高分子物理修订版课后习题答案 何曼君 陈维孝 董西侠 1990年 复旦大学出版社 word版本
第一章 高分子链的结构
1 写出由取代的二烯（1，3丁二烯衍生物）
CH 3CH CH CH CH COOCH 3
经加聚反应得到的聚合物，若只考虑单体的1，4-加成，和单体头-尾相接，则理论上可有几种立体异构体？
解：该单体经1，4-加聚后，且只考虑单体的头-尾相接，可得到下面在一个结构单元中含有三个不对称点的聚合物：
CH CH CH CH CH 3
COOCH 3n
即含有两种不对称碳原子和一个碳-碳双键，理论上可有8种具有三重有规立构的聚合物。
2 今有一种聚乙烯醇，若经缩醛化处理后，发现有14%左右的羟基未反应，若用HIO 4氧化，可得到丙酮和乙酸。由以上实验事实，则关于此种聚乙烯醇中单体的键接方式可得到什么结论？
解：若单体是头-尾连接，经缩醛化处理后，大分子链中可形成稳定的六元环，因而只留下少量未反应的羟基：
CH 2
CH OH
CH 2
CH OH
CH 2
CH OH
CH 2O
CH 2
CH 2
O CH CH 2
CH 2
CH OH
同时若用HIO 4氧化处理时，可得到乙酸和丙酮：
CH 2
CH CH 2
OH
CH CH 2
OH
CH OH
4
CH 3C
OH
O
+
CH 3C
O
CH 3
若单体为头-头或尾-尾连接，则缩醛化时不易形成较不稳定的五元环，因之未反应的OH 基数应更多（>14%），而且经HIO 4氧化处理时，也得不到丙酮：
CH 2
CH CH CH 2
CH 2
CH CH O
CH O
2
O CH
CH 2
CH 2
CH
OH
CH 2
CH CH OH
CH 2CH 2
CH OH
OH
4
CH 3C
OH
O
+
OH C
O
CH 2CH 2C
OH
O
可见聚乙烯醇高分子链中，单体主要为头-
尾键接方式。
3 氯乙烯（CH 2
CH
Cl
）和偏氯乙烯（
CH 2CCl 2
）的共聚物，经脱除HCl 和裂解后，产物
有：
，Cl ，Cl Cl ，Cl
Cl Cl
等，其比例大致为10：1：1：10（重量），
由以上事实，则对这两种单体在共聚物的序列分布可得到什么结论？
解：这两种单体在共聚物中的排列方式有四种情况（为简化起见只考虑三单元）：
CH 2
CH Cl CH 2
C Cl Cl
+
(V)
(D)
V V V V V D D D V D
D
D
这四种排列方式的裂解产物分别应为：，Cl
，Cl Cl ，Cl
Cl Cl
而实验得到这四种裂解产物的组成是10：1：1：10，可见原共聚物中主要为：
V V V 、D D D
的序列分布，而其余两种情况的无规链节很少。
4 异戊二烯聚合时，主要有1，4-加聚和3，4-加聚方式，实验证明，主要裂解产物的组成与聚合时的加成方法有线形关系。今已证明天然橡胶的裂解产物中
C
H 3C CH 3
2
C
H 3CH
C
H 3CH 2
(A)
(B)
和
的比例为96.6：3.4，据以上事实，则从天然橡胶中异戊二烯的加成方式，可得到什么结论？ 解：若异戊二烯为1，4-加成，则裂解产物为：
CH 2
C CH 3
CH 2
2
C 3
C
H 2(裂解)
C
H 3C CH
3
CH 2+
若为3，4-加成，则裂解产物为：
H 3H 32
C
H 3C
H 3CH CH 2
(裂解)
C
H 3CH
C
H 3CH 2
+
现由实验事实知道，（A ）：（B ）=96.6：3.4，可见在天然橡胶中，异戊二烯单体主要是以1，4-加成方式连接而成。
5 若把聚乙烯看作自由旋转链，其末端距服从Gauss 分布函数，且已知C-C 键长为1.54?，键角为109.5o，试求：
⑴ 聚合度为4
105 的聚乙烯的平均末端距、均方末端距和最可几末端距； ⑵ 末端距在+10 ?和+100 ?处出现的几率。 解：⑴
)(3983
2
1
)
(448382)(107.4cos 1cos 12
52
2A ==
=
A =∏=∏=A ?=+-=*l N h l N h nl
h fr β
β
θθ
⑵
1
41
62223)(1037.3)100()(105.3)10(4)exp()(
)(----A ?=A ±A ?=A ±∏-∏
=ωωββ
ω，得
由dh h h dh h
即在±100?处的几率比在±10?处的几率大。
6 某碳碳聚α-烯烃，平均分子量为1000M 。（M 。为链节分子量），试计算： ⑴完全伸直时大分子链的理论长度； ⑵若为全反式构象时链的长度； ⑶看作Gauss 链时的均方末端距； ⑷看作自由旋转链时的均方末端距；
⑸当内旋转受阻时（受阻函数438.0cos =?）的均方末端距；
⑹说明为什么高分子链在自然状态下总是卷曲的，并指出此种聚合物的弹性限度。 解：设此高分子链为：
CH 2CH X
()n
键长l=1.54?,键角θ=109.5o
⑴nm
M M Nl L 308308054.1)1000(20
max =A =?==?
⑵nm Nl L 5.25125
.109sin
54.120002
sin
=??==θ
反
⑶
2
22
20
)(35.47)(4735nm Nl h =A ==?
⑷2
22
2
)(86.94)(9486cos 1cos 1nm Nl h fr
=A =+-=?θθ
⑸2
222)(72.242)(24272cos 1cos 1cos 1cos 1nm Nl h =A =-+?+-=?
??θθ
nm h 6.152
1
2=）或（
⑹因为max L >反L >>21)(2h ，所以大分子链处于自然状态下是卷曲的，它的理论弹性限度是
25
)/(21
2≈h L 反倍
7 某高分子链的内旋转势能与旋转角之间的关系如下图所示：
以知邻位重叠式（e ）的能量U e =12kJ/mol ，顺式（c ）的能量U c =25kJ/mol ，邻位交叉式（g 与g ˊ）的能量U g =U g ˊ=2kJ/mol ，试由Boltzmann 统计理论计算： （1）温度为140℃条件下的旋转受阻函数?cos ；
（2）若该高分子链中，键角为112°，计算刚性比值K 为多大？ 解：（1）
)
(0025,0002,012,0)
(180,120,60,01-?=±±±=mol kJ U i i 度?
设)(?N =旋转次数，T=413K ，R=8.31J/(K ?mol)
由Boltzmann 统计理论：)
/exp(RT U N i i -=
分别计算得
1)0
exp(
)0(==RT N
0303
.0)41331.81000
12exp(
)60(=??-=±N 5584
.0)41331.81000
2exp()120(=??-=±N 4
10862.6)41331.81000
25exp()180(-?=??-=±N
4521
.0)4~1(cos ))(exp(cos ))(exp()(cos )(cos 20
20
2020===--=
=∑∑????i N N d RT
U d RT U d N d N i
i i i i ????????????ππππ
（2）以知键角θ=112°，cosθ=-0.3746
83.5)4521.014521.01)(3746.013746.01()cos 1cos 1)(cos 1cos 1(2222
=-+-+=-++-=
=∴Nl Nl Nl h K ?
?θθ
8 假定聚丙烯于30℃的甲苯溶液中，测得无扰尺寸
()
nm M
h 42
120
10835/-?=，
而刚性因子
()76
.1/2
1220
==fr
h h σ，试求：
(1)此聚丙烯的等效自由取向链的链段长； (2)当聚合度为1000时的链段数。 解：
CH 2CH 3
()n
的全反式构象如下图所示：
已知
.
5.109,54.1,420?=A ==θ
l M
解法一
[]
M
nm h 2
42010835-?=
M
nm l M M nl L )(1099.52sin 2
2sin
30-?===θ
θ
反
（1）
[]
nm
M
nm M nm L h l 17.1)(1099.51083532
4200=??==--反
（2）
[][])
(16210835)(1099.52
4
2
2
3
20
2
0个反=??=
=
--M
nm M nm h
L N )421000(?=M
解法二 )(9.29331
131
1154.01000276.12222220nm h h fr =-+
???==σ
)
(5.25125
.109sin 154.0100022sin nm nl L =??==θ反
（1）
nm
L h l 17.15.2519.293200===反
（2）)(1529
.2935.25122
02
0个反===
h L N
第二章 高分子的聚集态结构
1 下表列出了一些聚合物的某些结构参数，试结合链的化学结构，分析比较它们的柔顺性
适于做纤维用的是 EC 、PAN ； 适于做塑料用的是 PS 、(EC)；
适于做橡胶用的是 PIB 、PIP 、PDMS 。
2 由X 射线衍射法测得规整聚丙烯的晶胞参数为a=6.666
A ,b=20.87
A ,c=6.488
A ，交角
β=98.12 ，为单斜晶系，每个晶胞含有四条H 31螺旋链（如图所示）。
试根据以上数据，预测完全结晶的规整聚丙烯的比容和密度。
解：比容
A N M abc M V v /)43(sin 0?=
=
β
)(067.1)1002.6/(42)43(12.98sin 488.687.20666.61323
-=??????=g cm
密度)
(1094.0067.1101333-??===m kg v ρ
文献值
)(1095.033-??=m kg c ρ
3 由文献查得涤纶树脂的密度)(1050.133-??=m kg c ρ和)(10335.13
3-??=m kg a ρ，内聚
能
)(67.661
单元-?=?mol kJ E 。今有一块的涤纶试样361051.096.242.1m -???，重量为kg 31092.2-?，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：（1）密度)(10362.1)1051.096.242.1(1092.2336
3---??=????==m kg V W ρ
结晶度
%
36.16335.150.1335.1362.10=--=--=
a c a v f ρρρρ
或
%180=--?=
a
c a c W f ρρρρρρ
（2）内聚能密度)(473192)10362.1/1(1067.663
3
30-?=???=??=cm J M V E CED
文献值CED=476
)(3
-?cm J
4 已知聚丙烯的熔点C T m 176=，结构单元融化热1
36.8-?=?mol kJ H u ，试计算：
（1）平均聚合度分别为DP =6、10、30、1000的情况下，由于链段效应引起的m T
下降为
多大？
（2）若用第二组分和它共聚，且第二组分不进入晶格，试估计第二组分占10%摩尔分数时共聚物的熔点为多少？
解：（1）DP
H R T T u m m ??=
-2110
式中，
K C T m 4491760==
，1131.8--?=K mol J R ，用不同DP 值代入公式计算得到： C K T m 1043371==，降低值176-104=72C C K T m 1304032==，降低值176-130=46C
C K T m 1594323==，降低值176-159=17C C K T m 1754484==，降低值176-175=1C
可见，当DP >1000时，端链效应开始可以忽略。 （2）由于10.0=A X ，90.0=B X
A u
m m X H R T T ln 110?-=-
1.0ln 36.831.844911-=m T
C K T m 1568.428==∴
5 某结晶聚合物熔点为200C
，结构单元的摩尔融化热1
36.8-?=?mol kJ H u 。若在次聚
合物中分别加入10%体积分数的两种增塑剂，它们与聚合物的相互作用参数分别为1χ=0.2
和-0.2，且令聚合物链节与增塑剂的摩尔体积比1/V V u =0.5，试求：
（1）加入增塑剂后聚合物熔点各为多少度？ （2）对计算结果加以比较讨论。
解：（1）)(112
1111
0φχφ-??=-V V H R T T u u m m
式中，10.0=φ，对于2.01=χ时
C
K T T m m 5.1896.462)10.02.010.0(5.036
.831
.847311121==∴?-?+=
对于2.01-=χ同样计算可得： C K T m 18918.4622==
（2）
C T T m m
5.105.18920001=-=-
C T T m m 1118920002=-=- 可见二者的影响差别不大，良溶剂的影响大于不良溶剂的影响。
6 聚乙烯有较高的结晶度（一般为70%），当它被氯化时，链上的氢原子被氯原子无规取代，发现当少量的氢（10~50%）被取代时，其软化点下降，而大量的氢（>70%）被取代时则软化点又上升，如图示意，试解释之。 解：PE 氯化反应可简化表示为：
CH 2CH 2CH 2CH 2CH 2CH 2CH 2CH
Cl
（Cl=10%）
CH 2CH 2CH CH 2CH
CH 2
（Cl ≈50%）
CH 2CH CH CH Cl CH
Cl
CH Cl Cl Cl （Cl ≥70%）
由于Cl=35.5，CHCl=48.5，CH 2=14，
当Cl=10%时，22
5.48145
.35%10=?+=
x x
即相当于
CH 2()CH
22
当Cl ≈50%时，同样解得6.1=x
即相当于
CH 2()CH
Cl
1.6
当Cl ≥70%时，解得1.1=x
即相当于CH 2()CH
Cl
1.1
从分子的对称性和链的规整性来比较，PE 链的规整性最好，结晶度最高；链中氢被氯取代后，在%50≤Cl 前，分子对称性破坏，使结晶度和软化点都下降；当%70≥Cl 时，分子的对称性又有恢复，因此产物软化温度又有些上升，但不会高于原PE 的软化温度。
1 高分子溶液的特征是什么？把它与胶体溶液或低分子真溶液作比较，如何证明它是一种真溶液。
2 293K 时于0.1L 的容量瓶中配制天然胶的苯溶液，已知天然胶重10-3kg ，密度为991kg·m -3，分子量为2×105。假定混合时无体积效应。试计算：（1）溶液的浓度c(kg·L -1)；（2）溶质的摩尔数（n 2）和摩尔分数（x 2）；（3）溶质和溶剂的体积分数（Φ1,Φ2）为多少？
解：（1）浓度
)(1011.0/10/1
232---??===L kg V W c （2）溶质摩尔数
6
6
6
212221111112313322263
53
222105.4105109.1105)
(109.1078
.0874
.010899.9//)
(10899.910009.11.0)(10009.1991.0/10/)(10510
10210/-----------?=?+?=+=∴=??===?=?-=?===?=??==n n n x m ol M V M W n L V L W V m ol M W n ρρ
（3）体积分数
998
.0012.011012.010
009.110899.910009.1213
23
2122=-=-==?+??=+=---φφφV V V
3 计算聚乙烯酸乙烯酯的溶度参数。已知摩尔原子吸引常数为：
摩尔原子/)(23
21-?cm J G i C H O(酯)
（298K ） 0 139.7 255
聚合物密度3
31025.1-??=m kg ρ，溶度参数的实验值)(4.22~9.182
3
2
1
-?=cm J δ。
解： PVA C
10086.0-?=mol kg M
∑?+?+???==)25527.139604(10086.01025.16
3
0i i G n M ρ
δ
)(6.192
3
21-?=cm J
4 上题中若已知基团吸引常数分别为：
CH 2
271， CH
57， COO
310，
CH 3
436，
求聚乙烯酸乙烯酯的溶度参数，并与上题的结果相比较。
解：基团
)(23
21
-?cm J F i )(2
3
21
-?cm J F n i i CH 2
271 271 57 57 COO
632 632 CH 3
436 436
∑+++??==∴)43663257271(10086.01025.16
3
0i i F n M ρ
δ
)(3.2023
21-?=cm J
5 用磷酸三苯酯（6.191=δ）做PVC （4.19=P δ）的增塑剂，为了加强它们的相容性，
尚须加入一种稀释剂（3.16'1=δ，分子量为350）。试问这种稀释剂加入的最适量为多少？
解：设加入稀释剂的体积分数为1φ，重量为1W ，由溶剂混合法则：
)1(111'1φδφδδ-+=P
113.16)1(6.194.19φφ+-=
解出06.01=φ，94.0112=-=φφ，若取磷酸三苯酯100份，其分子量=326，
350/326/100350
/06.011W W +=
85.61=∴W （份）
6 （1）应用半经验的“相似相溶原则”，选择下列聚合物的适当溶剂：天然橡胶，醇酸树脂，有机玻璃，聚丙烯腈；（2）根据“溶剂化原则”选择下列聚合物的适当溶剂：硝化纤维，聚氯乙烯，尼龙6，聚碳酸酯；（3）根据溶度参数相近原则选择下列聚合物的适当溶剂：顺丁橡胶，聚丙烯，聚苯乙烯，涤纶树脂。 解：（1）相似相溶原则：
(CH 2C
3
CH
CH 2)n
溶剂：
n
C
7H 16
，，CH 3
n
)O R
O
C R'C (CH 3C OC 2H 5
O
n
)(CH 2C CH 3
3CH 3C CH 3O ，CH 3C OC 2H 5
O
n )
(CH 2CH CH 2
CN CN
，
H C O
N
CH 3
CH 3
（2）溶剂化原则：
O N O 2
Cell
溶剂： O
R R
-，
O C
CH 3CH 3
-
CH 2CH Cl
()
n O -，
O C
CH 3
CH 3
-
()n CH 2C NH O
5[]
-OH
n []O
C CH 3
CH 3
O C O C H
H Cl
Cl +
+
（3）溶度参数相近原则：
CH 2CH CH CH 2()
n 溶剂：
()
n CH 2CH CH 3
，
CH 3
()
n
CH 2CH CH 3
()
n OCH 2CH 2O C
O
C O
OH
+
C 2H 2Cl 4
7 由高分子的混合自由能（
m G
?），导出其中溶剂的化学位变化（1μ?），并说明在什么条件下高分子溶液中溶剂的化学位变化，等于理想溶液中溶剂的化学位变化。
解：由
)ln ln (212211φχφφn n n RT G m ++=?
则2
,,11)(n P T m n G ?
????????=?μ
?
??
???+-+=???
??????? ?
?+++++??=221212121212221111)11(ln ln ln φχφφχx RT xn n xn n xn n xn n xn n n n n RT
当溶液浓度很稀时，
12<<φ，2
222121
)1ln(ln φφφφ--≈-=
?
???????? ?
?-+-=?∴2212121φχφμx RT 当
211=
χ，且高分子与溶剂分子体积相等时， 1/12==V V x ，则有：
2212
212211RTx n n n RT xn n xn x RT x RT -=+-=?
????
?+?-=-=?φμ
而理想溶液
[]2211ln ln x n x n RT G i m
+=?
2,,11
)(n P T i
m i
n G ?
???????=?μ
2
21
2
11
212221111)1ln(ln ln
ln ln RTx x RT x RT n n n RT n n n n n n n n n RT ≈-==+=?
?
????+++??=
则此时 i 11μμ?=?
8 Huggins 参数1χ的物理意义如何？在一定温度下1χ值与溶剂性质（良溶剂、不良溶剂、非溶剂）的关系如何？在一定溶剂中1χ值与混合热及温度的关系如何？ 解：由
kT Z 121)2(εχ?-=
及2
2111)(δδχ-=RT V
在一定温度下，
当01<χ即012χ即012>?ε，视1χ数值的大小，
其中5.01<χ可溶解，5.01=χ为θ溶剂，5.01>χ难溶解。 由
211φχRTn H m =?
当01<χ，
0
0=?m H ，则0
当01>χ，
0>?m H ，则m G ?视m S ?与m H ?的数值而定。
9 一种聚合物溶液由分子量M 2=106的溶质（聚合度x=104）和分子量M 1=102的溶剂组成，构成溶液的浓度为1%（重量百分数），试计算： （1）此聚合物溶液的混合熵
m
S ?（高分子）；
（2）依照理想溶液计算的混合熵'm
S ?（理想）；
（3）若把聚合物切成104
个单体小分子，并假定此小分子与溶剂构成理想溶液时的混合熵''m
S ?；
（4）由上述三种混合熵的计算结果可得出什么结论？为什么？ 解：由题意，浓度c=1%可知
%1212=+W W W 和%
992
11
=+W W W
设此溶液为0.1kg ，相当于高分子0.001kg ，溶剂0.099kg ，则 摩尔数 99.01.0/099.0/111===M W n
632221010/001.0/-===M W n 体积分数99.0101099.099
.06
42111=?+=+=-xn n n φ
01.0112=-=φφ
（1）)ln ln ()(2211φφn n R S m
+-=?高分子 )01.0ln 1099.0ln 99.0(31.86-+-= )(1027.812--??=K J
（2）摩尔分数： 11099.099.06
2111≈+=+=-n n n x
6
6
6212210
1099.010---≈+=+=n n n x
)ln ln ()(2211'x n x n R S m +-=?理想
)
(1015.1)10ln 101ln 99.0(31.81466----??=+-=K J
（3）切成104
个小分子时，
摩尔数 99.01=n ，
01.010/10//16
402====M X M n n 摩尔分数
99
.001.099.099
.01=+=
x ， 01.02=x
)ln ln (2211'
'x n x n R S m +-=?
)01.0ln 01.099.0ln 99.0(31.8+-=
)(465.01-?=K J
（4）由计算结果可见：
个小分子）（（高分子）理想4'''10)(m m m S S S ?
因为高分子的一个链节相当于一个溶剂分子，但它们之间毕竟有化学键，所以其构象数目，
虽比按一个小分子计算时的理想溶液混合熵大得多，但小于按104
个完全独立的小分子的构象数。
10 在308kPS -环己烷的θ溶剂中，溶液浓度为c=7.36×10-3kg·L -1，测得其渗透压为24.3Pa ，试根据Flory-Huggins 溶液理论，求此溶液的2A 、1χ和PS 的2δ和
n M 。
解：由
????
??++= c A M RT c n 21π
对于θ溶剂，02=A n
M RT c =∴π
或 5
631075.73.24/)101036.7(30831.8/?=???==-πRTc M n
由 01)21(2
2112=-=ρχV A 即 0211=-χ 21
1=
∴χ
由 RT V 2
2111)(δδχ-=
从手册查到)(7.162
3
2
11-?=cm J δ和)(108131-?=mol cm V 2
12
1
)
108
5
.030831.8(7.16)(1
112??-=-=∴V RT χδδ
)(3.1323
21
-?=cm J
文献值为
)(5.172
321
-?cm J 。
11 用平衡溶胀法测定硫化天然胶的交联度，得到如下的实验数据：橡胶试样重为W p =2.034×10-3kg ，在298K 恒温水浴中于苯里浸泡7—10d ，达到溶胀平衡后称重
W p +W s =10.023×10-3
kg ，从手册查到298K 苯的密度3
310868.0-??=m kg s ρ，摩尔体积
1361103.89--??=mol m V ，天然橡胶密度33109971.0-??=m kg p ρ，天然橡胶与苯的相互作用参数437.01=χ，由以上数据求交联分子量（c M ）。
解：
s
s p p p
p s
p p W W W V V V ρρρφ///2+=
+=
1815.0868/10)034.2023.10(1.997/10034.21
.997/10034.2333=?-+??=
---
在0
)1ln(31
21222122=+++-φρφχφφc M V
式中由于2φ很小，可略去)1ln(2φ-展开式中的高次项，
3
535)1815.0()437.0(101093.81.9972135
212112--??=???? ??-≈∴---φχρV M c
180,24=
12 写出三个判别溶剂优劣的参数；并讨论它们分别取何值时，该溶剂分别为聚合物的良溶剂、不良溶剂、θ溶剂；高分子在上述三种溶液中的热力学特征以及形态又如何？ 解：
1
,21
,012><
>a A χ为良溶剂，此时
0,0
1
,21
,012<>
1,21
,012==
=a A χ为θ溶剂，此时与理想溶液的偏差消失，高分子链不胀不缩，处于
一种自然状态。
第四、五章 高聚物的分子量及分子量分布
1 已知某聚合物的特性粘度与分子量符合5.003.0M =η式，并有4110=M 和5
210=M 两单
分散级分。现将两种级分混合，欲分别获得000
,55=n M 和000,55=w
M 及000
,55=ηM 的三种试样。试求每种试样中两个级分的重量分数应取多少？ 解：设需104
级分的重量分数为
W ，则105级分的重量分数为W -1
第一种试样：
∑=
i i
i n M W M 1
即
5410110155000x
x W W -+=
91
.0,09.0)10()10(54=≈=∴==x x x W W W
第二种试样：
∑=i
i
i w M W M
即 5
410)1(1055000?-+?=x x W W
5.0=∴x W ，即104与105各取一半重量。
第三种试样：
a
i a i i M W M 1?
??
??=∑η 即
2
5.055.04]10)1(10[55000???-+?=x x W W 65
.0,35.0)10()10(54==∴==x x W W
2 有一个二聚的蛋白质，它是一个有20%解离成单体的平衡体系，当此体系的数均分子量80000时，求它的单体分子量（0M ）和平衡体系的重均分子量（w
M ）各为多少？
解：
P —P
)
（单体M 0)
(二聚体
000,80=n M 由0M 和02M 组成，
由∑∑=i i i i n N M N M 即0000
0028
.02.0228
.02.0000,80M M M M M M +
?+?=
000,480=∴M
由 0000200200
2
228.02.0)2(28.02.0M M M M M M M M M N M N M i i i
i w i
i
?+??+?==∑∑ 400
,868.02.0000
,4828.0000,482.0=+??+?=
3 将分子量分别为105和104的同种聚合物的两个级分混合时，试求：
（1）10g 分子量为104的级分与1g 分子量为105的级分相混合时，计算n M 、w M 、z M ； （2）10g 分子量为105
的级分与1g 分子量为104
的级分相混合时，计算n M 、w M 、z M ； （3）比较上述两种计算结果，可得出什么结论？
解：（1）
890,101011
/11011/101
154
=+==
∑i i
i n M W M
180,1810111
10111054=?+?=
=∑i
i w M W M
000,55101101010110105
41082=?+??+?==
∑∑i
i
i i
i
i z
M
W M W M
（2）
000,551011
/11011/101
145
=+==
∑i i
i n M W M
820,9110111
10111045=?+?=
=∑i
i w M W M
110,99101101010110104
58102=?+??+?==
∑∑i
i
i i
i
i z
M
W M W M
（3）第一种混合物试样的分散性：
67.1=n w M M ，或03.3=w z
M M
第二种混合物试样的分散性：
67.1=n w M M ，或08.1=w z
M M
可见分子量小的级分对n M 影响大；分子量大的级分对w M 和z M 影响大。
4 今有下列四种聚合物试样：
（1）分子量为2×103的环氧树脂；
（2）分子量为2×104
的聚丙烯腈；
（3）分子量为2×105
的聚苯乙烯；
（4）分子量为2×106
的天然橡胶；
欲测知其平均分子量，试分别指出每种试样可采用的最适当的方法（至少两种）和所测得的平均分子量的统计意义。
解：（1）端基分析法（n M ），VPO 法（n M ）； （2）粘度法（ηM ），光散射法（w M ）； （3）粘度法（ηM ），光散射法（w M ）；
（4）膜渗透法（n M ），粘度法（ηM ）。
5 如果某聚合物反应在恒定的引发速率和恒定的链增长速率下进行，并且聚合过程无链终止。试求聚合产物的n w M M /比为多大？ 解：由定义
?
?∞
∞
=
)()(dM
M N MdM M N M n
和
??∞
∞
=
002
)()(MdM M N dM M M N M w
由题意并假定N 为常数，则上二式积分是
22/2M M M M n ==，M
M M M w 322/3/23== 33.134==∴n w M M
6 今有A 、B 两种尼龙试样，用端基滴定法测其分子量。两种试样的重量均为0.311g ，以0.0259mol ·dm -3KOH 标准溶液滴定时，耗用碱液的体积均为0.38ml 。（1）若A 试样结构为：
H NH(CH 2)6NH C
(CH 2)4O
C O
OH
[]n
其数均分子量为多少？（2）若测知试样B 的数均分子量为6.38×104，则B 试样的分子结构特征如何？（3）推测两种尼龙试样的合成条件有何不同？
解：（1）
610,3138.00259.0103111.013)
(=???==a A n N ZW M
（2）由题意)()(2A n B n M M ≈，可见2=Z ，则B 结构为
[]n C
(CH 2)4C O
NH(CH 2)6NH O C
O
(CH 2)4C O
HO OH
（3）合成A 为二元酸与二元胺等当量反应；B 为二元酸过量。
(1)试用c c -/π与)c c -1
/π两种作图法分别求出，并比哪种图形的线性好，为什么？
(2)试由曲线的线性部分斜率求出2A 和
3A 。
()c /π()2
1
/c π分别作出c c -/π与)
c c -2
1/π图，如下所示：
在()c c -/π曲线上，截距
()m M RT
c n 3.0/0≈=
π
斜率
)(2.01
42-?=kg m RTA 700
,814108.93.0298
31.83=???=
∴-n M
())(109.729831.88.92.0//2342--???=??==
g mol cm RT c c A π
在()c c -2
1/π曲线上，截距
()m M RT c n 7.0/2
1
2
10
≈??? ??=π
斜率)(08.02)(12/72
2
1
-?≈Γkg m RT 700
,515108.97.0298
31.87.0322=???==∴-RT M n )(1043.410)105157002988
.9131.8(1008.02)22
346
362211
---???=???????=?=g mol cm M RT A n （斜率n
n
n
n n M A M M A M M A 222222232414141==Γ=Γ=
)(1053.2515700)1043.4(41
36224---???=??=g mol cm
8 将聚苯乙烯溶于甲苯配成浓度为4.98×10-1kg·m -3的溶液，于298K 测得其流出粘度为9.7
×10-4Pa·s ，在相同条件下甲苯的流出粘度为5.6×10-4
Pa·s ， （1）用一点法计算特性粘度][η；
（2）若已知69.04107.1][M -?=η和1
21101.2-?=mol φ，试计算PS 的平均分子量（ηM ）
和平均聚合度（n X ）。
（3）求PS 在此条件下的均方末端距2h 。
解：（1）73.1106.5107.94
4
0=??==--ηηηr
73
.01=-=r sp ηη
11098.4)]73.1ln 73.0(2[)]ln (2[][2
1
2
1
-?-=
-=
c r sp ηηη
)(21.11
-?=g dl （2）569
.014110
83.3)107.121.1()][(?=?==-a K M ηη
3682
1041083.35
0=?==M M X n η
（3）由M h 2/32)(][φ
η= 3
1
21
53
12
/12)101.21083.321.1()][()
(???==∴φηM
h
)(1002.610
nm -?=
9 聚苯乙烯于333.0K 环已烷溶剂中（θ条件）测得其特性粘度[η]θ=0.40dl ?g -1
，而在甲
苯中同样温度下测定的特性粘度[η]=0.84dl ?g -1，并知在此条件下，K=1.15×10-4
，α=0.72，试求：
（1）此聚苯乙烯的平均分子量ηM ；
（2）聚苯乙烯在甲苯中的一维溶胀因子a ；
（3）此聚苯乙烯的无扰尺寸2/12
0)(h 。
解：（1）
5
4
1032.2)1015.184.0()][(
72
.011?=?==-a K M ηη
（2）
28.1)40.084.0()][][(
3131===θηηa
（3）
3
131
)101.21032.240.0()][()(21
5
2/120
???==φηθM
h
)(4.35)(1054.310
nm m =?=-
10 已知聚苯乙烯试样在丁酮溶液中的分子尺寸，若以苯为标准（）进行光散射测定。数据如下：
0n c )，电光源的波长m μλ436=。试由以上数据计算w M 和2A 。
解：由c A M R K w
c 29021
2+=
2
323
492222042)10230.0(1002.6)10436(376.14)(4--????==πλπc n A d d n N K
)(10818.1224--???=kg mol m 90
4390)(90)(9090901023.31085.415
I I
R I I R --?=?=?=苯苯
90R
902/R
Kc
作Kc/(2R 90)-c 关系图。
由曲线的截距=5.6×10-3
(mol ?kg -1
),
5
3
3
1078.1106.510?=?=∴-w M
由曲线的斜率=3.5×10-3
，
)
(1075.12105.32333
2---???=?=∴g mol cm A
11 血红素在水中的沉降系数与扩散系数，校正到293K 下的值分别为4.41×10-13
s 和6.3×10-7m 2?s -1 ，在293K 时的比容为0.749×10-3m 3?kg -1,水的密度为0.998 ×103
m 3?kg -1。试求此血红素的分子量；若血红素每17kg 才含10-3kg 铁，则每个血红素分子含多少个铁原子？ 解：
)
/(1086.3171056.656
.6)10988.010749.01(103.6101041.429331.8)
1(43
3373
13分子原子Fe Fe e v D RTS M p -----?=?==???-?????=
?-=
12 已知某生物高分子在293 K 的给定溶剂中（粘度s Pa ??=-4
1022.3η）为球状分子。
用该聚合物重量1g ，容积为10-6m 3，测得其扩散系数为8.00×10-10
m 2?s -1)。求此聚合物的分子量。
高分子物理课后答案何曼君第三版
高分子物理课后答案,何曼君,第三版 第三章 高分子的溶解过程与小分子相比有什么不同？ 高分子与溶剂分子的尺寸相差悬殊，两者运动分子运动速度差别很大，现是溶剂分子渗入高聚物内部，是高聚体膨胀，称为“溶胀”，然后高分子均匀分散在溶剂中，形成完全溶解的分子分散的均相体系。对于交联的高分子只停留在溶胀阶段，不会溶解。 第二维里系数A2的物理意义？ 第二维利系数的物理意义是高分子链段和链段间的内排斥与高分子链段和溶剂分子间能量上相互作用、两者相互竞争的一个量度。它与溶剂化作用和高分子在溶液里的形态有密切关系。良溶剂中，高分子链由于溶剂化作业而扩张，高分子线团伸展，A2是正值；温度下降或在非良溶剂，高分子线团收缩，A2是负值；当链段与链段、溶剂与高分子链段相互作业想等时，高分子溶液符合理想溶液的性质，A2为零，相当于高分子链处于无扰状态。 高分子的理想链和真实链有哪些区别？ ①理想链是一种理论模型，认为化学键不占体积，自由旋转，没有键角和位垒的限制，而真实链有键角限制和位垒的限制。 ②理想链没有考虑远程相互作用和近程相互作用，而真实链要考虑链节与链节之间的体积排除和链与周围环境的相互作用以及链与链之间的相互作用等。 高分子的稀溶液、亚浓溶液、浓溶液有哪些本质的区别？ 三种溶液最本质的区别体现在溶液中和高分子无规线团之间的相互作用和无规线团的形态结构不同： ① 稀溶液：高分子线团是相互分离的，溶液中高分子链段的分布也是不均一的；线团 之间的相互作用可以忽略。 ②浓溶液：大分子链之间发生相互穿插和缠结，溶液中链段的空间密度分布趋于均一。 ② 亚浓溶液：亚浓溶液介于稀溶液和浓溶液之间，高分子线团开始相互穿插交叠，整 个溶液中链段的分布趋于均一；高分子线团与临近线团开始相互作用。 第四章一般共混物的相分离与嵌段共聚物的微相分离在本质上有何差别？ 由于嵌段共聚物的嵌段间不相容而发生相分离，平均相结构微区的大小只有几十到几百纳米，即微相分离，两相之间的作用力是化学键。两种聚合物共混时，由于混合熵很小，混合晗决定于聚合物之间的相互作用，通常较小，所以两种聚合物混合自由能通常大于零，是分相的。而一般共混物两相界面之间的作用力是分子间作用力或氢键，其分相可能是宏观可
何曼君第三版高分子物理答案(新版答案)
课后作业答案： 第一章 2、 W 1=250/(250+280+300+350+400+450+500+600)=250/3130=0.0799 W 2=0.0895 W 3=0.0958 W 4=0.1118 W5=0.1278 W6=0.1438 W7=0.1597 W8=0.1917 111 3910.07990.08950.09580.11180.12780.14380.15970.19170.002556 250280300350400450500600n i i M w M = ===+++++++∑424w i i M w M ==∑； 2 2 (1)12903w n n n M M M σ=-=； 22 (1)15173w w V M d =-= 4、粘度法测定分子量，得到的数据为不同浓度的溶液流经乌氏粘度计的两到标志线所需的时间。粘度一方面与聚合物的分子量有关，另一方面也与聚合物分子的结构、形态和在溶剂中的扩张程度有关。因此，粘度法测得的分子量为相对分子量。 渗透压法测定分子量，得到的数据为不同浓度的溶液对应的平衡渗透压，与溶液中溶剂和溶质的摩尔分数有关，因此测得的是数均分子量。 光散射法测定分子量，是将固定波长的光线通过不同浓度的溶液，而散射光的强度是由各种大小不同的分子所贡献的。因此测得的分子量为重均分子量。 5、如知道分子量的数量微分分布函数N （m ）和质量微分分布函数W(m),则可通过下式求出n M 和w M . 01 ()()n M N m MdM W N dM M ∞ ∞= = ? ? ()w M W m MdM ∞ = ? 6、 2i i i i i i w i i i i i i i i n M W M M W M n M W = ==∑∑∑∑∑ 1 i i i i i n i i i i i i i i n M W M W W n M M = = = ∑∑∑∑∑ 1/( )i i i M W M αα η=∑ ； 以为α值在-1到1之间，因此n w M M M η≤≤ 7、今有一混合物，有1克聚合物A 和2 克同样类型的聚合物B 组成，A 的分 子量M A = 1×105 g ．mol -1; B 的分子量M B = 2×105 g ．mol -1。计算该混合物的
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χ 1 （ A ）聚合物能溶解在所给定的溶剂中 A. χ 1<1/2 B. χ 1 >1/2 C. χ 1 =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 ）。 A．高聚物的取向状态是热力学上一种非平衡态；
高分子物理修订版课后习题答案 何曼君 陈维孝 董西侠 1990年 复旦大学出版社 word版本
第一章 高分子链的结构 1 写出由取代的二烯（1，3丁二烯衍生物） CH 3CH CH CH CH COOCH 3 经加聚反应得到的聚合物，若只考虑单体的1，4-加成，和单体头-尾相接，则理论上可有几种立体异构体？ 解：该单体经1，4-加聚后，且只考虑单体的头-尾相接，可得到下面在一个结构单元中含有三个不对称点的聚合物： CH CH CH CH CH 3 COOCH 3n 即含有两种不对称碳原子和一个碳-碳双键，理论上可有8种具有三重有规立构的聚合物。 2 今有一种聚乙烯醇，若经缩醛化处理后，发现有14%左右的羟基未反应，若用HIO 4氧化，可得到丙酮和乙酸。由以上实验事实，则关于此种聚乙烯醇中单体的键接方式可得到什么结论？ 解：若单体是头-尾连接，经缩醛化处理后，大分子链中可形成稳定的六元环，因而只留下少量未反应的羟基： CH 2 CH OH CH 2 CH OH CH 2 CH OH CH 2O CH 2 CH 2 O CH CH 2 CH 2 CH OH 同时若用HIO 4氧化处理时，可得到乙酸和丙酮： CH 2 CH CH 2 OH CH CH 2 OH CH OH 4 CH 3C OH O + CH 3C O CH 3 若单体为头-头或尾-尾连接，则缩醛化时不易形成较不稳定的五元环，因之未反应的OH 基数应更多（>14%），而且经HIO 4氧化处理时，也得不到丙酮： CH 2 CH CH CH 2 CH 2 CH CH O CH O 2 O CH CH 2 CH 2 CH OH CH 2 CH CH OH CH 2CH 2 CH OH OH 4 CH 3C OH O + OH C O CH 2CH 2C OH O 可见聚乙烯醇高分子链中，单体主要为头- 尾键接方式。 3 氯乙烯（CH 2 CH Cl ）和偏氯乙烯（ CH 2CCl 2 ）的共聚物，经脱除HCl 和裂解后，产物 有： ，Cl ，Cl Cl ，Cl Cl Cl 等，其比例大致为10：1：1：10（重量）， 由以上事实，则对这两种单体在共聚物的序列分布可得到什么结论？ 解：这两种单体在共聚物中的排列方式有四种情况（为简化起见只考虑三单元）： CH 2 CH Cl CH 2 C Cl Cl + (V) (D)
《高分子物理》试题
《高分子物理》试题 开课学院：材料学院类别：共（ 3 ）页 课程号：考试性质：考试 一、解释概念（15分，每题3分） 1、全同立构 2、球晶 3、高分子合金 4、熵弹性 5、应力松弛 二、选择答案（20分，每题1分） 1、高分子科学诺贝尔奖获得者中，（）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、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（）。 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。 3、聚苯乙烯在张应力作用下，可产生大量银纹，下列说法错误的是（）。 A、银纹是高度取向的高分子微纤构成。 B、银纹处密度为0，与本体密度不同。 C、银纹具有应力发白现象。 D、银纹具有强度，与裂纹不同。 4、提高高分子材料的拉伸强度有效途径为（）。 A、提高拉伸速度， B、取向， C、增塑， D、加入碳酸钙 5、下列四种聚合物在各自的良溶剂中，常温下不能溶解的为（）。 A、聚乙烯， B、聚甲基丙烯酸甲酯， C、无规立构聚丙烯， D、聚氯乙烯 6、高分子热运动是一个松弛过程，松弛时间的大小取决于（）。 A、材料固有性质 B、温度 C、外力大小 D、以上三者都有关系。 7、示差扫描量热仪(DSC)是高分子材料研究中常用的方法，常用来研究（）。 ⑴T g，⑵T m和平衡熔点，⑶分解温度T d，⑷结晶温度T c，⑸维卡软化温度，⑹ 结晶度，⑺结晶速度，⑻结晶动力学 A、⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻ B、⑴⑵⑶⑷⑹⑺⑻ C、⑴⑵⑶⑷⑸ D、⑴⑵⑷⑹ 8、你会选（）聚合物用作液氮罐的软密封。（液氮沸点为77K） A、硅橡胶， B、顺丁橡胶， C、天然橡胶， D、丁苯橡胶
高分子物理课后习题答案金日光华幼卿第三版
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。 等。 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）由于等归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： (1)聚丙烯腈与碳纤维； 线性高分子梯形高分子 (2)无规立构聚丙烯与等规立构聚丙烯； 非晶高分子结晶性高分子
高分子材料化学与物理-复旦大学材料科学系
2016年高分子材料化学与物理考试大纲 一：高分子物理部分 参考书目录： 何曼君、陈维孝、董西侠编《高分子物理（修订版）》，复旦大学出版社，1990年10月 何曼君、张红东、陈维孝、董西侠编《高分子物理（第三版）》，复旦大学出版社，2007年3月 考试形式和试卷结构 一、试卷满分及考试时间 试卷满分为75分，考试时间为分钟. 二、答题方式 答题方式为闭卷、笔试. 三、试卷内容结构 四、试卷题型结构 名词解释及简答题 解答题（包括证明题） 考试内容 聚合物材料的结构特点 1. 掌握高分子链结构的特点 2. 理解高分子链结构的内容构造；构型；构象；结构单元；结构单元的键接结构；支化度；交联度；嵌段数；序列长度；旋光异构；几何异构等概念； 3. 理解高分子链的远程结构分子的大小；内旋转构象链段；静态柔顺性；动态柔顺性等概念； 4. 了解高分子链的构象统计方法；掌握末端距；均方末端距；均方根末端距；均方均方末端距；B条件；无扰尺寸A； Kuhn链段长度le；极限特征比C Y；均方旋转半径；无规线团的形状等概念； 了解和掌握高分子的聚集态结构内容，包括： 1. 高聚物分子间的作用力内聚能密度； 2. 高聚物结晶的结构和形态聚合物结晶模型；晶态结构模型；非晶态模型； 3. 高分子的结晶过程结晶度；结晶动力学；晶体生长；半结晶期； 4. 结晶热力学熔限； 5. 聚合物的取向态结构取向度； 6. 了解高分子液晶及应用性能，如热致型液晶；溶致型液晶；高分子液晶的结构；高分子液晶相变； 掌握高分子的分子运动特点及特点，包括： 1. 高聚物分子运动的特点高分子分子运动现象；运动单元的多样性；高分子运动的时间依 赖性；高分子运动的温度依赖性； 2. 高聚物的次级松弛 3. 高聚物的玻璃化转变聚合物的玻璃化转变理论；影响Tg的结构因素及改变Tg手段
高分子物理习题答案
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 （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。 （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 ②反式1，4-加成 ③1，2-加成全同立构 ④1，2-加成间同立构 ⑤3，4-加成全同立构 ⑥3，4-加成间同立构 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；
高分子物理-金日光-课后习题答案(1)
1. 构型与构象有何区别？聚丙烯分子链中碳－碳单键是可以旋转的，通过单建的内旋转是否可以使全同立构的聚丙烯变为间同立构的聚丙烯？为什么? 答：构型：是指分子中由化学键所固定的原子在空间的几何排列。 构象：由于分子中的单键内旋转而产生的分子在空间的不同形态。 全同立构聚丙烯与间同立聚丙烯是两种不同构型，必须有化学键的断裂和重排。 3. 哪些参数可以表征高分子链的柔顺性？如何表征？ 答： 空间位阻参数δ 2 1 2,20??????=r f h h δ答：因为等规PS 上的苯基基团体积较大，为了使体积较大的侧基互不干扰，必须通过C －C 键的旋转加大苯基之间的距离，才能满足晶体中分子链构象能量最低原则；对于间规PVC 而言，由于氢原子体积小，原子间二级近程排斥力小，所以，晶体中分子链呈全反式平面锯齿构象时能量最低。 δ越大,柔顺性越差；δ越小，柔顺性越好； 特征比C n 220nl h c n = 对于自由连接链 c n =1 对于完全伸直链c n =n ，当n→∞时，c n 可定义为c ∞，c ∞越小，柔顺性越好。 链段长度b ：链段逾短，柔顺性逾好。 7.比较下列四组高分子链的柔顺性并简要加以解释。 解：（1）PE>PVC>PAN 主链均为C －C 结构，取代基极性－CN ﹥－Cl ，所以，聚丙烯腈的柔顺性较聚氯乙烯差； （2）2>1>3 1与3中都含有芳杂环，不能内旋转；3中全为芳环，柔顺性最差；主链中-O-会增加链的柔顺性； （3）3>2>1 因为1中取代基的比例较大，沿分子链排布距离小，数量多，分子链内旋转困难；2和3中均含有孤立双键，易内旋转，故柔顺性较好。 （4）2>1>3 2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。 第2章 聚合物的凝聚态结构 1. 名词解释
复旦大学2017年硕士《材料科学系高分子材料化学与物理》考试大纲_复旦大学考研大纲
复旦大学2017年硕士《材料科学系高分子材料化学与物理》考试大 纲 一：高分子物理部分 参考书目录： 何曼君、陈维孝、董西侠编《高分子物理（修订版）》，复旦大学出版社，1990年10月 何曼君、张红东、陈维孝、董西侠编《高分子物理（第三版）》，复旦大学出版社，2007年3月考试形式和试卷结构 一、试卷满分及考试时间 试卷满分为75分，考试时间为分钟． 二、答题方式 答题方式为闭卷、笔试． 三、试卷内容结构 四、试卷题型结构 名词解释及简答题 解答题（包括证明题） 考试内容 聚合物材料的结构特点 1.掌握高分子链结构的特点 2.理解高分子链结构的内容构造;构型;构象;结构单元;结构单元的键接结构;支化度;交联度;嵌段数;序列长度;旋光异构;几何异构等概念; 3.理解高分子链的远程结构分子的大小;内旋转构象链段;静态柔顺性;动态柔顺性等概念; 4.了解高分子链的构象统计方法；掌握末端距;均方末端距;均方根末端距;均方均方末端距;?θ条件;无扰尺寸A;Kuhn链段长度le;极限特征比C?;均方旋转半径;无规线团的形状等概念; 了解和掌握高分子的聚集态结构内容，包括： 1.高聚物分子间的作用力内聚能密度; 2.高聚物结晶的结构和形态聚合物结晶模型;晶态结构模型;非晶态模型; 3.高分子的结晶过程结晶度;结晶动力学;晶体生长;半结晶期; 4.结晶热力学熔限; 5.聚合物的取向态结构取向度; 6.了解高分子液晶及应用性能，如热致型液晶;溶致型液晶;高分子液晶的结构;高分子液晶相变; 掌握高分子的分子运动特点及特点，包括： 1.高聚物分子运动的特点高分子分子运动现象;运动单元的多样性;高分子运动的时间依赖性;高分子运动的温度依赖性; 2.高聚物的次级松弛 3.高聚物的玻璃化转变聚合物的玻璃化转变理论;影响Tg的结构因素及改变Tg手段 4.晶态高聚物的分子运动 5.高聚物的粘性流动高分子粘性流动的特性;牛顿流体;非牛顿流体;高分子流动理论 6.高分子粘度测试技术 掌握和了解高分子溶液热力学基础知识和概念，主要内容包括： 1．溶液：理想溶液;无热溶液;正规溶液;非正规溶液(或真实溶液);θ溶液; 2．高分子溶液溶度参数;
高分子物理何曼君第3版课后答案
第1章 1请你列举出20种?常?活中经常接触到的?分?材料，并写出其中10种聚合物的名称和化学式。 解答：常?的?分?材料：聚?烯塑料桶、聚丙烯编织袋、涤纶（聚对苯?甲酸? ?醇酯）、EVA热熔胶（聚?烯和聚醋酸?烯酯的共聚物）、顺丁橡胶鞋底、尼?袜、ABS塑料、环氧树脂黏合剂、环氧树 脂泡沫、聚氨酯泡沫、聚氨酯涂料、油改性聚酯清漆、育秧薄膜（聚氯?烯）、电线包?（聚氯?烯）、有机玻璃（聚甲基丙烯酸甲酯）、维尼?（聚?烯醇缩甲醛）、尼?66 、奶瓶（聚碳酸酯）、聚四氟?烯、丁苯橡胶、塑料拖鞋（聚氯?烯）、?机表?的光敏涂料、天然橡胶、复合地板（脲醛树脂）、凉?塔（不饱和树脂玻璃钢）等。 2有8本?说，它们的厚度不同，分别为250?、280?、300?、350?、400?、450?、500?和600?，请算出它们的数均?数和重均?数以及分布宽度指数。请思考为什么重均?数?于数均?数。 解答： 分布宽度指数＝重均?数/数均?数＝423.61/391.25＝1.08； 按书?重量统计平均的?数为重均?数，其值等于每书的?数乘以其重量分数的总和。数 均?数相当于总?数除以书本数。 对于重均?数，重的分?的权重?，数均?数的话，权重都是1。所以重均?数?于数均?数。 3试?较聚苯?烯与苯?烯在性能上有哪些差别。 解答：差别： （1）聚苯?烯是有?定强度的?聚物，在外观上是固体，在分?结构上没有双键；苯?烯是?分?的液体，分?结构上有双键。
（2）苯?烯做出来的产品?聚苯?烯做出来的产品要脆。另外苯?烯暴露在空?中会逐渐被氧化，?聚苯?烯不会。 4为什么说黏度法测得的分?量是相对的分?量，渗透压法测得的是数均分?量，光散射法测得的是重均分?量？ 解答：（1）黏度法是由公式得到，?α?是从得到。在测α时所?到的[η]是通过相对黏度和增?黏度计算得到。因此[η]不是溶剂的绝对黏度，那么得到的分?量也是相对的分?量。 （2）渗透法测定分?量依据为时 所以 即渗透压法测得分?量为数均分?量。 （3）在光散射法中常?θ＝90°时的瑞利?R90计算溶质的分?量。 因此测得的是重均分?量。 5如果知道聚合物的分?量分布函数或分布曲线，如何求得和？ 解答：
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=8.28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。
高分子物理试题库
高分子物理试题库 一、名词解释 取向：取向是指非晶高聚物的分子链段或整个高分子链，结晶高聚物的晶带、晶片、晶粒等，在外力作用下，沿外力作用的方向进行有序排列的现象。 特性粘度 柔顺性：高分子链能够改变其构象的性质称为柔顺性。 链段：由于分子内旋受阻而在高分子链中能够自由旋转的单元长度。是描述柔性的尺度。 内聚能密度：把1mol 的液体或固体分子移到其分子引力范围之外所需要的能量为内聚能。单位体积的内聚能称为内聚能密度，一般用CED 表示。 溶解度参数：内聚能密度的平方根称为溶解度参数，一般用δ表示。 等规度：等规度是高聚物中含有全同立构和间同立构总的百分数。 结晶度结晶度即高聚物试样中结晶部分所占的质量分数(质量结晶度)或者体积分数(体积结晶度)。 液晶：在熔融状态下或溶液状态下，仍然部分保持着晶态物质分子的有序排列，且物理性质呈现各向异性，成为一种具有和晶体性质相似的液体，这种固液之间的中间态称为液态晶体，简称为液晶。 聚电解质溶液 脆性断裂 时温等效原理 零切黏度 应力松弛 银纹 粘弹性 表观粘度 应力 应变 弹性模量 柔量 泊松比 冲击强度 强迫高弹形变 增塑作用 内增塑作用 外增塑作用 蠕变 动态粘弹性 静态粘弹性 滞后 内耗 牛顿流体 假塑性流体 膨胀性流体 宾汉流体 二．选择题 1. 测量重均分子量可以选择以下哪种方法： D A ．粘度法 B ．端基滴定法 C ．渗透压法 D ．光散射法 2. 下列那种方法可以降低熔点： B D 。 A. 主链上引入芳环； B. 降低结晶度； C. 提高分子量； D. 加入增塑剂。 3. 多分散高聚物下列平均分子量中最小的是 A A 、n M B 、w M C 、z M D 、M 4. 聚合物在溶液中通常呈 C 构象。 A ．锯齿形 B ．螺旋形 C ．无规线团 D ．梯形
高分子物理何曼君版)课后习题答案
第一章高分子链的结构 1写出由取代的二烯（1，3 丁二烯衍生物） CH5-CH=CH-CH=CH-COOCH3 经加聚反应得到的聚合物，若只考虑单体的1, 4-加成，和单体头-尾相接，则理论上可有几种立体异构体？ 解：该单体经1，4-加聚后，且只考虑单体的头■?尾相接，可得到下而在一个结构单元中含有三个不对称点的聚合物： ——CH-CH=CH-CH- I I Jn COOCH3 CH3 即含有两种不对称碳原子和一个碳■碳双键，理论上可有8种具有三重有规立构的聚合物。2今有一种聚乙烯醇，若经缩醛化处理后，发现有14%左右的疑基未反应，若用HIO J氧化, 可得到丙酮和乙酸。由以上实验事实，则关于此种聚乙烯醇中单体的键接方式可得到什么结论？解：若单体是头■尾连接.经缩醛化处理后，大分子链中可形成稳疋的六元环，因而只留下少量未反应的疑基： -CH2-CH-CH2-CH-CH2-CH. OH OH OH CHQ CH2-CH—CH.-CH- \ / o——CH2 同时若用HlOd氧化处理时，可得到乙酸和丙酮： —叶旷叶旷叶旷斗吧严+ CH 3C-CH3 o 若单体为头-头或尾■尾连接，则缩醛化时不易形成较不稳左的五元环，因之未反应的0H基数应更多（＞14%）,而且经HIO。氧化处理时，也得不到丙酮： CH2O —CH.-CH —CH —CH? — CH?-CH—— I I I OH OH OH CH—CH2-CH—— 。 、 昇 UIQ —CH2—CH—CH—CPU—CH9—CH ---------- Z—CH￡—OH I I I 3II OH OH OH O + OHC-CH^CH^C-OH O 0 可见聚乙烯醇髙分子链中，单体主要为头■尾键接方式。 3氯乙烯（CH产CH—Cl）和偏氯乙烯（狙=切。的共聚物，经脱除HC1和裂解后，产物有: 由以上事实，则对这两种单体在共聚物的序列分布可得到什么结论? 解：这两种单体在共聚物中的排列方式有四种情况（为简化起见只考虑三单元）：
高分子物理课后习题答案(详细讲解)金日光第三版
高分子物理答案（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。 等。 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）由于等归立构聚苯乙烯的两个苯环距离比其德华半径总和小，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，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）聚丙烯睛与碳纤维； （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。 7. 比较下列四组高分子链的柔顺性并简要加以解释。 解：
《高分子物理》考试大纲
《高分子物理》考试大纲 一．适用对象： 专升本入学考 二．考试内容与要求： 1、绪论 1.1高分子科学和高分子物理学的建立、发展和现状（了解） 1.2高分子物理的研究对象（了解） 1.3本课程的学习方法（了解） 2、高分子的链结构（必考） 2.1高分子链的近程结构 2.2高分子链的远程结构构象与柔顺性 3、高分子的聚集态结构（必考） 3.1高聚物分子间作用力（掌握） 3.2高聚物结晶的形态与结构（掌握） 3.3高聚物的结晶过程（掌握） 3.4结晶热力学（了解） 3.5高聚物的取向态结构（掌握）取向概念、取向机理、取向的应用 4、高聚物的溶液性质 4.1高聚物的溶解（溶解过程及热力学解释、溶剂的选择）（掌握） 4.2高分子溶液的热力学性质 5.高聚物的分子量及分布（必考） 5.1高聚物分子量的统计意义 5.2分子量的测定（粘度法、GPC）（掌握） 6、高聚物的分子运动与转变（必考） 6.1高聚物的分子运动特点（掌握） 6.2高聚物的力学状态与ε-T曲线（非晶态、结晶、交联）（掌握）6.3玻璃化转变及次级转变（掌握） 6.4玻璃化温度及其影响因素（掌握） 7 聚合物的高弹性（必考）
7.1高弹性的特点（掌握） 7.2高弹性的热力学分析（了解） 7.3交联橡胶的统计理论（了解） 8、聚合物的粘弹性 8.1高聚物的力学松弛现象（应力松弛、蠕变、动态粘弹性）（掌握）8.2时温等效原理（了解） 8.3 Boltzmann叠加原理（了解） 9、聚合物的屈服和断裂（必考） 9.1几种常用的力学性能指标 9.2高聚物的拉伸行为（σ-ε曲线）（掌握） 9.3高聚物的断裂与强度（掌握） 9.4高聚物的增韧（掌握） 10、聚合物的流变性（必考） 10.1高聚物粘性流动的特点（掌握） 10.2流动性的表征及流动曲线（掌握） 10.3剪切流动的法向应力与弹性流度效应（了解） 11、聚合物的电学性能、热性能和光学性能 11.1聚合物的电性能（掌握） 11.2聚合物的耐热性（掌握） 三．考试时间与方式： 100分钟，闭卷。 四．参考书目： [1] 何曼君. 《高分子物理》. 复旦大学出版社，2012 [2] 符若文. 《高分子物理》. 化学工业出版社, 2012 [3] 蓝立文.《高分子物理》，西北工业大学出版社，2012
何曼君 高分子物理课后答案_第三版
第三章 高分子的溶解过程与小分子相比有什么不同？ 高分子与溶剂分子的尺寸相差悬殊，两者运动分子运动速度差别很大，现是溶剂分子渗入高聚物内部，是高聚体膨胀，称为“溶胀”，然后高分子均匀分散在溶剂中，形成完全溶解的分子分散的均相体系。对于交联的高分子只停留在溶胀阶段，不会溶解。 第二维里系数A2的物理意义？ 第二维利系数的物理意义是高分子链段和链段间的内排斥与高分子链段和溶剂分子间能量上相互作用、两者相互竞争的一个量度。它与溶剂化作用和高分子在溶液里的形态有密切关系。良溶剂中，高分子链由于溶剂化作业而扩张，高分子线团伸展，A2是正值；温度下降或在非良溶剂，高分子线团收缩，A2是负值；当链段与链段、溶剂与高分子链段相互作业想等时，高分子溶液符合理想溶液的性质，A2为零，相当于高分子链处于无扰状态。 高分子的理想链和真实链有哪些区别？ ①理想链是一种理论模型，认为化学键不占体积，自由旋转，没有键角和位垒的限制，而真实链有键角限制和位垒的限制。 ②理想链没有考虑远程相互作用和近程相互作用，而真实链要考虑链节与链节之间的体积排除和链与周围环境的相互作用以及链与链之间的相互作用等。 高分子的稀溶液、亚浓溶液、浓溶液有哪些本质的区别？ 三种溶液最本质的区别体现在溶液中和高分子无规线团之间的相互作用和无规线团的形态结构不同： ①稀溶液：高分子线团是相互分离的，溶液中高分子链段的分布也是不均一的；线团 之间的相互作用可以忽略。 ②浓溶液：大分子链之间发生相互穿插和缠结，溶液中链段的空间密度分布趋于均一。 ②亚浓溶液：亚浓溶液介于稀溶液和浓溶液之间，高分子线团开始相互穿插交叠，整 个溶液中链段的分布趋于均一；高分子线团与临近线团开始相互作用。 第四章 一般共混物的相分离与嵌段共聚物的微相分离在本质上有何差别？ 由于嵌段共聚物的嵌段间不相容而发生相分离，平均相结构微区的大小只有几十到几百纳米，即微相分离，两相之间的作用力是化学键。两种聚合物共混时，由于混合熵很小，混合晗决定于聚合物之间的相互作用，通常较小，所以两种聚合物混合自由能通常大于零，是分相的。而一般共混物两相界面之间的作用力是分子间作用力或氢键，其分相可能是宏观可见的，添加增容剂后，并经强烈的机械混合，增容剂提高了两相界面之间的相互作用，可形成稳定的微相分离结构 第五章聚合物的非晶态 3.何谓“松弛”？请举例说明松弛现象。用什么物理量表示松弛过程的快慢？ 答：“松弛”过程是指一个从非平衡态到平衡态进行的过程，它首先是很快地进行，然后逐步放慢甚至于时间达到无穷长。√ 例如，一直杆的长度比两刚壁之间的固定距离L稍长；将直杆强制地装入两刚壁之间，在开始时，直杆与刚壁的接触面之间有相互作用的压力P，在直杆内任一截面上也有内压力P；以后,随着时间的增长，这些压力的数值渐渐减小，而且温度越高时减小得越快。岩石和
华东理工大学高分子科学教程课后答案_高分子物理部分
习题解答 第一章（P235） 1.简述聚合物的结构层次 答：高分子结构的内容可分为链结构与聚集态结构两个组成部分。链结构又分为近程结构和远程结构。近程结构包括构造与构型，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。构型是指某一原子的取代基在空间的排列。近程结构属于化学结构，又称一级结构。远程结构包括分子的大小与形态、链的柔顺性及分子在各种环境中所采取的构象。远程结构又称二级结构。聚集态结构是指高分子材料整体的内部结构，包括晶态结构、非晶态结构、取向态结构、液晶态结构以及织态结构。前四者是描述高分子聚集体中的分子之间是如何堆砌的，又称三级结构。织态结构则属于更高级的结构。 2．写出聚异戊二稀的各种可能的构型和名称（只考虑头－尾键接方式）。 解： （1）1，2－聚合：全同立构1，2－聚异戊二稀；间同立构1，2－聚异戊二稀；无规立构1，2－聚异戊二稀。 （2）3，4－聚合：全同（间同，无规）立构－聚3，4－聚异戊二稀。 （3）1，4聚合：顺式（反式）1，4－聚异戊二稀。 注意：一般来说，顺式、反式聚合都是在特定的催化剂下进行的，当催化剂一定时，产物结构就一定，所以不存在无规的几何异构体。 3．已知聚乙烯试样的聚合度为4105?，C-C 键长为0.154nm ，键角为109.5?，试求： （1）若把聚乙烯看作自由旋转链时的聚乙烯试样的均方末端距； （2）若聚乙烯的末端距符合高斯分布时聚乙烯试样的平均末端距和最可几末端距。 解：54101052=??=n ；nm l 154.0=； 5.109=θ （1）225222 22.4743)154.0(10225.109cos 15.109cos 1cos 1cos 1nm nl nl nl r =??==+-?=+-?= θθ （2）由于聚乙烯的末端距符合高斯分布，因此它应该是自由结合链
高分子物理练习题
第一部分高聚物的结构 一、名词解释： 交联、构型、构象、链段、柔顺性、热塑性弹性体、聚集态、内聚能密度、结晶度、熔点、 熔限、取向、共混高聚物、液晶、等规度、等规立构（全同立构）、间规立构（间同立构）、 键接异构、支化因子g、末端距、均方末端距、均方旋转半径（均方回转半径）、自由结合链、等效自由结合链、刚性因子（空间位阻参数）、无扰尺寸、单晶、球晶 二、选择 1．当主链由下列饱和单键组成时，其柔顺性的顺序为（） A．-C-O->-Si-O->-C-C- B.-Si-O->-C-C->-C-O- C.-Si-O->-C-O->-C-C- 2. PS, PP, PE 三者柔顺性的顺序为（） A. PP
高分子物理课后答案(何曼君)
1 写出由取代的二烯（1，3丁二烯衍生物） CH 3CH CH CH CH COOCH 3 经加聚反应得到的聚合物，若只考虑单体的1，4-加成，和单体头-尾相接，则理论上可有几种立体异构体 解：该单体经1，4-加聚后，且只考虑单体的头-尾相接，可得到下面在一个结构单元中含有三个不对称点的聚合物： CH CH CH CH CH 3 COOCH 3n 即含有两种不对称碳原子和一个碳-碳双键，理论上可有8种具有三重有规立构的聚合物。 2 今有一种聚乙烯醇，若经缩醛化处理后，发现有14%左右的羟基未反应，若用HIO 氧化，可得到丙酮和乙酸。由以上实验事实，则关于此种聚乙烯醇中单体的键接方式可得到什么结论 解：若单体是头-尾连接，经缩醛化处理后，大分子链中可形成稳定的六元环，因而只留下少量未反应的羟基： CH 2 CH OH CH 2 CH OH CH 2 CH OH CH 2 CH 2 O CH CH 2 CH 2 CH OH 同时若用HIO 氧化处理时，可得到乙酸和丙酮： CH 2 CH CH 2 OH CH CH 2 OH CH OH 4 CH 3C OH O + CH 3C O CH 3 若单体为头-头或尾-尾连接，则缩醛化时不易形成较不稳定的五元环，因之未反应的OH 基数应更多（>14%），而且经HIO 氧化处理时，也得不到丙酮： CH 2 CH CH OH CH 2 CH 2 CH OH OH CH O CH O 2 CH CH 2 CH 2 CH OH CH 2 CH CH OH CH 2CH 2 CH OH OH 4 CH 3C OH O + OH C O CH 2CH 2C OH O 可见聚乙烯醇高分子链中，单体主要为头- 尾键接方式。 3 氯乙烯（CH 2CH Cl ）和偏氯乙烯（ CH 2CCl 2 ）的共聚物，经脱除HCl 和裂解后，产物 有： ，Cl ，Cl Cl ，Cl Cl Cl 等，其比例大致为10：1：1：10（重量）， 由以上事实，则对这两种单体在共聚物的序列分布可得到什么结论 解：这两种单体在共聚物中的排列方式有四种情况（为简化起见只考虑三单元）： CH 2 CH Cl CH 2 C Cl Cl + (V) (D)