低,强度差。 常见错误分析:“只存在间同立构,不存在全同立构。” 以上写法省略了H ,根据上述结构式,似乎只存在间同不存在全同。这是一种误解,实际上碳的四个价键为四面体结构,三个价键不会在一个平面上。而在平面上表示的只是一个示意,全同与间同的真正区别在于CH 3是全在纸平面之上(或之下),或间隔地在纸平面之上和之下。 4 试述下列烯类高聚物的构型特点及其名称。式中D 表示链节结构是D 构型,L 是L 构型。 (1) -D -D -D -D -D -D -D - (2) -L -L -L -L -L -L -L - (3) —D -L -D -L -D -L -D -L - (4) —D -D -L -D -L -L -L - 解:(1)全同立构;(2)全同立构;(3)间同立构;(4)无规立构。 常见错误分析:“(1)和(2)是均聚;(3)是交替共聚;(4)是无规共聚。”这里是将构型与共聚序列混为一谈。 CH 3CH 2CH O n * C C C C H H CH 3CH 3H H H H O O C C C C H H CH 3CH 3 H H H H O O O C C C C H H CH 3CH 3H H H H O O C C C C H H CH 3CH 3H H H H O O O C C C C H H CH 3CH 3H H H H O O C C C C H H CH 3 CH 3 H H H H O O O ① 全同 ② 间同 ③ 无规 O O CH 3CH 3 O O CH 3

高分子物理第一章习题

第一章 1. 1 高分子链的近程结构 1.1.1 结构单元的化学组成 例1-1以下化合物,哪些是天然高分子化合物,哪些是合成高分子化合物 (1)蛋白质,(2)PVC,(3)酚醛树脂,(4)淀粉,(5)纤维素,(6)石墨,(7)尼龙66, (8)PVAc,(9)丝,(10)PS,(11)维尼纶,(12)天然橡胶,(13)聚氯丁二烯,(14)纸浆,(15)环氧树脂解:天然(1)(4)(5)(6)(9)(12)(14),合成(2)(3)(7)(8)(10)(11)(13)(15) 1.1.2 构型 例1-2试讨论线形聚异戊二烯可能有哪些不同的构型,假定不考虑键接结构(画出结构示意图)。 解:聚异戊二烯可能有6种有规立构体,它们是: 常见错误分析:本题常见的错误如下: (1)将1,2加成与3,4加成写反了。 按IUPAC有机命名法中的最小原则,聚异戊二烯应写成

而不是 即CH3在2位上,而不是在3位上。 (2)“顺1,4加成又分成全同和间同两种,反1,4加成也分成全同和间同两种。”顺1,4或 反1,4结构中没有不对称碳原子,没有旋光异构体。甲基与双键成120°角,同在一个平面上。 例1-3 环氧丙烷经开环聚合后,可得到不同立构的聚合物(无规、全同、间同), 试写出它们的立构上的不同,并大致预计它们对聚合物性能各带来怎样的影响? 解:聚环氧丙烷的结构式如下: 存在一个不对称碳原子(有星号的),因而有以下全同、间同和无规立构体。 性能的影响是:全同或间同立构易结晶,熔点高,材料有一定强度;其中全同立构的结晶度、 熔点、强度会比间同立构略高一点。无规立构不结晶或结晶度低,强度差。 常见错误分析:“只存在间同立构,不存在全同立构。” 以上写法省略了H,根据上述结构式,似乎只存在间同不存在全同。这是一种误解, 实际上碳的四个价键为四面体结构,三个价键不会在一个平面上。而在平面上表示的只是一个示意,全同与间同的真正区别在于CH3是全在纸平面之上(或之下),或间隔地在纸平面之上和之下。 例1-4 试述下列烯类高聚物的构型特点及其名称。式中D表示链节结构是D构型,L是L构型。 1.-D-D-D-D-D-D-D- 2.-L-L-L-L-L-L-L-

高分子物理作业(带答案)

第一章 1.试讨论线形聚异戊二烯可能有哪些不同的构型,假定不考虑键接结构(画出结构示意图)。 解:聚异戊二烯可能有6种有规立构体,它们是: 常见错误分析:本题常见的错误如下: (1)将1,2加成与3,4加成写反了。 按IUPAC 有机命名法中的最小原则,聚异戊二烯应写成 而不是 即CH 3在2位上,而不是在3位上。 (2)“顺1,4加成又分成全同和间同两种,反1,4加成也分成全同和间同两种。”顺1,4或反1,4结构中没有不对称碳原子,没有旋光异构体。甲基与双键成120°角,同在一个平面上。 2C C CH 2CH 2CH 3H C C C C C C R R R 33 CH 3H H H H H H (R =CH CH 2)C C C C C C R R R H H H H H H H H H (R =C(CH 3)CH 2)C C C C C C R R 3CH 3CH 3 H H H H H H (R =CH CH 2)C C C C C C R R R H H H H H H H H H (R =C(CH 3)CH 2) ② 反1,4加成 ④ 3,4加成全同立构 ③ 1,2加成全同立构 ⑤ 1,2加成间同立构 ⑥ 3,4加成间同立构 CH CH 3CH 2CH 2n 1234CH CH 3 CH 2CH 2n 1234

2.以聚丁二烯为例,说明一次结构(近程结构)对聚合物性能的影响? 解:单体丁二烯进行配位聚合,由于1,2加成与1,4加成的能量差不多,所以可得到两类聚合物。一类是聚1,2-丁二烯,通式是;另一类是聚1,4-丁二烯,通式是 。每一类都可能存在立体异构,如 由于一次结构不同,导致聚集态结构不同,因此性能不同。其中顺式聚1,4-丁二烯规整性差,不易结晶,常温下是无定形的弹性体,可作橡胶用。其余三种,由于结构规整易结晶,使聚合物弹性变差或失去弹性,不易作橡胶用,其性能之差详见表1-1。 表1-1聚丁二烯的物理性质 异构高分子熔点(℃)密度 (g/cm3) 溶解性(烃类溶 剂) 一般物性(常 温) 回弹性 20℃90℃ 全同聚1,2-丁二烯120~125 0.96 难硬,韧,结晶 性 45~55 90~92 间同聚1,2-丁二烯154~155 0.96 难硬,韧,结晶 性 顺式聚1,4-丁二烯4 1.01 易无定形 硬弹性 88~90 92~95 反式聚1,4-丁二烯135~148 1.02 难硬,韧,结晶 性 75~80 90~93

高分子物理第章习题及解答

第二章 2.1聚合物的晶态和非晶态结构 例2-1 根据高聚物的分子结构和分子间作用能,定性地讨论表2-3中所列各高聚物的性能。表2-3线形高聚物的内聚能密度 高聚物 内聚能密度 兆焦/米3 卡/厘米3 聚乙烯259 62 聚异丁烯272 65 天然橡胶280 67 聚丁二烯276 66 丁苯橡胶276 66 聚苯乙烯305 73 高聚物 内聚能密度 兆焦/米3 卡/厘米3 聚甲基丙烯酸甲酯347 83 聚醋酸乙烯酯368 88 聚氯乙烯381 91 聚对苯二甲酸乙二酯477 114 尼龙66 774 185 聚丙烯腈992 237 解:(1)聚乙烯、聚异丁烯、天然橡胶、聚丁二烯和丁苯橡胶都有较好的柔顺性,它们适合于用作弹性体。其中聚乙烯由于结构高度对称性,太易于结晶,从而实际上只能用作塑料,但从纯C-C单键的结构来说本来应当有很好的柔顺性,理应是个橡胶。 (2)聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚醋酸乙烯酯和聚氯乙烯的柔顺性适中,适合用作塑料。 (3)聚对苯二甲酸乙二酯、尼龙66和聚丙烯腈的分子间作用力大,柔顺性较差,刚性和强度较大,宜作纤维。 可见一般规律是内聚能密度<70卡/厘米3的为橡胶;内聚能密度70~100的为塑料;>100的为纤维。 2.1.2 比容、密度、结晶度 例2-2 由文献查得涤纶树脂的密度ρc=1.50×103kg·m-3,和ρa=1.335×103kg·m-3,内聚能ΔΕ=66.67kJ·mol-1(单元).今有一块1.42×2.96×0.51×10-6m3的涤纶试样,重量为2.92×10-3kg,试由以上数据计算: (1)涤纶树脂试样的密度和结晶度; (2)涤纶树脂的内聚能密度. 解(l) 密度 结晶度 或

高分子物理知识重点(第五章)

第五章 聚合物的分子运动和转变 1.聚合物分子运动的特点: ①.运动单元的多重性 ②.分子运动的时间依赖性 ③.分子运动的温度依赖性 2.运动单元的多重性: A.具有多种运动模式 B.具有多种运动单元 A.具有多种运动模式:由于高分子的长链结构,分子量不仅高,还具有多分散性,此外, 它还可以带有不同的侧基,加上支化,交联,结晶,取向,共聚 等,使得高分子的运动单元具有多重性,或者说高聚物的分子运 动有多重模式 B.具有多种运动单元:如侧基、支链、链节、链段、整个分子链等 * 各种运动单元的运动方式 ①.链段的运动: 主链中碳-碳单键的内旋转, 使得高分子链有可能在整个分子不动, 即分子链质量中心不变的情况下, 一部分链段相对于另一部分链段 而运动 ②.链节的运动: 比链段还小的运动单元 ③.侧基的运动: 侧基运动是多种多样的, 如转动, 内旋转, 端基的运动等 ④.高分子的整体运动: 高分子作为整体呈现质量中心的移动 ⑤.晶区内的运动: 晶型转变,晶区缺陷的运动,晶区中的局部松弛模式等 3.分子运动的时间依赖性: 在一定的温度和外力作用下, 高聚物分子从一种平衡态过渡到 另一种平衡态需要一定时间的,这种现象即为分子运动的时间依赖性; 因为各种运动单元的运动都需克服内摩擦阻力, 不可能瞬时完成 4.松弛现象:除去外力,橡皮开始回缩,其中的高分子链也由伸直状态逐渐过渡到卷曲状 态,即松弛状态。故该过程简称松弛过程。 5.松弛时间τ : 形变量恢复到原长度的1/e 时所需的时间 6.分子运动的温度依赖性: ①.温度升高,使分子的内能增加:运动单元做某一模式的运动需要一定的能量, 当温度 升高到运动单元的能量足以克服的能垒时,这一模式 的运动被激发。 ②.温度升高使聚合物的体积增加:分子运动需要一定的空间, 当温度升高到使自由空 间达到某种运动模式所需要的尺寸后, 这一运动就 可方便地进行。 7.黏弹行为的五个区域: ①.玻璃态 ②.玻璃化转变区 ③.高弹态(橡胶-弹性平台区) ④.粘弹转变区 ⑤.粘流态 8.图- -:模量-温度曲线----各区的运动单元、特点、名字、描述 玻璃化转变为高弹态,转变温度称为玻璃化温度Tg 高弹态转变为粘流态,转变温度称为粘流温度Tf * 非晶聚合物:

高分子物理课后答案

第一章:高分子链的结构一、根据化学组成不同,高分子可分为哪几类? (1、分子主链全部由碳原子以共价键相连接的碳链高分子2、分子主链除含碳外,还有氧、氮、硫等两种或两种以上的原子以共价键相连接的杂链高分子3、主链中含有硅、硼、磷、铝、钛、砷、锑等元素的高分子称为元素高分子 4、分子主链不含碳,且没有有机取代基) 二、什么是构型,不同构型分别影响分子的什么性能? (构型是指分子中由化学键所固定的原子在空间的几何构型;1、旋光异构影响旋光性 2、几何 异构影响弹性 3、键接异构对化学性能有很大影响) 三、什么是构造,分子构造对高分子的性能有什么影响? (分子构造是指聚合物分子的各种形状,线性聚合物分子间没有化学键结构,可以在适当溶剂 中溶解,加热时可以熔融,易于加工成型。支化聚合物的化学性质与线形聚合物相似,但其物 理机械性能、加工流动性能等受支化的影响显着。树枝链聚合物的物理化学性能独特,其溶液 黏度随分子量增加出现极大值。) 四、二元共聚物可分为哪几种类型? (嵌段共聚物、接枝共聚物、交替共聚物、统计共聚物) 五、什么是构象?什么是链段?分子结构对旋转位垒有什么影响? (构象表示原子基团围绕单元链内旋转而产生的空间排布。把若干个链组成的一段链作为一个 独立运动的单元,称为链段。位垒:1、取代基的基团越多,位垒越大 2、如果分子中存在着双 键或三键,则邻近双键或三键的单键的内旋转位垒有较大下降。) 六、什么是平衡态柔性?什么是动态柔性?影响高分子链柔性的因素有哪些? (平衡态柔性是指热力学平衡条件下的柔性,取决于反式与旁式构象之间的能量差。动态柔性 是指外界条件影响下从一种平衡态构象向另一种平衡态构象转变的难易程度,转变速度取决于 位能曲线上反式与旁式构象之间转变位垒与外场作用能之间的联系。影响因素:一、分子结构:1、主链结构 2、取代基 3、支化交联 4、分子链的长链二、外界因素:温度、外力、溶剂) 七、自由连接链?自由旋转链?等效自由连接链?等效自由旋转链?蠕虫状链? (自由连接链:即键长l 固定,键角⊙不固定,内旋转自由的理想化模型。自由旋转链:即键 长l 固定(l=),键角⊙(=°)内旋转自由的长链分子模型。等效自由连接链:实际高分子链不 是自由连接链,而且,内旋转也不是完全自由的,为此,将一个原来含有几个键长为l ,键角 ⊙固定,旋转不自由的键组成的链视为一个含有Z 个长度为b 的链组成的“等效自由连接链”。 蠕虫状链:由几个长度为b ,键角为π-a 并可进行自由旋转的想象键组成的链状分子,在保持

高分子物理 第二章习题答案

第一章 习题答案 一、 概念 1、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叫构象。而构型指 2、构型:分子中由化学键所固定的原子在空间的几何排列。 3、均方末端距:高分子链的两个末端的直线距离的平方的平均值。 4、链段:链段是由若干个键组成的一段链作为一个独立动动的单元,是高分子链中能够独立运动的最小单位。 5、全同立构:取代基全部处于主链平面的一侧或者说高分子全部由一种旋光异构单元键接而成。 6、无规立构:当取代基在平面两侧作不规则分布或者说两种旋光异构体单元完全无规键接而成。 二、选择答案 1、高分子科学诺贝尔奖获得者中,( A )首先把“高分子”这个概念引进科学领域。 A 、H. Staudinger, B 、K.Ziegler, G .Natta, C 、P. J. Flory, D 、H. Shirakawa 2、下列聚合物中,( A )是聚异戊二烯(PI)。 A 、 C CH 2n CH CH 23 B 、 O C NH O C NH C 6H 4C 6H 4n C 、 CH Cl CH 2n D 、O C CH 2CH O O n O C 3、链段是高分子物理学中的一个重要概念,下列有关链段的描述,错误的是( C )。 A 、高分子链段可以自由旋转无规取向,是高分子链中能够独立运动的最小单位。 B 、玻璃化转变温度是高分子链段开始运动的温度。 C 、在θ条件时,高分子“链段”间的相互作用等于溶剂分子间的相互作用。 D 、聚合物熔体的流动不是高分子链之间的简单滑移,而是链段依次跃迁的结果。 4、下列四种聚合物中,不存在旋光异构和几何异构的为( B )。 A 、聚丙烯, B 、聚异丁烯, C 、聚丁二烯, D 、聚苯乙烯 5、下列说法,表述正确的是( A )。 A 、工程塑料ABS 树脂大多数是由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯组成的三元接枝共聚物。 B 、ABS 树脂中丁二烯组分耐化学腐蚀,可提高制品拉伸强度和硬度。 C 、ABS 树脂中苯乙烯组分呈橡胶弹性,可改善冲击强度。

高分子物理第五章习题与解答

一.选择题 1.聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、聚偏二氯乙烯(PVDC)三种聚合物的结晶能力的强弱 顺序为() (a)PE>PVC>PVDC (b)PVDC>PE>PVC (c)PE>PVDC>PVC (d)PVDC>PVC>PE 2.退火处理使得聚合物的结晶度() (a)增加(b)减小(c)不变 3.聚丙烯的熔融过程和聚苯乙烯的玻璃化转变过程分别是:()。 A. 都是力学状态转变过程; B. 都是热力学相变过程; C. 前者是热力学相变过程,后者是力学状态转变过程 4. 聚合物的玻璃化转变温度不能用以下哪个方法测定?() A.差示量热扫描仪; B. 膨胀计; C. 熔融指数仪 5.玻璃态高聚物和结晶高聚物的拉伸情况的区别在于:() A.前者只发生分子链的取向,不发生相变;而后者还包含有结晶的破坏、取向和再结晶 等过程; B.两者都只发生分子链的取向,不发生相变; C.两者都发生结晶的破坏、取向和再结晶等过程 6.结晶高聚物的熔点与其结晶温度的关系是() A. 在越低温度下结晶,熔点越低,而且熔限越窄; B. 在越低温度下结晶,熔点越高,而且熔限越宽; C. 在越高温度下结晶,熔点越高,而且熔限越窄; 7.共聚物的玻璃化转变温度通常是() A.低; B.高; C.介于两者之间 8.下列聚合物结晶能力从大到小的顺序是:() A.高密度聚乙烯>聚异丁烯>自由基聚合得到的聚苯乙烯 B.自由基聚合得到的聚苯乙烯>聚异丁烯>高密度聚乙烯 C.聚异丁烯>高密度聚乙烯>自由基聚合得到的聚苯乙烯 9.下列聚合物的玻璃化转变温度从高到低的顺序是:() A.聚甲基丙烯酸甲酯>聚丙烯酸丁酯>聚丙烯酸甲酯 B.聚丙烯酸丁酯>聚丙烯酸甲酯>聚甲基丙烯酸甲酯 C.聚甲基丙烯酸甲酯>聚丙烯酸甲酯>聚丙烯酸丁酯 10.聚合物在结晶过程中,体积() A.变大 B.变小 C.不变 11.下列方法中不能测定玻璃化温度的是:() A.体膨胀计 B. 差示扫描量热法 C. 动态机械分析仪 D. X 射线衍射仪 12.下列聚合物中,熔点最高的是() A.尼龙10 B.尼龙11 C.尼龙12 13.下列聚合物中,玻璃化温度最高的是() A.PDMS B.PE C.PS D.PP 14.测定熔点的方法有() A.偏光显微镜 B.DSC C.DMA D.密度法

相关主题
文本预览
相关文档 最新文档