高分子物理选择

高分子物理选择
高分子物理选择

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、下列聚合物中, a 是聚异戊二烯(PI)。

A 、

C

C H 2n C H C H 2C H 3

B 、O

C N H O C N H C 6H 4C 6H 4n C 、

C H C l C H 2n

D 、O C C H 2C H 2O 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 。 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 。

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 、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。

D 、ABS 树脂中丙烯腈组分利于高温流动性,便于加工。

6、下列四种聚合物中,链柔顺性最好的是 。

A 、聚氯乙烯,

B 、聚氯丁二烯,

C 、顺式聚丁二烯,

D 、反式聚丁二烯

7、在下列四种聚合物的晶体结构中,其分子链构象为H 31螺旋构象为 。

A 、聚乙烯,

B 、聚丙烯,

C 、聚甲醛,

D 、聚四氟乙烯

8、关于聚合物球晶描述错误的是 。

A 、球晶是聚合结晶的一种常见的结晶形态。

B 、当从浓溶液析出或由熔体冷结晶时,在存在应力或流动的情况下形成球晶。

C 、球晶外形呈圆球形,直径0.5~100微米数量级。

D 、球晶在正交偏光显微镜下可呈现特有的黑十字消光图像和消光同心环现象。

9、若聚合度增加一倍,则自由连接链的均方末端距变为原值的 倍。

A、0.5

B、1.414

C、2

D、4

10、是有序性最低的液晶晶型。

A、向列型,

B、近晶A型,

C、近晶C型,

D、胆甾型

11、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

12、下列四种聚合物中,内聚能密度最大的为。

A、聚丙烯,

B、聚异丁烯,

C、聚丁二烯,

D、聚氯乙烯

13、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

14、高分子溶液与小分子理想溶液比较,说法正确的是。

A、高分子溶液在浓度很小时,是理想溶液。

B、高分子溶液在θ温度时,△μ1E=0,说明高分子溶液是一种真的理想溶液。

C、高分子溶液在θ条件时,△H

M 和△S

M

都不是理想值,不是理想溶液。

D、高分子溶液在θ条件时,高分子链段间与高分子链段和溶剂分子间相互作用不等。

15、可以快速、自动测定聚合物的平均分子量和分子量分布。

A 粘度法,

B 滲透压法,

C 光散射法,

D 凝胶渗透色谱(GPC)法

16、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。

17、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

18、对于同一种聚合物,在相同的条件下,流动性越好,熔融指数MI越;

材料的耐热性越好,则维卡软化点越。

A、高、高

B、低、低

C、高、低

D、低、高

19、下列聚合物的结晶能力最强的为。

A、高密度聚乙烯,

B、尼龙66,

C、聚异丁烯,

D、等规聚苯乙烯

20、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

21、在高分子材料的拉伸试验中,提高拉伸速率时,则。

A、σB升高、εB降低, B、σB降低、εB升高,

C、σB升高、εB升高,D、σB降低、εB降低

22、粘弹性是高聚物的重要特征,在适当外力作用下,有明显的粘弹性现象。

A、T g以下很多

B、T g附近

C、T g以上很多

D、T f附近

23、韧性聚合物单轴拉伸至屈服点时,可看到剪切带现象,下列说法错误的是。

A、与拉伸方向平行

B、有明显的双折射现象

C、分子链高度取向

D、每个剪切带又由若干个细小的不规则微纤构成

24、下列聚合物中,熔体粘度对温度最敏感的是。

A、PE

B、PP

C、PC

D、PB

25、聚合物溶度参数一般与其无关。

A、分子量

B、极性大小

C、分子间力

D、内聚能密度

26.如下是高分子的自由旋转链的均方末端距的表达式,其中n是键的数目,l是每个键的长度,θ是键角的补角,υ是内旋转的角度。

A.

=nl2; B.

= nl2(1+cosθ)/ (1-cosθ)

C.

= nl2[(1+cosθ)/ (1-cosθ)]·[(1+cosυ)/ (1-cosυ)]

27.如下能作为纤维材料使用。

A. 内聚能密度小于290兆焦/米3的高聚物;

B. 内聚能密度在290兆焦/米3到420兆焦/米3之间的高聚物;

C. 内聚能密度大于420兆焦/米3的高聚物

28.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

29.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

30.橡胶在室温下呈高弹态,但当其受到时,在室温下也能呈现玻璃态的力学行为。

A. 长期力的作用;

B. 极慢速度的力的作用;

C. 瞬间大力的作用

31.高分子材料在交变应力作用下出现形变落后于应力的变化现象,在每一个拉伸?回缩循环中要消耗功而发热,称之为

A. 内耗;

B. 热老化;

C. 蠕变

32. Huggins相互作用参数ⅹ

是表征溶剂分子与高分子相互作用程度大小的量,

1

其数值在-1和1之间。下列有关它的叙述哪个是正确的?

<0.5,一般情况下高分子难溶解,为不良溶剂;

A.ⅹ

1

B.ⅹ

>0.5,一般情况下高分子可溶解,为溶剂;

1

<0,溶剂对高分子作用强,是良溶剂;

C.ⅹ

1

=0.5,为θ溶剂,溶液是理想溶液。

D.ⅹ

1

33.结晶聚合物的熔融过程是:。

A. 放热过程;

B. 力学状态转变过程;

C. 热力学相变过程

34、 Maxwell 模型可以模拟:

A.线形聚合物的应力松弛过程 B.交联聚合物的应力松驰过程

C. 线形聚合物的蠕变过程

D.交联聚合物的蠕变过程

35、下列三类物质中具有粘弹性的是:

A.硬固的塑料 B. 硫化橡胶 C. 聚合物流体 D. 以上三者均有

36、大多数聚合物流体属于:

A.膨胀性流体(τ = kγ& n,n>1) B. 膨胀性流体(τ = kγ& n,n<1)

C. 假塑性流体(τ = kγ& n,n>1)

D. 假塑性流体(τ = kγ& n,n<1)

37、能有效改善聚甲醛的加工流动性的方法有:

A.增大分子量 B. 升高加工温度 C. 提高挤出机的螺杆转速

38、下列方法中可以提高聚合物材料的拉伸强度的是:

A.提高支化程度 B. 提高结晶度 C. 加入增塑剂 D. 与橡胶共混

39、下列方法中可以降低熔点的是:

A.主链上引入芳杂环 B. 降低结晶度 C. 提高分子量 D. 加入增塑剂

40、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

41、下列方法中不能测定聚合物熔体粘度的是:

A.毛细管粘度计 B. 旋转粘度计 C. 乌氏粘度计 D. 落球粘度计

42、下列聚合物中刚性因子最大的是:

A.聚乙烯 B. 聚丙烯腈 C. 聚氯乙烯 D. 聚丙烯

43、根据统计方法的不同有多种平均分子量,其中最小的为:

A.数均分子量 B. 重均分子量 C. Z 均分子量 D. 粘均分子量

44.下列聚合物中,玻璃化转变温度从高到低的正确次序是

A.PE、PS、PP、PC;

B.PE、PC、PP、PS;

C.PP、PC、PE、PS;

D.PC、PS、PP、PE。

45.聚乙烯与聚丙烯的主要区别之一是聚乙烯的内聚能密度高;

A.聚乙烯的玻璃化转变温度高;

B.聚丙烯的结晶度高。

C.聚丙烯的熔点高

46.聚乙烯在以下什么溶剂中才能溶解?

A.热的强极性溶剂;

B.热的非极性溶剂;

C.高沸点极性溶剂;

D.极性与非极性的混合溶剂。

47.比较下列哪一种高聚物的加工流动性最好?

A.MI=0.1;

B. MI=1;

C. MI=10

48.高聚物的强迫高弹形变发生在以下哪个温度范围?

A.Tg—Tm;

B.Tg—Tf;

C.Tb—Tg

49.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。

50.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;

51.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。

52.下列聚合物,导电率从小到大正确的次序是

A.聚乙烯、聚乙炔、尼龙6;

B.聚丙烯腈、聚四氟乙烯、聚苯胺;

C.聚乙炔、聚对苯二甲酸乙二酯、聚乙烯。

53.1,4-丁二烯聚合物可以形成顺式和反式两种构型的聚丁二烯橡胶,他们被称为

A.旋光异构体;

B.几何异构体

C.间同异构体

54.聚合物在形成结晶的过程中,有现象。

A.体积膨胀

B.体积不变

C.体积收缩

55.聚葵二酸乙二酯、聚对笨二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯中,以的Tg最高。

A、聚葵二酸乙二酯

B、聚对笨二甲酸乙二酯

C、聚萘二甲酸乙二酯

56.橡胶拉伸的热力学行为表明,真实弹性体的弹性响应同时归应于;(——、——)。

A、焓的变化

B、熵的变化、

C、内能的变化

57. 下列哪种方法不能测绝对分子量

A. 端基分析法

B. 特性粘数法

C. 膜渗透法

58. 第二维利系数为零的高分子稀溶液的溶剂是

A. 无热溶剂

B. 良溶剂

C. θ溶剂

59. 单晶的制备应从

A.稀溶液;

B.浓溶液

C.稀溶液加搅拌

60. 可以用时温等效原理研究聚合物的粘弹性,是因为

A. 高聚物的分子运动是一个与温度、时间有关的松弛过程

B. 高聚物分子处于不同的状态

C. 高聚物是由具有一定分布的不同分子量分子组成的

61. 聚合物的粘性流动,有以下特征

A. 不符合牛顿流体定律,而是符合指数流体定律

B. 只与大分子链的整体运动有关,与链段的运动已经没有关系了

C. 粘性流动已经没有高弹性了

62. 下列高聚物中,使用温度下限为Tg的是

A.聚乙烯;

B.聚四氟乙烯;

C.聚二甲基硅氧烷;

D.环氧塑料

63. 聚合物的多重转变是由于

A. 相对分子质量的多分散性

B. 分子链的不同构型

C. 高分子运动单元具有多重性

64. 同一聚合物样品,以下计算值哪个较大

A. 自由结合链的均方末端距

B. 自由旋转链的均方末端距

C. 均方旋转半径

65.以下测试方法不是用于测量分子量的是。

A.渗透压法

B.黏度法

C.光散射法

D.凝胶渗透色谱法

66.以下物质中为聚乙烯醇的良溶剂。

A.水

B.己烷

C.甲苯

D.石油醚

67.决定高聚物制品使用性能的主要因素是。

A.链结构

B.高分子形态

C.高次结构

D.聚集态结构

68.高分子间相互作用力最主要的是。

A.取向力

B.色散力

C.氢键

D.诱导力

69.为提高刚性高聚物材料的抗击性质,一般可使用作为改性剂。

A.橡胶高聚物

B.塑料高聚物

C.合成纤维

D.结晶高聚物

70、自由连接链的尺寸扩大10倍,则聚合度需扩大倍。

A、10

B、50

C、100

71、单烯类聚合物自由旋转链的特征比C n等于。

A、1

B、2

C、10

72、下列聚合物柔顺性排列顺序正确的是。

A、PP >PE > PS

B、PP >PE > PVC

C、PE > PP > PAN

73、聚氯乙烯的分子间作用力主要是。

A、氢键

B、取向力

C、色散力

74、下列条件中适于制备球晶的是。

A、剪切

B、熔体

C、高温高压

75、下面有关聚合物自由体积理论的叙述,正确的是。

A、自由体积不随温度发生变化

B、自由体积随温度升高线性增加

C、聚合物的玻璃态是等自由体积状态

76、塑料加工时添加增塑剂,可使其。

A、加工流动性提高

B、拉伸强度提高

C、拉伸模量提高

77、下列因素中,引起聚合物爬杆效应是。

A、弹性行为

B、粘性行为

C、温度效应

78、橡胶的高弹性本质是由大分子构象变化而引起的。

A、普弹性

B、强迫高弹性

C、熵弹性

79、在炎热的夏天,聚氯乙烯制成的雨衣挂在墙上会随着时间的增加而变长,这是由于聚氯乙烯发生造成的。

A、应力松弛

B、蠕变

C、滞后现象

80下列三类物质中,具有粘弹性的是。

A. 硬塑料;

B. 硫化橡胶;C 聚合物熔体;D三者都有。

81. 当高分子溶液从凝胶渗透色谱柱中被淋洗出来时,溶液中的分子的分离按。

A分子量;B分子流体力学体积;C分子链柔性;D分子间相互作用能的大小82.下列高聚物-溶剂对中,在室温下可溶解的是。

A聚乙烯-甲苯;B聚丙烯塑料-四氢萘;C尼龙-甲酰胺;D丁腈橡胶-汽油

83.分别将下列高聚物熔体在冰水中淬火,所得固体试样中透明度最高的是。

A全同立构聚丙烯;B聚乙烯;C聚对苯二甲酸丁二醇酯;D.ABS

84.下列高聚物中,在室温下容易发生屈服冷拉的是。

A有机玻璃B酚醛塑料C聚乙烯D天然橡胶

85.将有机玻璃板材用高弹真空成型法成型为飞机座舱盖时,成型温度为。

A.Tb-Tg之间,

B.Tg-Tf之间

C. Tf-Td之间(Tb、Tg、Tf、Td分别为脆化温度、玻璃化转变温度、流动温度和分解温度)

86. 下列高聚物中属无规共聚物的是。

A尼龙66;B聚氨酯热塑弹体;C丁苯橡胶;D聚对苯二甲酸乙二醇酯

87.某一结构对称的结晶聚合物,其T m=210℃,其结晶速度最快的温度在。

A.170℃ B.115℃

C.-25℃ D.210℃

88.测量重均分子量可以选择以下哪种方法:

A.粘度法 B.端基滴定法

C.渗透压法 D.光散射法

89.当一个聚合物稀溶液从θ温度上升10℃时,其第二维利系数A2:A.小于1/2 B.大于1/2

C.大于零 D.小于零

90.下列那种方法可以降低熔点:。

A. 主链上引入芳环;

B. 提高结晶度;

C. 提高分子量;

D. 加入增塑剂。

91. 下列方法可以提高聚合物的拉伸强度的是。

A. 提高支化度;

B. 提高结晶度;

C. 加入增塑剂;

D. 橡胶共混;.

92.大多数聚合物流体属于。

A .膨胀性流体(,1n Kr n σ=> )

B .膨胀性流体(,1n Kr n σ=< )

C .假塑性流体(,1n Kr n σ=> )

D .假塑性流体(,1n

Kr n σ=< ) 93、用 模型可以用来描述线性聚合物的应力松弛现象。

A 、粘壶与弹簧串连的kelvin 模型

B 、粘壶与弹簧串连的maxwell 模型

C 、粘壶与弹簧并连的kelvin 模型

D 、粘壶与弹簧并连的maxwell 模型

94.根据时温等效原理,将曲线从高温移至低温,则曲线应在时间轴上 移。

A 、左

B 、右

C 、上

D 、下

95.多分散高聚物下列平均分子量中最小的是

A 、n M

B 、w M

C 、z M

D 、M η

96.下列条件变化哪些使自由体积增加 。

A .增加压力 B.升高温度 C. 渗入溶剂 D.降低分子量

97.聚合物处于橡胶态时,高分子的运动单元是 。

A .链段 B. 链段和比链段小的运动单元

C .比链段小的运动单元 D.整链

98.应变速率加快,会导致下列哪些效应 。

A .脆化温度升高 B. 玻璃化温度升高

C .熔点升高 D.聚合物流体表观粘度下降

99.下列哪些聚合物的模量温度曲线上会出现橡胶平台 。

A .高分子量结晶聚合物

B .低分子量线形聚合物

C.交联聚合物

D. 低分子量结晶聚合物

100. 哪一个选项不可以判定聚合物溶解能力 。

A 、密度相近原则

B 、溶度参数相近原则

C 、哈金斯参数小于0.5

D 、溶剂化原则

1.名词辨析

(1) 溶胀与溶解

(2) 良溶剂与劣溶剂

(3) 稀溶液与极稀溶液

(4) 凝胶与冻胶

(5) 比浓黏度与特性黏数

2.由高分子溶液的混合自由能推导出其中溶剂的化学位变化,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。

3.对于同一种聚苯乙烯试样,已知聚苯乙烯-环己烷体系(A体系)的θ温度为34℃,聚苯乙烯-甲苯体系(B体系)的θ温度低于34℃。假如在34℃分别测定两种体系的渗透

压和相对黏度,得到()0c cπ→、、2A1χ以及[]η、2h、χ(一维扩张因子)。试比较两种体系中以上每个量的相对大小(在

?—?

处填入>、= 或<):

(1) ()0c cπ→(A)?—?()0c cπ→(B)(2) (A)2A?—?2A(B)

(3) 1χ(A)

?—?1χ(B)(4)

[]η(A)

?—?

[]η(B)

(5) 2h(A)

?—?

2h(B)(6) χ(A)?—?χ(B)

4.“溶度参数相近原则”是选取高聚物的溶剂时可以参考的一个原则,讨论该原则的依据和适用范围。

5.简述稀溶液黏度法测定高聚物相对分子质量(分子量)的基本原理,为什么这种测定方法是一种相对方法?

6.简要回答下列问题:

(1)说出至少两种测定θ温度或确定θ溶剂的实验

方法。

(2)为什么同一种高聚物的θ温度和θ溶剂不是单一的?

(3)如何测定高聚物的溶度参数?

(4)讨论影响高分子排除体积的主要因素。

(5)简述凝胶渗透色谱法测定高聚物相对分子质量分布(分子量分布)的基本原理。

1.名词解释

(1)软物质

(2)高分子链序列结构

(3)空间立构

(4)链段

(5)热塑弹性体

2.名词辨析

(1)构象与构型

(2)柔性与刚性

(3)静态柔性与动态柔性

(4)近程结构与远程结构

(5)近程相互作用与远程相互作用

(6)自由联结链与等效自由联结链

3.在对柔性高分子链的构象进行统计处理时,需作哪些假设?这与实际高分子的差别是哪些?

4.为什么常把高分子链称为高斯链?写出高分子链末端距的径向分布函数,根据计算均方

末端距h()hΩ()hΩ2h,并作出()hΩ~ 的示意图。

5.假如一线形聚乙烯主链是由个键长为l的C-C单键连接而成,这里足够大,且分子具有柔性。在一定条件下测得该聚乙烯分子的无扰均方末端距为nn206hnl= 。已知C-C键之间的夹

角约为109,.5 cos180109.513?≈ ,()cos180109.5223???≈?? 。

(1)当用统计法对这样的聚乙烯分子进行处理时,最小统计单元的长度为多少?

(2)通常我们把这种最小统计单元称作什么?

(3)高分子的无扰均方末端距需要在什么条件下测定?

6.假如一条由10000个C-C单键连接而成的高分子链是自由旋转链(相邻C-C键夹角为109.5°),请计算其根均方末端距与链完全伸直时(即锯齿形的伸直链)长度的比值。7.解释以下几种高分子刚性大的原因:(1)聚乙炔;(2)聚对苯二甲酰对苯二胺;(3)聚乙烯咔唑;(4)纤维素。

8.将下面每组中的四种高聚物按柔性由大到小的次序排列起来,并作简要说明:(1)聚乙烯;聚丙烯;聚氯乙烯;聚乙酸乙烯酯

(2)聚甲基丙烯酸甲酯;聚甲基丙烯酸正丙酯;聚甲基丙烯酸正己酯;聚甲基丙烯酸正辛酯

(3)聚二甲基硅氧烷;聚丙烯;聚甲醛;聚碳酸酯

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1.名词辨析

(1)单链凝聚态与多链凝聚态

(2)动态接触浓度与接触浓度

(3)均相成核与异相成核

(4)主期结晶与次期结晶

(5)主链液晶高分子与侧链液晶高分子

2.如何理解在非晶态高聚物中,高分子链呈高斯链形态特征?

3.中子小角散射法测得,在晶态聚丙烯中,分子链的尺寸与它在θ溶剂中及熔体中的尺寸一样。试说明其原因。

4.

(1)将聚乙烯(PE)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚苯乙烯(PS)从熔融态淬冷到室温,PE是半透明的,而PET和PS是透明的。为什么?

(2)将上述的PET透明试样,在接近其玻璃化温度下进行拉伸,发现试样外观由透明变为混浊。试从热力学观点来解释这一现象。

5.基于取向和解取向的概念,简述如何获得既有较高强度又有适当弹性的纤维?

6.常采用添加增塑剂或混入橡胶组分的方法来增加某些聚合物(如塑料)的韧性,问这两种改性对聚合物性能的影响有什么不同?

7.晶态高聚物中,高分子链的构象是由分子内相互作用和分子间相互作用两方面因素决定

的。分别讨论在晶区,聚乙烯链和全同立构聚丙烯链各取什么构象?呈什么形状?为什么?

8.简要回答下列问题:

(1)各要用什么模型描述聚乙烯单晶和聚乙烯熔体冷却后所得的结晶体的晶态结构?(2)为什么单根高分子链就能形成凝聚态?

1.解释下列名词:松弛(弛豫)过程;微布朗运动;自由体积;物理老化;假塑性流体;表观黏度;零切黏度。

2.单项选择题

(1)通常认为高聚物发生玻璃化转变时粘度约为

A.1012

帕斯卡·秒;B.10

13

帕斯卡·秒;C.10

14

帕斯卡·秒;D.10

15

帕斯卡·秒

(2)聚氯乙烯的玻璃化温度是87℃,聚偏二氯乙烯和聚1,2-二氯乙烯的玻璃化温度分别是A.-19℃,145℃;B.100℃,145℃;C.-19℃,70℃;D.145℃,100℃

(3)不能用于测定高聚物玻璃化温度的仪器是

A.示差扫描量热计;B.凝胶渗透色谱仪;C.黏弹谱仪;D.热释电流谱仪

(4)根据自由体积理论,在发生玻璃化转变时,聚合物的自由体积分数为

A.0.25;B.0.025;C.0.0025;D.0.00025

(5)下列四种高聚物中,哪种高聚物的非晶态试样最难以制备?

A.聚甲基丙烯酸甲酯;B.聚对苯二甲酸乙二醇酯;C.聚碳酸酯;D.聚乙烯

3.仅仅因温度不同,非晶态高聚物就可以出现具有不同力学性能的三种状态,请基于高分子运动的特点来说明,并画出非晶态聚苯乙烯的形变-温度曲线和模量-温度曲线(示意图)。

4.膨胀计法是一种测定高聚物玻璃化温度的经典方法,试用玻璃化转变的自由体积理论简述其原理。

5.有人说“高聚物的玻璃化温度g T就是热力学二级转变点。”这种说法是否正确?谈谈你对聚合物玻璃化转变的实质以及2T g T的认识,并说明g T是如何依赖于测量方法和测试条件的。6.在高聚物的相对分子质量(分子量)达几千以上后,为什么流动活化能与相对分子质量(分子量)无关,而黏流温度却与相对分子质量(分子量)有关?

7.在高聚物的加工中,为了降低高聚物熔体的黏度、增加其流动性,通常采用提高温度和增加剪切速率的方法。问对聚碳酸酯、聚砜、聚乙烯和聚甲醛,各应采取哪一种方法更有效?8.Williams-Landel-Ferry方程(简称WLF方程)可表示为式中,s T为参考温度,τ和sτ分别是温度为和T s T时链段运动的弛豫时间。可以选择不同的温度作为参考温度,WLF方程式的形式不变,只是参数、值不同。当选择聚合物的玻璃化温度1C2C g T作为参考温度时,、有近似的普适值,1C2C117.44C=,。求选择℃为参考温度时的参数、值。251.6C=50g T+1C2C

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1.名词解释

(1)储能函数

(2)细颈

(3)应变软化

(4)银纹

(5)力学损耗(内耗)

2.名词辨析

(1)力学状态与热力学状态

(2)能弹性与熵弹性

(3)塑性与弹性

(4)高弹形变与强迫高弹形变

(5)脆性断裂与韧性断裂

3.某一高聚物的力学松弛行为可用单一Maxwell模型来描述,该Maxwell单元的松弛时间(弛

豫时间)是10秒。施加外力使试样的拉伸应力为2.0×103

帕斯卡,10秒后,试样长度为原始

长度的2.2倍,移去外力,求试样长度为原始长度的几倍?

4.用一四元件模型模拟某一线形高聚物的蠕变行为,该模型的四个参数为:帕斯卡,帕斯卡,帕斯卡·秒,帕斯卡·秒。蠕变试验开始时,应力维持在帕斯卡,求外力作用10秒钟后该高聚物的应变量?此时,除去外力,高聚物的应变量又是多少?再过10秒钟后,该高聚物的应变量是多少?81100.5×=E82100.1×=E82100.1×=η103100.5×=η80100.1×=σ

(注:弹簧E

2与黏壶η

2

并联组合成Kelvin模型,Kelvin模型再与弹簧E

1

和黏壶η

3

串联组合成

四元件模型。)

5.高聚物的力学性质随时间的变化统称为力学松弛,应力松弛就是一种力学松弛现象。(1)何谓应力松弛?

(2)作出线形高聚物和交联高聚物的应力松弛曲线(示意图),并作简要说明。

(3)讨论应力松弛现象与温度的关系。

6.简要回答下列问题:

(1)列举高聚物高弹性的主要特点。

(2)比较聚苯醚和聚四氟乙烯在室温时的蠕变情况,并讨论它们各能作为什么材料使用?(3)简述高聚物黏弹性的时温等效原理(黏弹性与时间、温度的关系)。

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(完整版)高分子物理重要知识点

高分子物理重要知识点 第一章高分子链的结构 1.1高分子结构的特点和内容 高分子与低分子的区别在于前者相对分子质量很高,通常将相对分子质量高于约1万的称为高分子,相对分子质量低于约1000的称为低分子。相对分子质量介于高分子和低分子之间的称为低聚物(又名齐聚物)。一般高聚物的相对分子质量为104~106,相对分子质量大于这个范围的又称为超高相对分子质量聚合物。 英文中“高分子”或“高分子化合物”主要有两个词,即polymers和Macromolecules。前者又可译作聚合物或高聚物;后者又可译作大分子。这两个词虽然常混用,但仍有一定区别,前者通常是指有一定重复单元的合成产物,一般不包括天然高分子,而后者指相对分子质量很大的一类化合物,它包括天然和合成高分子,也包括无一定重复单元的复杂大分子。 与低分子相比,高分子化合物的主要结构特点是: (1)相对分子质量大,由很大数目的结构单元组成,相对分子质量往往存在着分布; (2)主链有一定的内旋自由度使分子链弯曲而具有柔顺性; (3)高分子结构不均一,分子间相互作用力大; (4)晶态有序性较差,但非晶态却具有一定的有序性。 (5)要使高聚物加工成为有用的材料,需加入填料、各种助剂、色料等。 高分子的结构是非常复杂的,整个高分子结构是由不同层次所组成的,可分为以下三个主要结构层次(见表1-1): 表1-1高分子的结构层次及其研究内容 由于高分子结构的如上特点,使高分子具有如下基本性质:比重小,比强度高,弹性,可塑性,耐磨性,绝缘性,耐腐蚀性,抗射线。 此外,高分子不能气化,常难溶,粘度大等特性也与结构特点密切相关。 1.2高分子链的近程结构 高分子链的化学结构可分为四类: (1)碳链高分子,主链全是碳以共价键相连:不易水解 (2)杂链高分子,主链除了碳还有氧、氮、硫等杂原子:由缩聚或开环得到,因主链由极性而易水解、醇解或酸解(3)元素有机高分子,主链上全没有碳:具有无机物的热稳定性及有机物的弹性和塑性 (4)梯形和螺旋形高分子:具有高热稳定性 由单体通过聚合反应连接而成的链状分子,称为高分子链。聚合度:高分子链中重复单元的数目; 除结构单元的组成外,端基对聚合物的性能影响很大:提高热稳定性 链接结构是指结构单元在高分子链的联接方式(主要对加聚产物而言,缩聚产物的链接方式一般是明确的)。

高分子物理名词解释

第二章名词解释 1.凝聚态:根据物质的分子运动在宏观力学性能上的表现来区分为固体、液体、气体。 2.单分子链凝聚态:大分子特有现象,高分子最小单位。 3.内聚能:1mol凝聚体汽化时需要的能量,△E = CE =△HV-RT(△HV——摩尔蒸发热,RT——汽化时做膨胀功) 4.晶胞:晶体结构中具有周期性排列的最小单位。 5.晶系:晶体按其几何形态的对称程度。 https://www.360docs.net/doc/a38213764.html,ler指数:是一种特殊的,以结晶学单胞三条棱为坐标系时确定的指数。 7.单晶:晶体的整体在三维方向上由同一空间格子组成。 8.球晶:浓溶液中析出或熔体中析出,在不存在应力的条件下,形成圆球形的晶体。 9.片晶厚度:结晶聚合物的长周期与结晶度的乘积。 10.结晶度:试样中结晶部分所占的质量分数或体积分数。 11.高分子链的缠结:高分子链之间形成物理交联点,构成网络结构,使分子链的运动受到周围分子的羁绊和限制。 12.聚合物液晶:一些物质的结晶结构受热熔融或被溶剂溶解后,表观上失去了固体物质的刚性,具有流动性,结构上仍保持有序结构,表现各向异性,成为固体-液体过渡状态。 13.溶致液晶:一种包含溶剂化合物在内的两种或多种化合物形成的液晶。 14.热致液晶:加热液晶物质时,形成的各向异性熔体。 15.液晶晶型:向列相(N相):完全没有平移有序 手征性液晶(胆甾相,手征性近晶相) 层状液晶(近晶A,近晶C )一维平移有序 盘状液晶相(向列相ND) 16.取向:在某种外力作用下,分子链或其他结构单元沿着外力作用方向择优排列的结构 取向度:f=1/2(3cos2θ-1)(θ:分子链主轴与取向方向之间的夹角,称为取向角) 17.双折射:一条入射光线产生两条折射光线的现象。 18.相容性:共混物各组分彼此相互容纳,形成宏观均匀材料的能力。 19.多组分聚合物:多组分聚合物又称高分子合金,指该体系中存在两种或两种以上不同的聚合物组分,不论组分之间是否以化学键相互连接。 20.自组装:基本结构单元(分子,纳米材料,微米或更大尺度的物质)自发形成有序结构的一种技术。 21.海-岛结构:两种高聚物相容性差,共混后形成非均相体系,分散相分散在连续相中,像小岛分散在海洋中一样,称为海岛结构。 22.核壳结构:由一种材料通过化学键或其他作用力将另一种材料包覆起来形成的有序组装结构。 23.包藏结构:海岛结构的粒子内部包藏着其他聚合物的结构。 24.电子显微镜:简称EM,电子显微镜由镜筒、真空装置和电源柜三部分组成。 25.X射线衍射:当一束单色X射线入射到晶体时,由于晶体是由原子规则排列成的晶胞组成,这些规则排列的原子间距离与入射X射线波长有X射线衍射分析相同数量级,故由不同原子散射的X射线相互干涉,在某些特殊方向上产生强X射线衍射,衍射线在空间分布的方位和强度,与晶体结构密切相关,每种晶体所产生的衍射花样都反映出该晶体内部的原子分配规律。 26.偏光显微镜:用于研究所谓透明与不透明各向异性材料的一种显微镜。 27.差示扫描量热法(DSC):在程序控制温度下,测量输入到试样和参比物的功率差(如以热的形式)与温度的关系。

高分子物理学(吴其晔)课后答案

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。 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。 (1)线性高分子梯形高分子 (2 非晶高分子结晶性高分子 (3)柔性 (4)高密度聚乙烯为平面锯齿状链,为线型分子,模量高,渗透性小,结晶度高,具有好的拉伸强度、劲度、耐久性、韧性;低密度聚乙烯支化度高于高密度聚乙烯(每1000 个主链 C 原子中约含15~35 个短支链),结晶度较低,具有一定的韧性,放水和隔热性能较好;交联聚乙烯形成了立体网状的结构,因此在韧性、强度、耐热性等方面都较高密度聚乙烯和低密度聚乙烯要好。

高分子物理题库定

一、填充题 1一般用Mw来表征聚合物平均分子量比Mn更恰当,因为聚合物的性能如强度、熔体粘度更多地依赖于样品中较大的分子。 2在分子量积分分布曲线上,90%处的分子量与50%处的分子量的比值对高分子量尾端较敏感 3均聚物分子中有且只有一种(真实的、隐含的或假设的)单体。因此,-[O(CH2)5CO]m-[OCH2CO]n-属于共聚物,-[CH2CH2CH2CH(CH3)]n- 属于均聚物。 4结晶高分子由于含有完善程度不同的晶体,没有精确的熔点,而存在熔限。 5根据形成条件的不同,聚合物的液晶分为热致性液晶和溶致性液晶。 6高聚物的增塑主要是由于增塑剂的加入导致高分子链间相互作用力的减弱。 7高分子的特性粘度主要反映了溶剂分子与高聚物分子之间的内摩擦效应,其值决定于前者的性质,但更决定于后者的形态和大小,是一个与后者的聚合物分子量有关的量。 8在用毛细管粘度计测定高分子溶液粘度时,其中奥氏粘度计要求每一测定所取的液体体积必须相同。 9甲苯的玻璃化温度为113K,假如以甲苯作为聚苯乙烯(Tg=373K)的增塑剂, 含有20%体积分数甲苯的聚苯乙烯的玻璃化温度为321K 。 10温度升高对高分子的分子运动有两方面的作用,包括增加能量和使聚合物体积膨胀,增大运动空间 11由于聚三氟氯乙烯容易形成结晶,为了制备透明薄板,成型过程中制品冷却要迅速,使之结晶度低,晶粒尺寸小。 12高聚物悬浮液和乳胶等分散体系通常属于假塑型流体,即流体粘度随剪切速率的增加而降低。 13材料的弹性模量是指在弹性形变范围内单位应变所需应力的大小,是材料刚性的一种表征。 14玻璃态和晶态聚合物的拉伸过程本质上都属于高弹形变,但其产生的温度范围不同,前者在Tb 和Tg 之间,而后者在Tg和Tm 之间产生。 15.用塑料绳绑捆东西,时间久了会变松,这是材料的应力松弛现象 16.稳定高聚物分子三维结构的作用力包括氢键、范德华力、疏水作用和盐键。此外共价二硫键在稳定某些高分子的构象方面也起着重要作用。

高分子物理名词解释22426讲课稿

第一章概论 分子量分布,是指聚合物试样中各组分含量与分子量的关系。 黏弹性,对一整块聚合物熔体在短时间内可以观察到它有一定的形状和弹性,但是经长时间观察这种熔体会表现出液体的流动性。这种长时间观察到的粘性流动和短时间内观察到的弹性两者相结合,而且与时间有关的力学性质称为黏弹性。 玻璃化转变,无定形和结晶热塑性聚合物低温时都呈玻璃态,受热至某一较窄温度,则转变为橡胶态或柔韧的可塑状态,这一转变过程称为玻璃化转变。转变时对应的温度称为玻璃化转变温度Tg。高弹性,聚合物材料在受到外力时,分子中的链段发生了运动,使长链分子由蜷曲状变成伸展状,产生很大的形变,但不导致高分子链之间产生滑移,当解除外力后,形变可完全恢复,材料的这种性质称为高弹性。 第二章高分子的链结构 高分子的链结构又分近程结构和远程结构。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,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,它们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。织态结构和高分子在生物体中的结构则属于更高级的结构。 高分子链的构型包括单体单元的键合顺序、空间构型的规整性、支化度、交联度以及共聚物的组成及序列结构。 高分子链序列结构:共聚物中不同结构单元的交替次数,不同结构单元在分子链中的平均长度。 全同立构,高分子全部由一种旋光异构体键接而成,称为全同立构; 间同立构,由两种旋光异构体交替键接而成,称为间同立构; 无规立构,两种旋光异构体完全无规键接时,则称为无规立构。 等规立构,全同异构和间同异构统称为等规立构。定向聚合,通常自由基聚合的高聚物大都是无规的,只有用特殊的催化剂才能制得等规立构的高聚物,这种聚合方法称为定向聚合。 等规度是指高聚物中含有全同立构和间同立构的总的百分数。 交联结构,高分子链之间通过支化联结成一个三维空间网型大分子时即称为交联结构。 交联度,通常用两个交联点之间的平均分子量Mc 来表示。交联度愈高,Mc愈小。或者用交联点的密度表示。 交联点密度的定义为,交联的结构单元占总结构单元的分数,即每一结构单元的交联几率。 由于单键内旋转而产生的分子在不同形态称为构象。 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,要改变构型必须经过化学键的断裂和重组。 无规线团,单键的内旋转导致高分子呈蜷曲构象,这种不规则的蜷曲的高分子链的构象称为无规线团。 柔顺性,高分子能够改变其构象的性质称为柔顺 精品文档

同济大学高分子物理习题及解答

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 HIO 4 CH 3C OH + 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 2O 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 CH 2CH 2C OH 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) 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:

高分子物理习题及答案最新版

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χ1( A )聚合物能溶解在所给定的溶剂中

A. χ1<1/2 B. χ1>1/2 C. χ1=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; B.结晶高聚物中晶片的取向在热力学上是稳定的; C.取向使材料的力学、光学、热性能各向同性。 13.关于高聚物和小分子物质的区别,下列( D )说法正确 ⑴高聚物的力学性质是固体弹性和液体粘性的综合; ⑵高聚物在溶剂中能表现出溶胀特性,并形成居于固体和液体的一系列中间体系; ⑶高分子会出现高度的各向异性。 A. ⑴⑵对 B. ⑵⑶对 C. ⑴⑶对 D.全对 三、问答题:

高分子物理部分复习题.doc

高分子物理部分复习题 一、名词解释 构型、构象、柔顺性、内耗、等同周期、假塑性流体、 远程结构、近程结构、末端距、聚集态结构、液晶、 取向、嫡弹性、玻璃化转变温度、应力松弛、蠕变、杂链高分子、元素有 机高分子、键接结构、旋光异构、均相成核、异相成核、时温等效原理、粘流态、玻璃化转变温度、 二、填空题 1.聚合物的粘弹性体现在具有 _______ 、 ________ 、 ________ 三种力学松驰现象。 (3分) 2.___________________________ 分子间的范德华力包括________ 、和o (1.5分) 3.___________________________________________________ 作为橡胶、塑料和纤维使用的聚合物之间的主要区别是 ____________________________ o 4. ________ 材料一般需要较高程度的取向。 5.某聚合物试样中含两个组分,其相对分子质量分别1X10“ g/mol和 2X105g/mol,相应的质量分数(w)分别是0.2和0.8,其数均相对分子质量、重均相对分子质量和相对分子质量多分散系数分别是 _____________________ 、____________ 和 6.___________________________________________________ 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 _____________ O 7.__________________________________ 橡胶的高弹性的特点是:(1)弹性模量很 ______________________________________ ,而形变量很 _____ ; (2)形变需 要 _______ ; (3)形变时有________ 效应。 &制备高分子合金的方法有()和()o 9.随着聚合物结晶度的提高,其弹性模量_____________ ;随着结晶聚合物分子量 的增加,其熔点________________ ;随着聚合物交联程度的提高,其弹性模 量___________ O 10.PET的玻璃化转变温度是69°C,但用它制造的可乐瓶和矿泉水瓶在很低的温度下却还 有很高的抗冲击性能,主要是由于它在玻璃化转变温度以下还存在

高分子物理名词解释

近程结构:高分子中与结构单元相关的化学结构,包括结构单元的构造与构型 远程结构:指与整个高分子链相关的结构 构型:分子链中由化学键所固定的原子在空间的几何排布方式 构象:分子链中单键内旋转所形成的原子或基团在空间的几何排列图像 碳链高分子:高分子主链全部由碳原子组成,且碳原子之间以共价键连接而成的高分子 杂链高分子:主链上除碳原子外,还有氧氮硫等其他原子存在,原子键以共价键相连接的高分子元素有机高分子:主链不含碳原子,由Si,B,P,Al,Ti,As,O等无机元素组成,侧基为有机取代基团链接异构:结构单元在分子链中因键接顺序或连接方式不同而形成的异构体 序列异构:不同序列排布方式形成的键接异构体 旋光异构:d型和l型旋光异构单元在分子链中排列方式不同而构成的异构体 几何异构:根据内双键连接的两个碳原子上键接基团在键两侧的排列方式分出顺式和反式两种立体异构体,称为顺反异构体,也称为几何异构体 全同立构:分子链中所有不对称碳原子均以相同的构型键接 间同立构:分子链中的不对称碳原子分别以d型和l型交替键接 无规立构:分子链中的不对称碳原子以d和l构型任意键接 线性高分子:具有一维拓扑结构的线性长链,长径比大,每个分子链带有两个端基 支化高分子:分子主链上带有与其化学组成相同而长短不一的支链的高分子,端基数目大于2 交联网络:经交联后,分子链形成的具有一定强度的网状结构 内旋转:与σ键相连的两个原子可以做相对旋转而不影响σ键电子云的分布,称为σ键的内旋转内旋转势垒:内旋转时需要消耗一定能量以克服所受的阻力,所需能量即为内旋转势垒 内旋转势能差:内旋转异构体之间的势能差称为内旋转势能差 静态分子链柔顺性:又称为平衡态柔顺性,指高分子链在热力学平衡条件下的柔顺性 动态分子链柔顺性:指分子链在一定外界条件下,微构象从一种平衡态构象转变到另一种平衡态构象的速度或难易程度 链段:如果人为的将若干个相互牵连的相邻σ键合并,看做一个相对独立的单元,即为链段 均方末端距:均方末端距为末端距向量的平方按分子链构象分布求得的统计平均值 均方旋转半径:均方旋转半径定义为从分子链质心到各质点的向量的平方以质点质量为权重的统计平均值 伸展链:呈充分伸展的宏构象的高分子链 自由连接链:假定分子链上化学键数目n相当大,各化学键之间自由连接每个键在任何方向取向的概率相等,不受键角的限制和位垒的障碍,内旋转完全自由,且分子量不占有体积 自由旋转链:假定化学键在键角上的旋转是完全自由的,即每个单键可以在以键角的补角为半锥顶角的锥面上自由旋转,这种分子链模型即为自由旋转链模型 等效自由连接链:将若干个相互连接的σ键合并成链段,视其为相对独立的单元,由于链段之间自由连接,高分子链可以视为以链段为统计单元的自由连接链,该模型为等效自由连接链模型 Kuhn等效链段:等效自由连接链的等效结构单元是链段,也称为Kuhn等效链段 Gauss链:链段数足够多,符合无规行走模型的要求,那么以链段为统计单元的分子链的构象也符合Gauss分布,称为Gauss链模型 Flory特征比:定义为无扰均方末端距与自由链模型计算的均方末端距之比值

高分子物理知识点

构象:具有一定组成和构型的高分子链通过单键的内旋转而形成的分子中的原子在空间的排列 柔性: 高分子链中单键内旋的能力; 高分子链改变构象的能力; 高分子链中链段的运动能力; 高分子链自由状态下的卷曲程度。 链段:两个可旋转单键之间的一段链,称为链段 影响柔性因素: 1支链长,柔性降低;交联度增加,柔顺性减低。 2一般分子链越长,构象数越多,链的柔顺性越好。 3分子间作用力越大,聚合物分子链所表现出的柔顺性越小。分子链的规整性好,结晶,从而分子链表现不出柔性。 控制球晶大小的方法: 1控制形成速度; 2采用共聚方法,破坏链的均一性和规整性,生成较小的球晶; 3外加成核剂,可获得小甚至微小的球晶。 聚合物的结晶形态: 1单晶:稀溶液,慢降温,螺旋生长 2球晶:浓溶液或熔体冷却 3树枝状晶:溶液中析出,低温或浓度大,分子量大时析出; 4纤维状晶:存在流动场,分子量伸展,并沿流动方向平行排列; 5串晶:溶液低温,边结晶边搅拌; 6柱晶:熔体在应力作用下冷却结晶; 7伸直链晶:高压下融融结晶,或熔体结晶加压热处理。 结晶的必要条件: 1内因: 化学结构及几何结构的规整性; 2外因:一定的温度、时间。 结晶速度的影响因素: 1温度——最大结晶温度:低温有利于晶核形成和稳定,高温有利于晶体生长; 2压力、溶剂、杂质:压力、应力加速结晶,小分子溶剂诱导结晶; 3分子量:M 小结晶速度块,M 大结晶速度慢; 熔融热焓?H m :与分子间作用力强弱有关。作用力强,?H m 高 熔融熵?S m :与分子间链柔顺性有关。分子链越刚,?S m 小 聚合物的熔点和熔限和结晶形成的温度T c 有一定的关系: 结晶温度Tc 低(< Tm ),分子链活动能力低,结晶所得晶体不完善,从而熔限宽,熔点低; 结晶温度Tc 高(~ Tm ),分子链活动力强,结晶所得晶体更加完善,从而熔限窄,熔点高。 取向:在外力作用下,分子链沿外力方向平行排列。聚合物的取向现象包括分子链、链段的取向以及结晶聚合物的晶片等沿特定方向的择优排列。 取向机理: 1高弹态:单键的内旋转。外力作用下,链段取向;外力解除,链段解取向 2粘流态:高分子各链段的协同运动。外力作用下,分子链取向;外力解除,分子链解取向 3结晶高聚物:非晶区取向,可以解取向;晶粒取向,不易解取向 取向度: 高分子合金又称多组分聚合物, 在该体系中存在两种或两种以上不同的聚合物, θ θθ22sin 2 3 1)1cos 3(2 1-=-=f

高分子物理名词解释

橡胶弹性:是指以天然橡胶为代表的一类高分子材料在外力作用下表现出的大幅可逆形变的性质。 蠕变试验:是指在一定的温度和较小的恒定应立作用下,材料的应变随时间的增加而增大的实验。通常的蠕变试验是在单向拉伸条件下进行的。 应力松弛试验:就是验证在恒定温度和形变保持不变的情况下,聚合物内部的应力随时间增加而逐渐衰减的现象的实验。 动态实验:研究动态力学行为就是在交变应力或交变应变作用下,聚合物材料的应变或应力随时间的变化。 玻尔兹曼叠加原理:提出聚合物粘弹性的积分表达式。描述:高聚物的力学松驰行为是其整个历史上诸松驰过程的线性加和的结果。对于蠕变过程,每个负荷对高聚物的变形的贡献是独立的,总的蠕变是各个负荷起的蠕变的线性加和,对于应力松驰过程,每个应变对高聚物的应力松驰的贡献也是独立的,高聚物的总应力等于历史上诸应变引起的应力松驰过程的线性加和。 时温等效原理:从分子运动的松驰性质可知,同一力学松驰现象,既可在较高的温度下,较高的时间内观察到,也可以在较低的温度下,较长时间内观察到。因此,升高温度与延长时间对分子运动是等效的,对聚合物的粘弹性也是等奏效的,这就是时温等效原理。表观黏度:是指在一定速度梯度下,用相应的切力除以流速梯度所得的商。 牛顿流体:牛顿流体是指在受力后极易变形,且切应力与变形速率成正比的低粘性流体。假塑性流体:切力变稀假塑性流体是指无屈服应力,并具有粘度随剪切速率增加而减小的流动特性的流体。 胀塑性流体:切力变稠非牛顿流体的一种假塑性流体是指无屈服应力,并具有粘度随剪切速率增加而减小的流动特性的流体。 无扰尺寸:选择合适的溶剂和温度,可以使溶剂分子对高分子构象所产生的干扰不计,此时高分子链段间的相互作用等于链段与溶剂分子间的相互作用,这样的θ条件称为条件,在θ条件下测定的高分子尺寸称为无扰尺寸。 全同立构:取代基全部处于主链平面的一侧或高分子全部由一种旋光异构单元键接而成。无规立构:当取代基在平面两侧作不规则分布或两种旋光异构体单元完全无规键接而成。高分子的凝聚态是指高分子链之间的几何排列和堆砌状态。 液晶:兼具晶体的光学性质和液晶流动性质,是某些物质在熔融态或在溶液状态下所形成的有序流体的总称。 在良溶剂中,高分子成团松懈,A2 >0 ,χ1<0.5;加不良溶剂,高分子成线团紧缩,A2=0,χ1=0.5;再加不良溶剂,高分子会沉淀出来,A2<0,χ1大于0.5。 次级转变:在玻璃化温度以下,比链段更小的运动单元所发生从冻结到运动或从运动到冻结的变化过程也是松弛过程,通常称这些过程为高聚物的次级转变,以区别于发生在玻璃化转变区的主转变过程。 均相成核:由熔体中高分子链依靠热运动而形成有序排列的链束为晶核,因而有时间的依赖性,时间维数为1。 异相成核:由外界引入的杂质或自身残留的晶种形成,它与时间无关,故其时间维数为零。内增塑作用:当聚合物中存在柔性侧基时,随着侧基的增大,在一定范围内,由于柔性侧基使分子间距离增大,相互作用减弱,既产生“内增塑”作用。 外增塑作用:添加某些低分子组分使聚合物的玻璃化温度下降的现象。 热变形温度:塑料试样浸在一种等速升温的液体传热介质中,在简支梁弯曲负载作用下,试样弯曲变形达到规定值时的测定温度。

高分子物理习题 答案

高分子物理部分复习题 构象;由于单键(σ键)的内旋转,而产生的分子在空间的不同形态。它是不稳定的,分子热运动即能使其构象发生改变 构型;分子中由化学键所固定的原子在空间的排列。稳定的,要改变构型必需经化学键的断裂、重组 柔顺性;高聚物卷曲成无规的线团成团的特性 等同周期、高聚物分子中与主链中心轴平行的方向为晶胞的主轴,其重复的周期 假塑性流体、无屈服应力,并具有粘度随剪切速率增加而减小的流动特性的流体 取向;高分子链在特定的情况下,沿特定方向的择优平行排列,聚合物呈各向异性特征。 熵弹性、聚合物(在Tg以上)处于高弹态时所表现出的独特的力学性质 粘弹性;外力作用,高分子变形行为有液体粘性和固体弹性的双重性质,力学质随时间变化的特性 玻尔兹曼叠加、认为聚合物在某一时刻的弛豫特性是其在该时刻之前已经历的所有弛豫过程所产生结果的线性加和的理论原理 球晶、球晶是由一个晶核开始,以相同的速度同时向空间各方向放射生长形成高温时,晶核少,球晶大 应力损坏(内耗)、聚合物在交变应力作用下产生滞后现象,而使机械能转变为热能的现象 应力松弛、恒温恒应变下,材料的内应变随时间的延长而衰减的现象。 蠕变、恒温、恒负荷下,高聚物材料的形变随时间的延长逐渐增加的现象 玻璃化转变温度Tg:玻璃态向高弹态转变的温度,链段开始运动或冻结的温度。挤出膨大现象、高分子熔体被强迫挤出口模时,挤出物尺寸大于口模尺寸,截面形状也发生变化的现象 时温等效原理、对于同一个松驰过程,既可以在低温下较长观察时间(外力作用时间)观察到,也可以在高温下较短观察时间(外力作用时间)观察出来。 杂链高分子、主链除碳原子以外,还有其他原子,如:氧、氮、硫等存在,同样以共价键相连接 元素有机高分子、主链含Si、P、Se、Al、Ti等,但不含碳原子的高分子 键接结构、结构单元在高分子链中的联结方式 旋光异构、具有四个不同取代基的C原子在空间有两种可能的互不重叠的排列方式,成为互为镜像的两种异构体,并表现出不同的旋光性 均相成核、处于无定型的高分子链由于热涨落而形成晶核的过程 异相成核、是指高分子链被吸附在固体杂质表面而形成晶核的过程。Weissenberg爬杆效应当插入其中的圆棒旋转时,没有因惯性作用而甩向容器壁附近,反而环绕在旋转棒附近,出现沿棒向上爬的“爬杆”现象。 强迫高弹形变对于非晶聚合物,当环境温度处于Tb<T <Tg时,虽然材料处于 玻璃态,链段冻结,但在恰当速率下拉伸,材料仍能发生百分之几百的大变形 冷拉伸;环境温度低于熔点时虽然晶区尚未熔融,材料也发生了很大拉伸变形 溶度参数;单位体积的内聚能称为内聚物密度平方根 介电损耗;电介质在交变电场中极化时,会因极化方向的变化而损耗部分能量和发热,称介电损耗。 聚合物的极化:聚合物在一定条件下发生两极分化,性质偏离的现象 二、填空题

高分子物理期末知识点总结

UNIT1.碳链高分子:主链全部由C以共价键相连接;杂链:主链含C,以及O、S等两种或以上的原子以共价键相连接;构造:聚合物分子的各种形状(线形、枝化、交联、梯形、螺旋)构型:由化学键固定的原子在空间几何排列;构像:原子或原子团绕单键内旋转所产生的空间排布。旋光异构体:结构单元为-CH2-CHX-型,包含一个不对称C,所形成的异构体;分为全同:取代基都在主平面一侧或都由一种旋光异构单元键接而成;间同:相间分布于或两种交替链接;无规:不规则分布或两种无规链接。链段:高分子链中的单键旋转时互相牵制,一个键转动,要带动附近的一段链一起运动,把若干个键组成的一段链作为一个独立运动的单元。自由连结链:一个孤立高分子链在旋转时不考虑键角限制和位垒的障碍,每个分子由足够过的不占有体积的化学键自由结合而成的,每个键在任方向取向几率相等的理想模型。自由旋转链:分子链中每个键在键角所允许的方向自由转动,不考虑空间位阻对旋转的影响;等效自由:将一个原来有n个键长为l键角固定旋转不自由的键组成的链可视为Z个长度为b的自由结合链段的的高分子链;链的柔性:分子链能够改变其构象的性质.(不但高分子本身是一个独立运动单元,而且在每个高分子中还存在能独立运动的小单元,他们热运动的结果 使链有强烈的卷曲倾向,这是大分子链具备柔性的最根本内在原因)柔性实质:构象数增,S增,分子链卷曲程度增,分子链在无外力作用下总是自发采取卷曲形态,使构象熵最大。平衡态柔性: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ΔUtg。动态柔性:在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和旁式构象之间的位垒ΔUb与外场作用能之间的关系(ΔUb与kT).影响柔性的因素:分子结构:a主链结构1主链全部由单键组成,一般柔性较好,PE PP;不同单键,柔性不同Si-O>C-N>C-O>C-C.2有孤立双键,柔性大,顺式聚1,4-丁二烯;共轭双键,不能内旋转,分子刚性,聚乙炔,聚苯;有芳杂环,柔性差,芳香尼龙.b取代基1极性大作用力大,内旋转受阻,柔性差,PAN聚氯乙烯>聚1,2-二氯乙烯.3极性取代基的分布对柔性有影响,聚偏二氯乙烯>聚氯乙烯.4非极性取代基,基团体积大,空间位阻大,内旋困难,柔性差,PS1/2不良溶剂。χ1kT的物理意义:把一个溶剂分子放入高聚物中时引起的能量变化。高分子aq与小分子aq区别?什么时候可当成理想aq?比小分子aq溶解的缓慢的多,粘度明显大于小分子aq,性质存在相对摩尔质量的依赖性,而分子量有分散性,故研究很复杂;当链段与溶剂相互作用产生的混合热和混合熵相互抵消时。X1=1/2,U1e=0的溶液才能将此高分子溶液看做是理想溶液,但即使是X1=1/2,高分子溶液的ΔHm也不为0.符合理想溶液条件的高分子溶液混合自由能来源于混合热和混合熵。X1=1/2的高分子溶液宏观上热力学性质遵从理想溶液规律,其微观状态与小分子理想溶液有本质区别。过量化学位:Flory-Krigbaum稀溶液理论:1高分子稀溶液中链段的分布是不均匀的,而是以链段云得形式分布在溶剂中,每一链段云可近似球体.2在连段云内,以质心为中心,链段的径向分布符合高斯分布.3链段云彼此接近要引起自由能的变化,每个高分子链段云有其排斥体积。(引入热参数,令,定义θ=)θ温度:超额混合热/超额混合熵;θ溶液:当T=θ时,Δu1E为零,链段间与溶剂间作用能抵消,无扰状态,排斥体积为零;当T=θ,此时的高分子aq,在宏观上看热力学性质遵从理想aq,但微观状态仍是非理想,因混合热和混合熵均不为零,只是两者的效应刚好抵消,所以Δu1E=0,这一条件为θ条件或θ状态,(θ条件:选择合适的溶剂和温度,可以使溶剂分子对高分子构象所产生的干扰忽略不计(此时高分子“链段”间的相互作用等于”链段”与溶剂分子间的相互作用).在θ条件下测得的高分子尺寸为无干扰尺寸,只有无干扰尺寸才是高分子本身结构的反应)对应为θ溶剂,对应温度为θ温度。。第二维利系数A2:与χ1一样,表征高分子链段与溶剂分子之间的相互作用。凝胶:交联聚合物溶胀体,不熔不溶,既是聚合物浓溶液,又是高弹性固体;冻胶:由范德华力交联形成,加热或拆散可拆散范德华力交联而溶解。 UNIT4.数均分子量Mn:按物质的量统计的平均分子量;重均分子量Mw:按质量统计的平均分子量;Z均分子量Mz:按Z量的统计平均分子量;黏均分子量Mη:用稀溶液黏度法测得的平均分子量(z ≥w≥η≥n)。单分散:z=w=n。为什么z≥w≥η≥n?因为Mn靠近低分子量部分,则低分子量部分对其影响大,Mw靠近高分子量部分,则高分子量对其影响较大,一般用Mw表征比Mn更恰当,聚合物熔体粘度依赖于高分子量部分。分子量测定方法:端基分析(Mn)、沸点升高或冰点降低(Mn)、气相渗透法VPO(Mn)、渗透压法(Mn)、黏度法(Mη)。沸升冰降测的是Mn?是的,通过热力学推导,可知,溶液的沸点升高值ΔTb和冰点降低值ΔTf正比于溶液浓度,即正比于溶质分子数,而与溶质的分子量成反比,由此可推导出高分子数均分子量Mn。稀溶液依数性:沸点升高、冰点下降、蒸汽压下降、渗透压等数值仅与溶液中的溶质数有关,而与溶质的本性无关。特性粘度[η](表示高分子aq的c趋于0时,单位浓度的增加对增比浓度或相对粘度对数的贡献);体积排除色谱法(SEC):又称凝胶渗透色谱法(GPC),分离机理:在分离作用由于大小不同的分子在色谱柱中的多孔性填料中占据的空间体积不同造成的。色谱柱中装填表面和内部有着各种大小不同的空洞和通道的多孔填料,以待测样品的某种溶剂充满柱子,最大的分子,只能留在填料颗粒之间,走的路径最短,先被溶剂冲出来,较大的分子,走颗粒间的路径和颗粒内较大的孔,路径长一些,较后被冲出来,较小的分子,颗粒间、颗粒内的大孔,还进入颗粒内的小孔,走的路径最多,最后被溶剂冲洗出来(大分子Ve小,小分子Ve大)SEM纵坐标记录洗提液与纯溶剂折射率差值Δn,在极稀溶液中,相当与Δc(洗提液的相对浓度),横坐标是保留体积Vr(淋出体积Ve),表征分子尺寸大小。保留体积小,分子尺寸大。 VPO:加入不挥发溶质沸点升高冰点降低蒸汽压下降。由于溶液的依数性,沸点升高值正比于浓度反比与分子量。由于高分子溶液热力学性质与理想溶液偏差,只有无限稀释才符合。所以测各种浓度,外推在恒温密闭容器内充有溶剂饱和蒸汽,将一滴不挥发溶质的溶液滴1和溶剂滴2悬在这个饱和蒸气中。由于1中溶剂的蒸气压较低,就会有溶剂分子从饱和蒸气相凝聚到溶液滴上。并放出凝聚热,使1温度升高。由于依数性,达平衡时,两液滴温差与溶质摩尔分数成正比。ΔT=AX2,ΔT温度差,X2溶质摩尔分数。 UNIT5.分子运动及转变特点:①运功单元的多重性A高分子链的整体运动:分子分子链质量中心的相对移动。B链段运动:区别于小分子的特殊运动形式。质量中心不变,一部分链段通过单键内旋转而相对于另一部分链段运动,使大分子可以伸展或卷曲。C链节、支链、侧击的运动。D晶区内的分子运动②分子运动的时间依耐性:外因作用下,聚合物从一平衡态通过分子运动过渡到另一与外界条件相连的新的平衡总需要时间,原因是整个分子链,链段、链节等运动单元的运动都需要克服内摩擦阻力,不可能瞬间完成③分子运动的温度依耐性:升温,一方面运动单元热运动能量提高,另一方面由于体积膨胀,分子距离增加,运动单元活动空间增大,松弛加快,松弛时间减小。聚合物分子运动特点:a.运动单元的多重性,包括整分子链平移、链段运动、链节支链侧基等小尺寸单元的流动、原子在平衡位置的振动、晶区的运动b.高分子运动的时间依赖性c.分子运动的温度依赖性松弛时间:橡皮由Δx(t)变为Δx(0)的1/e倍时所需要的时间,表征松弛过程快慢。(开始较快,后来越慢)。论述自由体积理论:液体或固体,它的整个体积包括两个部分:一部分是为分子本身占据的,称占有体积;另一部分是分子间的空隙,称自由体积,它以大小不等的空穴无规分布在聚合物中,提供了分子的活动空间,使分子链可能通过转动和位移而调整构象。在玻璃化温度以下,链段运动被冻结,自由体积也处于冻结状态,其空穴尺寸和分布基本上保持固定。聚合物的玻璃化温度为自由体积降至最低值的临界温度。在此温度下,自由体积提供的空间已不足以使聚合物分子链发生构象调整,随着温度升高,聚合物的体积膨胀只是由于分子振幅、链长等的变化,即分子占有体积的膨胀,而在玻璃化温度以上,自由体积开始膨胀,为链段运动提供了空间保障,链段由冻结状态进入运动状态,随着温度升高,聚合物的体积膨胀除了分子占有体积的膨胀之外,还有自由体积的膨胀,体积随温度的变化率比玻璃化温度以下为大。为此,聚合物的比体积-温度曲线在Tg时发生转折,热膨胀系数在Tg发生突变。影响Tg的因素:①主链的柔性:柔性越高,Tg高②取代基:侧基极性强,Tg高;极性基数高,Tg高;取代基位阻高,内旋转受阻程度高,Tg高③构型:全同Tg较低;顺反异构中,反式分子柔性差,Tg较高④分子量:M较低时,M高,Tg高;当分子量超过一定值后,Tg不再依赖分子量⑤外力速率:张力可强迫链段沿张力方向运动,Tg低,压力使分子链运动困难,Tg升高;冷却速率快,Tg高。另外:调节Tg手段:增塑、共聚、共混。聚合物Tg开始时随相对分子质量增大而升高,当达到一定值之后,Tg变为与相之无关的常数?相对分子质量对Tg的影响主要是链端的影响,处于链末端的链段比链中间的链段受的牵制要小些,因而有比较剧烈的运动,链端浓度的增加预期Tg会降低,链端浓度与数均相对分子质量成反比,超过临界相对分子质量后链端的比例很小,其对Tg影响可以忽略。聚合物中加入单体、溶剂、增塑剂等低分子物时导致Tg下降:Tg具有可加和性,这些物质Tg较高分子低许多,所以混和Tg比聚合物低。分子结构与结晶能力的关系(为什么结晶聚合物结晶不完整?)a.链的对称性、规整性越高,结晶能力越强b.共聚,无规共聚降低结晶能力c.链柔性差降低结晶能力,柔性太好不能结晶d.分子间作用力过大降低结晶能力e.交联降低结晶能力f.分子量增大限制结晶。{高压力下形成的结晶高聚物结晶体密度高,拉应力可以加速高聚物结晶}。结晶聚合物边熔融边升温的现象是由于试样中含有完善程度不同的晶体。结晶时,如果降温程度不是足够的慢,随着熔体黏度的增加,分子链的活动性减小,来不及作充分的位置调整,则结晶停留在不同的阶段上;等温结晶过程中,也存在着完善程度不同的晶体。这时再升温,在通常的升温速度下,比较不完善的晶体将在较低的温度下熔融,比较完善的晶体则要在较高的温度下熔融,因而出现较宽的熔融范围。结晶过程的特点:结晶温度区间在Tg与Tm之间;同一聚合物在同一结晶温度下,结晶速度随结晶时间过程而变化;结晶聚合物结晶不完善,没有精确的熔点,存在容限。 UNIT6.什么情况下符合虎克定律?在形变很小时,交联橡胶的应力应变关系才符合虎克定律。 UNIT7.五个区域:玻璃态区、玻璃—橡胶转变区、橡胶—弹性平台区、橡胶流动区、液体流动区。力学松弛:聚合物的各种性能表现出对时间的依赖性。蠕变:一定的温度、较小恒应力持续作用下,材料应变随时间增加而增大的现象(包括瞬时可逆的普弹形变ε1、滞后可逆高弹形变ε2、不可逆的黏性形变ε3;Tg以下,链段运动松弛时间很长,ε2很小;材料本体粘度很大,ε3很小;因此蠕变主要由ε1构成,蠕变量很小。Tg以上,链段运动的松弛时间变短,导致ε2较大,材料的本体粘度η3仍很大,ε3较小,蠕变主要由ε2构成,夹杂少量ε3。同时,ε 3 随时间的发展而发展,导致总形变不断发展)。应力松弛:恒定温度和形变保持不变时,聚合物内部应力随时间增加而逐渐衰减的现象;产生原因:当聚合物受到外力作用发生变形时,分子链段要沿着外力方向伸展与外力相适应,因而在材料内部产生内应力。但是链段的热运动又可以使某些链缠结散开,以至于分子链之间可以产生小的相对滑移;同时链段运动也会调整构象使分子链逐渐地回复到原来蜷曲状态,从而使内应力逐渐地消除掉。(当温度远小于Tg时,链段运动的能力很弱,应力松弛非常慢;当温度太高时,应力松弛过程进行太迅速。只有在Tg温度附近几十度的范围内,应力松弛现象才比较明显)。滞后:聚合物在交变应力作用下形变落后于应力变化的现象;产生原因:链段的运动受到内摩擦阻力作用的结果,当外力变化时,链段的运动受到内摩擦阻力的作用跟不上外力的变化,所以形变总是落后于应力,滞后了一个相位差δ。(外力作用频率适中,链段一方面可以运动,但又不能完全跟上应力的变化,这时滞后现象才能充分体现出来)力学损耗或内耗:在有滞后现象存在时,由于形变的发展落后于应力的变化,当第一周期的形变还没有完全恢复时,材料又会受到第二个周期应力的作用,因此每个周期都会有一部分弹性储能没有释放出来,这部分能量最终转变为热能,以热量的形式释放出来,造成损耗。影响因素:1温度a温度低,分子运动弱,不运动摩擦消耗能量小,内耗小.b温度高,分子运动快,应变跟得上应力变化,δ小,内耗小.c温度适中,跟不上应力变化, δ大,内耗大.2频率a频率快,分子运动跟不上应力的交换频率,摩擦消耗能量小,内耗小b频率很慢,应变跟得上应力变化, δ小,内耗小c频率适中,分子可以运动但跟不上应力频率变化, δ大,内耗大.3次级运动的影响:次级运动越多,所做的功可以通过次级运动耗散掉.时温等效原理:对于同一个力学松弛过程,既可以在较高温度和较短的外力作用时间下表现出来,也可以在较低温度和较长的外力作用时间下表 现出来。即:升高温度与延长外力作用时间对分子运动是等效的,对聚合物的粘弹性是等效的。 UNIT8.非晶态聚合物应力应变曲线:1.弹性形变区:直线斜率即为杨氏模量,此阶段普弹性,由于高分子键长键角和小运动单元的变化产生。2.屈服阶段:应变软化点,超过此点,大外力使本来冻结的链段开始运动,为大形变提供条件。3.大变形区:高弹性形变区,本质上与高弹形变一样是链段运动,它在外力作用发生。4.应变硬化区:分子链取向排列使强度提高。5.断裂。。屈服点以后,材料大变形的分子机理主要是g的链段运动,即在外力作用下,玻璃态p原来被冻结的链段开始运动,g链的伸展提供了材料的大变形,此时,p处于玻璃态,即使去除外力形变不能自动回复,只有升到 Tg以上链段运动解冻,分子链重新蜷曲,形变才可回复)。

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