高分子物理习题与思考题
第一章高分子链的结构
习题与思考题一
1、解释下列名词：
(1)构型；(2)构象；(3)链段；(4)热力学柔性；(5)力学柔性；(6)均方末端距；(7)高斯链；(8)全同立构
2、试讨论线型聚戊二烯可能有哪些不同的构型。
3、聚丙烯中碳－碳单链是可以转动的，通过单键的转动能否把全同立构的聚丙烯变为“间同立构”的聚丙烯？
4、假定自由结合链中含有几个长度为l的键，试求它的均方末端距和最可几末端距与键长及键数的关系。
5、假定聚丙烯主链长为0.154nm，键角为109.5度，聚丙烯的空间位阻参数 ＝1.76，试求其等效自由结合链的链段长度l e之值。
6、假定聚乙烯的聚合度为2000，键角为109.5度，求伸直链的长度L max与自由旋转链的根均方末端距之比值，并由分子运动观点解释某些聚合物材料在外力作用下可以产生很大形变的原因。
第二章聚合物的晶态结构
习题与思考题二
1、如果C-C键长为0.154nm，C-C-C键角为109.5度，试问U t为31的全同立构聚丙烯的等同周期为多少？
2、尼龙66、等规聚丙烯及聚丙烯腈在砌入晶格时，分子链的构象有什么不同？为什么？
3、试根据聚乙烯的晶体结构和晶胞尺寸(a＝736pm，b＝492pm，c＝253pm)计算其晶体密度ρc(1cm＝1010pm)。
4、若已知聚甲基丙烯酸甲酯晶胞的α＝β＝γ＝90度，a＝2.108nm，b＝
1.217nm，c＝1.055nm，测得的ρ＝1.23g/cm3，M o＝100.1，试求每个晶胞单元中的重复结构单元数。
5、已知聚异丁烯晶胞中所有的角度为90度，M o＝56.1，ρ＝0.937，晶胞尺寸a＝0.694nm，b＝1.196nm，试求晶胞参数c的尺寸。
6、有全同立构聚丙烯试样一块，体积为1.42×2.96×0.51cm3，重量为1.94g，试计算其比容和结晶度。
7、简要说明下列各种结晶形态的特征及形成的条件：
(1)折叠链片晶；(2)球晶；(3)串晶；(4)伸直链晶体。
8、试比较下列几对聚合物熔点的高低，并说明原因。
(1)聚对苯二甲酸乙二酯与聚间苯二甲酸乙二酯；(2)聚对苯二甲酰对苯二胺与聚间苯二甲酰间苯二胺；(3)聚己二酸己二胺与聚己二酸己二酯。
第三章聚合物的取向态结构
习题与思考题三
1、赫尔曼取向函数f的物理意义是什么？是否可以用取向角余弦均方值来表征大分子链的取向程度？
2、试从纤维中分子极化的概念出发导出光学取向函数f b＝1/2(3
-1)。
3、在不同条件下制得聚酯纤维，其中一种纤维的f b>f s，而另一种则f s>f b，试问是否存在这种可能性？为什么？
4、某纤维样品在(0,0,l)晶面的衍射强度很弱，但在(h,0,0)面和(0,k,0)面有较强的衍射峰，试问能否据此来求得f c,z？如果该纤维样品为聚丙烯，是否可应用Stein关系式f a,z＋f b,z＋f c,z＝0？
5、用取向指数R来描述某纤维的取向程度，是否一定反映分子链对于纤维轴的取向？为什么？
6、试列举两种表征纤维无定形区取向程度的方法，并简要说明原理。
7、对腈纶纤维来说，用红外二色性测定-CN得到的f d与染色二色性测得的
f d有什么不同？为什么？
第四章聚合物的液晶态和聚合物的织态结构
习题与思考题四
1、液晶与中介相是否具有同样的含义？为什么？
2、写出可能存在的各种中介态(包括液态和固态)。
3、液晶高分子的化学结构有哪些基本特征？试写出溶致液晶和热致液晶高分子各三种。
4、高分子液晶有哪几种物理结构？如何用简单的实验区分它们？
5、高分子的“相容性”概念与小分子的相溶性概念有什么不同？
6、如何从实验上判别一个共混聚合物体系“完全相容”、“部分相容”、和“不相容”等状态？
7、从聚合物改性的角度来看，你认为具有怎样的相形态结构更有利？为什么？试举例说明之。
第五章聚合物的分子运动
习题与思考题五
1、试画出非晶、结晶、交联和增塑聚合物的形变－温度曲线和模量－温度曲线。
2、如何通过测定一系列不同分子量的同一聚合物的热机械曲线，估算该聚合物的链段长度？
3、试从时间－温度等效出发，定义玻璃化温度，进而说明玻璃化转变是力学转变而非相转变。
4、橡胶受外力拉伸等温可逆形变时，试从热力学第一定律出发推导：外力一部分用于内能的改变，一部分用于熵的改变。
5、怎样解释：
(1)聚合物的Tg开始时随分子量增大而升高，当分子量达到一定值后，Tg变为与分子量无关的常数。
(2)聚合物中加入单体、溶剂、增塑剂等低分子物时导致Tg下降。
6、WLF方程logαT＝[-C1(T-Ts)]/[C2+(T-Ts)]，当取Ts为参考温度时，C1＝17.44，C2＝51.6，求以Ts+50℃为参考温度时的常数C1和C2。
7、某聚苯乙烯试样在160℃时粘度为8.0×1012Pa•s，预计它在玻璃化温度100℃和120℃的粘度分别为多大？
8、某聚合物试样在0℃时粘度为1.0×103Pa•s，如果粘度温度关系服从WLF方程，并假定Ts时的粘度为1.0×1011Pa•s，问25℃时粘度是多少？
9、已知聚乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯的流动活化能DEη分别为10千卡/摩尔和64千卡/摩尔，聚乙烯在200℃时粘度为9.1×103Pa•s，聚甲基丙烯酸甲酯在240℃时粘度为2.0×107Pa•s。
(1)分别计算聚乙烯在210℃和190℃时以及聚甲基丙烯酸甲酯在250℃和230℃时的粘度；
(2)讨论链的结构对粘度的影响；
(3)讨论温度对不同聚合物粘度的影响。
10、某高分子材料在加工期时发生链降解，其重均分子量由1.0×106降至8.0×105，问此材料在加工前后熔融粘度之比为多少？
第六章高分子溶液的性质
习题与思考题六
1、高分子溶液与小分子溶液及胶体溶液相比较具有哪些特点，如何证明它是一种真溶液。
2、试比较结晶性聚合物和非结晶性聚合物的溶解过程。
3、为一种聚合物材料选则合适的溶剂应遵循哪些原则？
4、溶度参数如何测定？根据热力学原理解释非极性聚合物为什么能够溶解在与其溶度参数相近的溶剂中。
5、聚合物溶液与理想溶液的行为有较大偏差，试说明理由。
6、由查表得溶度参数的数据如下：乙酸δ1＝10.5；环已酮δ1＝9.88；PVC 的δ2＝10.98。很明显乙酸的δ1比环已酮的δ1更接近于PVC的δ2，但实际上前者对PVC的溶解性能并不好，而后者则是PVC的良溶剂，为什么？
7、什么是聚合物的溶度参数，请解释为什么苯乙烯－丁二烯共聚物[δ2＝
8.10(卡/厘米3)1/2]难溶于正戊烷或醋酸乙酯，而能溶于上述两溶剂的1:1混合物中。
8、硝化纤维素不溶于乙醇或乙醚，而能溶于两者的混合溶剂，为什么？请求出能很好溶解硝化纤维素的醇醚混合溶剂中醇醚的配比。
9、高分子溶质在溶剂中的溶解度除与溶质和溶剂的性质有关外，还与温度和溶质相对摩尔质量有关，试解释。
10、用聚乙酸乙烯酯醇解制取聚乙烯醇时，为何仅具有适当醇解度的聚乙烯醇，其水溶性最好？为何聚丙烯酸钠水溶液经高速搅拌或在其中加入氯化钠，溶液的粘度将下降。
11、一种聚合物的溶液由相对摩尔质量M2＝1×106的溶质(聚合度X n＝104)和相对摩尔质量M1＝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∆S m；
(2)依照理想溶液计算的混合熵∆；
(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的混合熵∆；
(4)由上述三种混合熵的计算结果可得出什么结论？为什么？
12、在20℃将1×10-5mol的聚甲基丙烯酸甲酯(＝1×105，ρ＝1.20g/cm3)溶于150g氯仿(ρ＝1.49g/cm3)中，试计算混合熵、混合焓和混合自由能。己知：x1＝0.377。
14、高分子浓溶液具有哪些重要特性？
15、分极性和非极性两种情况讨论增塑剂的增塑机理？
16、什么是凝胶？什么是冻胶？它们在结构上有什么不同？
第七章聚合物的分子量及分子量分布
习题与思考题七
1、试比较测定聚合物相对摩尔质量各种方法的特点和局限性。
2、溶液的粘度随着温度的升高而下降，高分子溶液的特性粘数在不良溶剂中随温度的升高而升高，怎样理解？
3、渗透压法测定的相对摩尔质量为什么是数均相对摩尔质量，其理论依据是什么？
6、采用GPC技术能否将相对摩尔质量相同的线形PE和支化PE分开？为什么？
7、用醇酸缩聚法制得的聚酯，每个分子中有一个可分析的羧基，滴定1.5g 的聚酯用去浓度为0.1mol/L的NaOH溶液0.75mL，试求聚酯的数均相对摩尔质量。
第八章聚合物流体的流变性质
习题与思考题八
1、解释下列名词：
(1)表观粘度；(2)流动指数；(3)熔融指数；(4)末端校正因子B′；
(5)Weissenberg效应；(6)特鲁顿粘度；(7)假塑性流体；(8)法向应力差。
2、试图示牛顿流体、假塑性流体及宾汉流体的流动曲线，并写出相应的函数表达式。
3、简述聚合物流体产生挤出物胀大效应的原因，以及温度、剪切速率和流道长径比对胀大的影响。
4、试述导致熔体不稳定流动的原因。
5、试述聚合物拉伸粘度与拉伸应力的关系。
6、试述动态粘度与动态振动中角频率的关系。
第九章固体聚合物的力学性质
第十章聚合物的电学性质第十一章聚合物的光学性质和磁学性质
高分子物理习题解答
《高分子物理》习题思考题 第一章高分子链的结构（1） 一解释名词、概念 1.高分子构型 答：高分子中由化学键固定的原子、原子团在空间的排列方式。 2.全同立构高分子 答：由同一种旋光异构单元键接而成的高分子。 3.间同立构高分子 答：由两种旋光异构单元交替键接形成的高分子。 4.等规度 答：聚合物中全同立构和间同立构总的百分数。 5.数均序列长度 答：链节序列的平均数。 6.高分子的构象 答：高分子在空间的形态。 7.高分子的柔顺性 答：高分子链能够改变其构象的性质成为柔顺性。 8.链段 答：高分子中能够独立运动的最小单位称为链段。 把若干个键组成的一段链作为一个独立运动的单元。 9.静态柔顺性 答：高分子链构象能之差决定的柔顺性，叫静态柔顺性。 10.动态柔顺性 答：高分子由一种平衡构象状态转变成另一种平衡构象状态所需时间的长短决定的柔顺性，叫动态柔顺性。 11.等效自由连接链:柔性的非晶状线型高分子链，不论处于什么形态(如玻璃态、高弹态、熔融态或高分子溶液)，相同分子量的高分子链段都取平均尺寸近乎相等的无规线团构象，称为“等效自由结合链” 12.高斯链：。因为等效自由结合链的链段分布符合高斯分布函数，又称为高斯链。 13.高分子末端距：指线形高分子链的一端至另一端的直线距离。
14.Hp q 答：表示单螺旋分子链的构象类型。其中p表示螺旋构象中一个等同周期所包含的结构单元数，q表示在此周期中所包含螺旋的圈数。 二. 线性聚异戊二烯可能有哪些构型？ 答：8种， 1. 1,4加成：2种，顺式和反式 2. 1,2加成：3种，全同，间同和无规 3. 3,4加成：3种，全同，间同和无规 三. 聚合物有哪些层次的结构？那些属于化学结构？那些属于物理结构？ 答： 聚合物结构的层次 分子链结构 聚集态结构 近程结构 远程结构 结晶态结构 非晶态结构 取向态结构 液晶态结构 织态结构 构造 构型 大小 形态 在聚合物层次结构中，近程结构属于化学结构，而远程结构和聚集态结构属于物理结构。 四.为什么说柔顺性是高分子材料独具的特性？ 答：柔顺性是分子链能够呈现出不同程度卷曲构象状态的性质。柔顺性的大小由分子能呈现多少构象数多少决定的。高分子由于分子量大，分子链中能够内旋转的化学键众多，内旋转使其具有大量不同卷曲程度的构象状态，因而有良好的柔顺性；而小分子中能发生内旋转的化学键少，能呈现的构象数少，因而呈现刚性，不柔顺。所以说，柔顺性是高分子材料独具的特性。 五.通常情况下PS是一种刚性很好的塑料，而丁二烯与苯乙烯的无规共聚物（B：S=75：25）和三嵌段共聚物SBS（B：S=75：25）是相当好的橡胶材料，从结构上分析其原因。答：PS有于分子主链上带有体积庞大的侧基（苯基），使其主链化学键的内旋转的位阻
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。
高分子的结构习题与思考题
第七章高分子的结构 习题与思考题 1．高分子的结构有何特点高分子结构可以分为哪些结构层次各结构层次包括哪些内容它们对聚合物的性能会产生什么影响 特点：①链式结构：结构单元103-105数量级 ②链的柔顺性：内旋转产生非常多的构象 ③多分散性，不均一性，长短不一。 ④结构单元间的相互作用对其聚集态结构和物理性能有着十分重要的影响。 ⑤凝聚态结构的复杂性：包括晶态、非晶态，球晶、串晶、单晶、伸直链晶等。 ⑥可填加其它物质改性。 分为：链结构和聚集态结构。 内容：链结构分为近程结构和远程结构。近程结构主要涉及分子链化学组成、构型、构造；远程结构主要涉及分子链的大小以及它们在空间的几何形态。聚集态结构包 括晶态、非晶态、液晶态、取向态结构及织态结构等。 影响：高分子结构中各个结构层次不是孤立的，低结构层次对搞结构层次的形成具有较大影响，近程结构决定了高分子的基本性能，而聚集态结构直接影响高分子的使 用性能。 2．写出线型聚异戊二烯的各种可能构型。 顺式1，4-加成反式1，4-加成 1，2－加成全同立构 1，2－加成间同立构 1，2－加成无规立构 3，4－加成全同立构 3，4－加成间同立构 3，4－加成无规立构 3．名词解释 （1）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。 （2）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 （3）链柔性：高分子链能够通过内旋转作用改变其构象的性能 （4）内聚能密度：：单位体积的内聚能，CED = ?E/Vm。内聚能是克服分子间作用力，把1mol 液体或固体分子移至分子引力范围之外所需的能量 （5）结晶形态：试样中结晶部分所占的质量分数(质量结晶度xcm)或者体积分数(体积结晶度xcv)。 （6）取向：聚合物取向是指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 （7）液晶：一些物质的结晶结构受热熔融或被溶剂溶解后，表观上虽然变成了具有流动性的液体物质，但结构上仍然保持着晶体结构特有的一维或二维有序排列，形成一种兼有部分晶体和液体性质的过渡状态 4．聚合物的构型和构象有何区别假若聚丙烯的等规度不高，能否通过改变构象的方法来提高其等规度全同立构聚丙烯有无旋光性 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。 不行。等规度指的是全同或间同立构单元所占的百分数。所以改变等规度必须是同构改变构型才能来改变。没有旋光性 5．从结构的角度出发，比较下列各组中聚合物的性能差异。 （1）高密度聚乙烯与低密度聚乙烯。 高密度聚乙烯为平面锯齿状链，为线型分子；低密度聚乙烯支化度高于高密度聚乙烯，结晶度较低
高分子习题与思考题一
习题与思考题一 1、解释下列名词： (1)构型；分子中由化学键所固定的原子在空间的几何排列。 (2)构象；由于单键内旋转而产生的分子在空间的不同形态 (3)链段； (4)热力学柔性单键内旋转时，由于非邻近原子之间的相互作用，使反式和旁式构象之间存在着能量差?ε。 (5)力学柔性单键内旋转时，由于非邻近原子之间的相互作用，使反式和旁式构象之间存在着能量差?ε。 (6)均方末端距；如果自由结合链由n个键组成，每个键的长度为l， (7)自由结合链模型：假定分子是由足够多的不占有体积的化学键自由结合而成，内旋转时没有键 角的限制和位垒障碍，其中每个键在任何方向的几率都相等，称这种链为自由结合链。 (8)全同立构 2、试讨论线型聚戊二烯可能有哪些不同的构型。 高分子种化学健所固定的原子在空间的几何排列。1，4加成（几何构型） 1，2加成（空间 位阻大，可能性小） 3，4加成（旋光异构） 3、聚丙烯中碳－碳单链是可以转动的，通过单键的转动能否把全同立构的聚丙 烯变为“间同立构”的聚丙烯？ 不能，由于单健内旋转而产生的分子在空间的不同形态称为构象，与间同立构全同立构没有很直接的关系 4、顺序异构体由结构单元间的联结方式不同所产生的异构体。 5、什么是链结构？结构单元在高分子链中的联结方式 11、支化或交联对高聚物的性能有何影响？ 12、试由分子结构分析高聚物的许多物理性能与低分子物质不同的主要原因。 高分子的结构单元数目大；高分子的结构不均一；高分子的结构单元之间相互作用对聚集态和物性有重要 影响；高分子链有一定的内旋转自由度，有柔性；高分子晶态比底分子差；加填料改性。 13、什么是等规度？ 等规度是指高分子中全同立构和间同立构的总百分数。
高分子物理思考题
《高分子物理》课程习题思考题 （王经武执笔，第六次修订） 第一章高分子链的结构（Ⅰ） 一．解释名词、概念 1．高分子的构型2.全同立构高分子3.间同立构高分子4.等规度5.平均（数均）序列长度 6.高分子的构象7.高分子的柔顺性8.链段9.静态柔顺性10.动态柔顺性11.H pq 二．线型聚异戊二烯可能有哪些构型? 三．聚合物有哪些层次的结构?哪些属于化学结构？哪些属于物理结构？ 四．为什么说柔顺性是高分子材料独具的特性？ 五．通常情况下PS是一种刚性很好的塑料，而丁二烯与苯乙烯的无规共聚物（B:S=75:25）和三嵌段共聚物SBS（B:S=75:25）是相当好的橡胶材料，从结构上分析其原因。六．若聚丙烯的等规度不高，能否用改变构象的方法提高其等规度？为什么？ 七．天然橡胶和古塔玻胶在结构上有何不同？画出示性结构式。 八．有些维尼纶的湿强度低、缩水性大，根本原因是什么？ 九．高分子最基本的构象有哪些？在不同条件下可能呈现的典型的构象有哪些? 十．链段的组成、大小有什么特点？ 第一章高分子链的结构（Ⅱ） 一．解释名词、概念 1.等效自由连接链 2.高斯链 3.高分子末端距分布函数 二．已知两种聚合物都是PE，如何鉴别哪一种是HDPE，哪一种是LDPE？举出三种方法并说明其依据。 三．假设一种线型聚乙烯高分子链的聚合度为2000，键角为109.5o，C-C键长为1.54?，求： （1）若按自由连接链处理，＝？（2）若按自由旋转链处理，＝？（3）若在无扰条件下的溶液中测得高分子链的=6.76nl2，该高分子链中含有多少个链段？链段 的平均长度是多少？（4）计算/，/，/，并说明三个比值的物理意义。 四．求：（1）聚合度为5×104的线型聚乙烯的均方末端距（作为自由旋转链），用两种方法计算；（2）求这种聚乙烯的最可几末端距；（3）末端距为10 ?、100 ?的几率。五．试分析纤维素的分子链为什么是刚性的。 六．一块交联度比较小的橡皮，是软的还是硬的？为什么？ 七．说说你用过、见过的高分子制品，各是用什么高分子材料制成的？
高分子物理习题及答案
高分子物理习题及答案 第一章 1． 假定A 与B 两聚合物试样中都含有三个组分，其相对分子质量分别为1万、10万和20万，相应的重量分数分别为：A 是0.3、0.4和0.3，B 是0.1、0.8和0.1，计算此二试样的n M 、w M 和z M ，并求其分布宽度指数2 n σ、2 w σ和多分散系数d 。 解：（1）对于A 281691023.0104.0103.01 15 54=⨯++== ∑i i n M W M 1030001023.0104.0103.0554=⨯⨯+⨯+⨯==∑i i w M W M 155630103000 1043.0104.0103.0101082=⨯⨯+⨯+⨯== ∑w i i z M M W M 66.3==n w M M d ()922 21090.266.3281691⨯=⨯=-=d M n n σ ()102221088.366.31030001⨯=⨯=-=d M w w σ （2）对于B 54054=n M 101000=w M 118910=z M 87.1=d 921054.2⨯=n σ 921087.8⨯=w σ 2． 假定某聚合物试样中含有三个组分，其相对分子质量分别为1万、2万和3万，今测得该试样的数均相对分子质量n M 为2万、重均相对分子质量w M 为2.3万，试计算此试样中各组分的摩尔分数和重量分数。 解：（1）22 1n i i i i i i i i w n i i i i i M N M N M W M N M M n M W M M N ⎧=⎪⎪=== ⎨⎪ ⎪=⎩∑∑∑∑∑
⎪⎩⎪⎨⎧=++⨯=⨯+⨯+⨯=⨯+⨯+1 106.41091041010210310210321 8 382818 4342414N N N N N N N N N 解得 3.01=N ，4.02=N ，3.03=N （2）⎪⎪⎪ ⎩ ⎪ ⎪⎪⎨⎧ ====∑∑∑∑11 1i i i w n i i i i n W M W M M M W M W M 或 ⎪⎪⎪⎩ ⎪⎪⎪⎨⎧=++⨯=⨯+⨯+⨯=⨯+⨯+1 103.2103102101021103102103 214 3424144 434241 W W W W W W W W W 解得 15.01=W ，4.02=W ，45.03=W 3. 在25℃的θ溶剂中，测得浓度为7.36×10-3g/mL 的聚氯乙烯溶液的渗透压为0.248g/cm 2，求此试样的相 对分子质量和第二维里系数A 2，并指出所得相对分子质量是怎样的平均值。 解：θ状态下，02=A M RT c 1=π 已知 2 248.0cm g =π， mL g c 3 1036.7-⨯=， K mol cm g R ︒⋅⋅⨯=41048.8， K T ︒=298 ∴ 534 105.7248 .01036.72981048.8⨯=⨯⨯⨯⨯==-M c RT M 结果是数均相对分子质量。 试求此聚苯乙烯的数均相对分子质量、第二维里系数A 2和Huggins 参数χ1。已知ρ（甲苯）＝0.8623克/毫升，ρ（聚苯乙烯）＝1.087克/毫升。 解： ⎪⎭ ⎫ ⎝⎛+=c A M RT c 21π 以 c π 对c 作图或用最小二乘法求得 )(103cm c -⨯π 0.097 0.109 0.113 0.124 0.143 0.174 0.184
高分子物理习题测验集()
高分子物理思考题/习题集
第一章 1定义下列术语： 1)内氢键;2)内聚能密度;3)构型与构象;4)无规线团;5)热塑弹体; 6)分子链的最可几末端距、平均末端距和均方末端距;7)链段;8）分子链的均方半径;9)分子链的平衡态柔性和动态柔性。 2 如何测定低分子物质的内聚能密度？能否用同样的方法测定高聚物的内聚能密度？ 3 指出塑料、橡胶和纤维的内聚能密度的大致范围。为什么聚乙烯的内聚能密度较低但能成为塑料? 4 写出聚1,2丁二烯和聚1,2异戊二烯可能的键接方式与构型。 5 1,2二氯乙烷有几种稳定的内旋转异构体？ 6 间同立构聚丙烯是否能通过内旋转转化为全同立构聚丙烯？ 7 设1个高分子主链由100个单键组成，每个单键相对于前一个键可以在空间采取2种可能的位置,试计算该高分子链在空间可能采取的构象数。 8将苯乙烯(S)与顺式1,4丁二烯(B)按20∶80的重量比合成的无规共聚物和SBS 三嵌段共聚物在性能上可能有什么区别？ 9 SBS 热塑弹体与硫化橡胶在溶解性与热行为上有什么区别？ 10为什么只有柔性高分子链才适合作橡胶？金属材料能否出现高达百分之几十至几百的弹性大形变？ 11写出下列各组高聚物的结构单元，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。 12一种聚丙烯高分子链的聚合度为600，在外力作用下最大的拉伸比为10，求该高分子链的均方未端距与2f h 之比。已知C-C 键的键长l ＝0.154nm ，键角α＝109°28'。 13测得聚丁烯-1分子链的均方半径2 0ρ＝36nm 2，分子量n M ＝33600, 求该分子链最大伸长比max λ。已知C-C 键的键长l ＝0.154nm,键角α＝109°28'。
高分子物理习题集_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。构象是围绕单键旋转所引起的排列变化，改变构象只需克服单键旋转位垒即可实现，而且分子中的单键旋转是随时发生的，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 3 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 H ③ 1，2-加成全同立构 CH 2 C C 3 C C H H H H CH CH 2CH CH 3 C C 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 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 2 C CH 3 H H 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 CH 3
高分子物理习题与思考题
第一章高分子链的结构 习题与思考题一 1、解释下列名词： (1)构型；(2)构象；(3)链段；(4)热力学柔性；(5)力学柔性；(6)均方末端距；(7)高斯链；(8)全同立构 2、试讨论线型聚戊二烯可能有哪些不同的构型。 3、聚丙烯中碳－碳单链是可以转动的，通过单键的转动能否把全同立构的聚丙烯变为“间同立构”的聚丙烯？ 4、假定自由结合链中含有几个长度为l的键，试求它的均方末端距和最可几末端距与键长及键数的关系。 5、假定聚丙烯主链长为0.154nm，键角为109.5度，聚丙烯的空间位阻参数 ＝1.76，试求其等效自由结合链的链段长度l e之值。 6、假定聚乙烯的聚合度为2000，键角为109.5度，求伸直链的长度L max与自由旋转链的根均方末端距之比值，并由分子运动观点解释某些聚合物材料在外力作用下可以产生很大形变的原因。 第二章聚合物的晶态结构 习题与思考题二 1、如果C-C键长为0.154nm，C-C-C键角为109.5度，试问U t为31的全同立构聚丙烯的等同周期为多少？ 2、尼龙66、等规聚丙烯及聚丙烯腈在砌入晶格时，分子链的构象有什么不同？为什么？
3、试根据聚乙烯的晶体结构和晶胞尺寸(a＝736pm，b＝492pm，c＝253pm)计算其晶体密度ρc(1cm＝1010pm)。 4、若已知聚甲基丙烯酸甲酯晶胞的α＝β＝γ＝90度，a＝2.108nm，b＝ 1.217nm，c＝1.055nm，测得的ρ＝1.23g/cm3，M o＝100.1，试求每个晶胞单元中的重复结构单元数。 5、已知聚异丁烯晶胞中所有的角度为90度，M o＝56.1，ρ＝0.937，晶胞尺寸a＝0.694nm，b＝1.196nm，试求晶胞参数c的尺寸。 6、有全同立构聚丙烯试样一块，体积为1.42×2.96×0.51cm3，重量为1.94g，试计算其比容和结晶度。 7、简要说明下列各种结晶形态的特征及形成的条件： (1)折叠链片晶；(2)球晶；(3)串晶；(4)伸直链晶体。 8、试比较下列几对聚合物熔点的高低，并说明原因。 (1)聚对苯二甲酸乙二酯与聚间苯二甲酸乙二酯；(2)聚对苯二甲酰对苯二胺与聚间苯二甲酰间苯二胺；(3)聚己二酸己二胺与聚己二酸己二酯。 第三章聚合物的取向态结构 习题与思考题三 1、赫尔曼取向函数f的物理意义是什么？是否可以用取向角余弦均方值来表征大分子链的取向程度？ 2、试从纤维中分子极化的概念出发导出光学取向函数f b＝1/2(3 -1)。
高分子物理考研题库及答案
高分子物理考研题库及答案 高分子物理考研题库及答案 高分子物理是材料科学与工程领域的重要学科之一，也是考研中的一门重要科目。对于考研生来说，掌握高分子物理的知识和解题技巧至关重要。在备考过 程中，一个好的题库是必不可少的工具。本文将介绍一些常见的高分子物理考 研题型，并提供相应的答案，希望对考研生们有所帮助。 一、选择题 1. 高分子物理学的研究对象是： A. 高分子材料的合成方法 B. 高分子材料的物理性质 C. 高分子材料的化学结构 D. 高分子材料的应用领域 答案：B 解析：高分子物理学主要研究高分子材料的物理性质，如力学性能、热学性质、电学性质等。选项A、C、D都只是高分子物理学研究的一部分内容。 2. 高分子材料的主链通常由以下哪种原子组成？ A. 碳 B. 氧 C. 氮 D. 硫 答案：A 解析：高分子材料的主链一般由碳原子组成，因为碳原子具有四个价电子，能
够形成稳定的共价键。 3. 高分子材料的分子量通常用什么单位表示？ A. 厘米 B. 克 C. 摩尔 D. 焦耳 答案：C 解析：高分子材料的分子量通常用摩尔（mol）表示，摩尔是国际上通用的化学计量单位。 二、填空题 1. 高分子材料的玻璃化转变温度是指材料从固态变为玻璃态的转变温度，通常用________表示。 答案：Tg 解析：玻璃化转变温度是高分子材料的重要性能参数之一，常用Tg表示。2. 高分子材料的熔融温度是指材料从固态变为液态的转变温度，通常用________表示。 答案：Tm 解析：熔融温度是高分子材料的重要性能参数之一，常用Tm表示。 三、计算题 1. 已知聚合物的分子量为2×10^4 g/mol，其聚合度为1000，求聚合物的平均单体分子量。 答案：20 g/mol
高分子物理第二章习题及解答
第二章 2.1聚合物的晶态和非晶态结构 2.1.1内聚能密度 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
高分子物理思考题
高分子物理思考题 高分子物理简答题 1.同样是都是高分子材料，在具体用途分类中为什么有的是县委，有的是塑料，有的是橡胶？同样是纯的塑料薄膜，，为什么有的是全透明的，有的是半透明的？答：高分子材料的用途分类取决于材料的使用温度和弹性大小，当材料的使用温度在玻璃化温度Tg以下，是塑料，Tg以上则为橡胶，否则会软化。而透明度的问题在于该材料是否结晶，结晶的塑料薄膜是透明的，非结晶的则不透明或半透明。 2.假若聚丙烯的等规度不高，能不能用改变构想的办法提高等规度？说明理由。 答：构象：由于单键内旋转而产生的分子在空间的不同形态，称为构象。 聚丙烯的等规度是由构型不同的异构体所产生的旋光异构所引起的，由于头-头键接的聚丙烯，其有全同立构、间同立构和无规立构等异构体。而且构型是由分子中由化学键所固定的原子在空间的几何排列，构象仅仅是由于单键内旋转而产生的分子在空间的不同形态。所以当聚丙烯的等规度不高时，用改变构象的方法是无法提高其等规度的，需要破坏化学键，改变构型，才能提高等规度。 3.理想的柔性高分子链可以用自由连接或高斯链模型来描 1/ 10
述，但真实高分子链在通常情况下并不符合这一模型，原因是什么？这一矛盾是如何解决的？答： 在采用自由连接链或高斯链模型描述理想的柔性高分子链时，我们假设单键在结合时无键角的限制，内旋转时也无空间位阻，但真实高分子链不但有键角的限制，在内旋转时也存在空间位阻，因此使真实高分子链在通常情况下并不符合这一模型。对于真实高分子链我们用等效自由结合链来描述，把由若干个相关的键组成的一段链，算作一个独立的运动单元，键称作“链段”，令链段与链段自由结合，并且无规取向，这种链称为等效自由结合链。 4. 高分子溶解过程与小分子相比，有什么不同？答： 因为聚合物分子与溶剂分子的大小相差悬殊，两者的分子运动速度差别很大，溶剂分子能比较快的渗透进入高聚物，而高分子向溶剂的扩散却非常慢，这样，高聚物的溶解过程要经过两个阶段，现实溶剂分子渗入高聚物内部，是高聚物体积膨胀，称为溶胀，然后才是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。整个过程往往需要较长的时间。 5.什么是高分子的理想溶液？塔应该符合哪些条件？答： 高分子溶液的化学位由理想部分和非理想部分组成，对于高分子溶液即使浓度很稀也不能看做是理想溶液，但是我们可以通过选择溶剂和温度来满足Δμ1E=0的条件，使高分子溶液符合理 2/ 10
高分子物理习题集及高分子物理学习指导参考答案
1、高聚物结构包括 高分子的链结构 和高分子的聚集态结构，高分子的聚集态结构又包括 晶态结构 、 非晶态结构 、 取向态结构 和 液晶态结构以及织态结构 。 2、高分子链结构单元的化学组成有 碳链高分子 、 杂链高分子 、元素高分子和 梯形和双螺旋型高分子，元素高分子有 有机元素高分子 和 无机元素高分子 。 3、高分子的结晶形态有 折叠链片晶 、 串晶 、 伸直链片晶 和 纤维状晶 。 4、高聚物的晶态结构模型主要有 缨状胶束模型（或两相模型）、 折叠链结构模型 、 隧道-折叠链模型 、 插线板模型 ；高聚物的非晶态结构模型主要有 无规线团模型 和 折叠链缨状胶束粒子模型（或两相球粒模型） 。 5、测定分子量的方法有 端基分析法 、 气相渗透法 、 膜渗透法 、 光散射法 、 粘度法 和 凝胶色谱法 。 6、提高高分子材料耐热性的途径主要有 增加链刚性 、增加分子间作用力 、 结晶。 7、线性高聚物在溶液中通常为 无规线团 构象，在晶区通常为 伸直链 或 折叠链 现象。 8、高聚物稀溶液冷却结晶易生成 单晶 ，熔体冷却结晶通常生成 球晶 。熔体在应力作用下冷却结晶常常形成 串晶 。 9、测定高聚物M n 、M w 、M η的方法分别有 膜渗透法 、 光散射法 、和 粘度法 。测定高聚物相对分子质量分布的方法有 沉淀分级法 和 GPC ；其基本原理分别为 溶解度 和 体积排除 。 10、高聚物的熔体一般属于 假塑性 流体，其特性是 粘度随剪切速率增加而减小 。高聚物悬浮体系、高填充体系、PVC 糊属于 胀塑性 流体，其特征是 粘度随剪切速率增加而增加 。 11、对于聚乙烯自由旋转链，均方末端距与链长的关系是 2 22nl h 。 12、当温度T= θ 时，第二维里系数A 2= 0 ，此时高分子溶液符合理想溶液性质。 13、测定PS 重均相对分子质量采用的方法可以是 光散射法 。 14、均相成核生长成为三维球晶时，Avranmi 指数n 为 4 。 15、蠕变可用 四元件（或Voigt 模型） 模型来描述。 16、作橡胶、塑料和纤维使用的聚合物之间的主要区别是非 相对分子质量、模量和内聚能密度 。 17、制备高分子合金的方法有 物理或化学共混 。 18、目前世界上产量最大的塑料品种是 聚乙烯 、 聚丙烯 、 聚氯乙烯 （三种）；合成纤维品种是 涤纶 、 尼龙 、 腈纶 （三种）；合成橡胶品种是 丁苯橡胶 、 顺丁橡胶 （两种）。 19、高分子液晶根据分子排列方式和有序程度不同，分为 近晶型 、 向列型 、 胆甾型 三类。
《高分子物理》课程习题及思考题
《高分子物理》课程习题思考题 第一章高分子链的结构（Ⅰ） 一．解释名词、概念 1．高分子的构型2.全同立构高分子3.间同立构高分子4.等规度5.平均（数均）序列长度 6.高分子的构象7.高分子的柔顺性8.链段9.静态柔顺性10.动态柔顺性11.H pq 二．线型聚异戊二烯可能有哪些构型? 三．聚合物有哪些层次的结构?哪些属于化学结构？哪些属于物理结构？ 四．为什么说柔顺性是高分子材料独具的特性？ 五．通常情况下PS是一种刚性很好的塑料，而丁二烯与苯乙烯的无规共聚物（B:S=75:25）和三嵌段共聚物SBS（B:S=75:25）是相当好的橡胶材料，从结构上分析其原因。六．若聚丙烯的等规度不高，能否用改变构象的方法提高其等规度？为什么？ 七．天然橡胶和古塔玻胶在结构上有何不同？画出示性结构式。 八．有些维尼纶的湿强度低、缩水性大，根本原因是什么？ 九．高分子最基本的构象有哪些？在不同条件下可能呈现的典型的构象有哪些? 十．链段的组成、大小有什么特点？ 第一章高分子链的结构（Ⅱ） 一．解释名词、概念 1.等效自由连接链 2.高斯链 3.高分子末端距分布函数 二．已知两种聚合物都是PE，如何鉴别哪一种是HDPE，哪一种是LDPE？举出三种方法并说明其依据。 三．假设一种线型聚乙烯高分子链的聚合度为2000，键角为109.5º，C-C键长为1.54Å，求： （1）若按自由连接链处理，＝？（2）若按自由旋转链处理，＝？（3）若在无扰条件下的溶液中测得高分子链的=6.76nl2，该高分子链中含有多少个链段？链段 的平均长度是多少？（4）计算/，/，/，并说明三个比值的物理意义。 四．求：（1）聚合度为5×104的线型聚乙烯的均方末端距（作为自由旋转链），用两种方法计算；（2）求这种聚乙烯的最可几末端距；（3）末端距为10 Å、100 Å的几率。五．试分析纤维素的分子链为什么是刚性的。 六．一块交联度比较小的橡皮，是软的还是硬的？为什么？ 七．说说你用过、见过的高分子制品，各是用什么高分子材料制成的？
高分子物理实验思考题(自整理)
实验一黏度法测定聚合物分子量 1•实验操作中，哪些因素对实验结果有影响？ 粘度管口径，粘度管是否垂直及是否干净，溶液密度，人的读数误差，秒表精度等等。 2.如何测定mark-houwink方程中的参数k，a值？ 答：将聚合物式样进行分级，获得分子量从小到大比均一的组分，然后测定各组分的平均分子量及特性粘度［n=kM a，两边取对数，作图得斜率和截距。 实验二偏光显微镜法观察聚合物球晶 1•聚合物结晶体生长依赖什么条件，在实际生产中如何控制晶体的形态？ 依赖于分子结构的对称性与规整性，以及温度，浓度，成核剂，杂质，机械力等条件。 ①控制形成速度：将熔体急速冷却生成较小球晶，缓慢冷却则生成较大球晶②采用共聚的方法：破坏链的均一性和规整性，生成小球晶3外加成核剂可获得甚至更微小的球晶。 实验三扫描电镜观察物质表面微观结构 1.为什么样品边缘或者表面斜坡处比较亮？ 因为扫描电镜收集的是二次电子，通过收集的二次电子成像，而样品的边缘和斜坡处由于形貌都比较尖锐突出，所以对二次电子的反射强度高，因而在边缘和斜坡处的图像比较发亮。 2.电镜的固有缺陷有哪几种？像闪是怎样产生的？ 球差，色差，衍色差，像闪。极革化材料加工精度，极革化材料结构和成 分不均匀性影响磁饱和，导致场的不均匀性造成像闪 实验四DSC, DTA
1.解释DSC和DTA测试原理的差异 DTA是测量试样和参比物的温度差，而DSC使试样和参比物的温度相等，而测的是维持试样和参比物的温度相等所需要的功率 DTA：测温差，定性分析，测温范围大，灵敏性低 DSC：测能量差，定量分析，精度高，测温范围小（相对DTA）灵敏度高 2•同一聚合物样品，TGA测试得到样品分解温度及分解步骤有差异，可能原因是什么？ 1，通入气体的种类即气氛不同，N2不参与反应，热效应小，影响不大；2 升温速率不同，如果升温速率太快反应温度就会不均匀不能得到准确的峰，相 反，试量少一些温度会相对均匀，就可以得到尖锐的峰形和相对准确的峰温；3,实验开始时仪器的校准不准确；4样品用量的多少，用量多一点好，在侧重感相同的情况下，可以得到较高的相对精度。 实验五电子拉力机测定聚合物的应力-应变曲线 1.拉伸速度对测试结果有何影响？ 一般情况下，拉伸速度越大，所测得的强度值越高。在低的拉伸速度下，有充足的时间利于缺陷的发展，从而强度值较小，而较大的拉伸速度下，材料的断裂主要是其化学键的破坏引起，测得的强度值较大。 2.根据拉伸过程中屈服点的表现、伸长率大小及断裂情况，应力-应变曲线大致可分为几种类型？ 目前大致可归纳成5种类型
高分子物理习题集
第一章 高分子链的结构 1.解释名词、概念 等效自由连接链 均方末端距. 链段 均方旋转半径 构象 构型 2．已知两种聚合物都是PE ，如何鉴别哪一种是HDPE ，哪一种是LDPE ？举出三种方法并说 明其依据。 3．某聚α-烯烃的平均聚合度为500，均方末端距为625 nm2，求：（1）表征大分子链旋转受阻的刚性因子ζ。（2）作为大分子独立运动的单元—链段长b 。（3）一个大分子含有的链段数Z 。（4）每个链段中结构单元的数目。 4．假定PP 的平均聚合度为2000，键长为 1.54Å，键角为109.5º，θ溶剂中 25 20 101.1A ⨯=h ，求等效自由连接链的链段长b 。 5．写出聚异戊二烯德各种可能构型（不包含键接异构）。 6．什么叫做链的构型？全同立构聚丙烯能否通过化学键（C-C 单键）内旋转把〝全同〞变为〝间同〞，为什么？ 7．天然橡胶和古塔玻胶在结构上有何不同？ 画出示性结构式。 8. 欲使某自由连接链（单烯类）均方末端距增加10倍，试问其聚合度必须增加多少倍？ 9．大分子链柔顺性最根本的原因是什么？表征高分子链柔顺性的物理参数有哪些？它们是如何定义的？ ① 11. PE 、PS ②PP 、PAN 、PVC ③PP 、PIB （聚异丁烯） ④PE 与顺1，4聚丁二烯 ⑤聚己二酸乙二醇酯 聚丙烯（全同） 聚二甲基硅氧烷 10 假定PP 于30℃甲苯溶液中，测得无扰尺寸（h 02 /M ）=8.35×10-4 nm, ζ=(h 02 /h fr 2 )½=1.76,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。
第二章高分子聚集态结构 第二章习题 1.晶态高聚物的结构模型有哪些？其主要内容是什么？ 2.已知聚乙烯为斜方晶系，它的晶格常数分别为a=0.738nm,b=0.495nm,c=0.254nm.试解答如下问题： （1）推算斜方晶系PE的分子结构（构象） （2）已知样品的密度ρ=0.97g/cm3，试求单晶格中所含分子链的链节数目。 （3）若聚乙烯无定形部分的密度ρam=0.83g/cm3，求样品的结晶度？ （4） 3. PE因结晶方法、热处理和力学处理不同而呈现出不同的结晶形态，请简述下面各种形态结构的特征及获得该形态结构的特效方法。 （1）单晶（2）球晶（3）拉伸纤维晶（4）非折叠的伸直链晶 4. 何谓溶致液晶高聚物和热致液晶高聚物？ 5.取向度的测定方法有哪几种？举例说明聚合物取向的实际意义。 6．解释名词、概念 内聚能密度结晶度 7．如何从结构上分析某种聚合物属于结晶性聚合物？ 8．两种聚丙烯丝，在纺丝过程中，牵伸比相同，而分别采用冰水冷却和90℃热水冷却。将这两种丝加热到90℃，何者收缩率大？为什么？ 9．有两种乙烯和丙稀的共聚物，其组成相同，其中一种在室温时是橡胶状的，一直到温度降低到-70℃时才变硬；另一种在室温时却是硬而韧又不透明的材料，试解释它们内在结构上的差别。 10．在聚合物纺丝工艺中，都有牵伸和热定型两道工序，为什么？热定型温度如何选择？11．有常用的聚丙烯试样一块，体积为2.14cm3，重量为1.94g。求这一试样的结晶度。（=0.85g/cm3，=0.95g/cm3）。
高分子物理习题集(过丽梅)
高分子物理 思考题/习题集 过梅丽编 北京航空航天大学 2003年 第一章 1定义下列术语： 1)内氢键;2)内聚能密度;3)构型与构象;4)无规线团;5)热塑弹体;6)分子链的最可几末端距、平均末端距和均方末端距;7)链段;8）分子链的均方半径;9)分子链的平衡态柔性和动态柔性。 2如何测定低分子物质的内聚能密度？能否用同样的方法测定高聚物的内聚能密度？ 3指出塑料、橡胶和纤维的内聚能密度的大致范围。为什么聚乙烯的内聚能密度较低但能成为塑料? 4写出聚1,2丁二烯和聚1,2异戊二烯可能的键接方式与构型。 51,2二氯乙烷有几种稳定的内旋转异构体？ 6间同立构聚丙烯是否能通过内旋转转化为全同立构聚丙烯？ 7设1个高分子主链由100个单键组成，每个单键相对于前一个键可以在空间采取2种可能的位置,试计算该高分子链在空间可能采取的构象数。 8将苯乙烯(S)与顺式1,4丁二烯(B)按20∶80的重量比合成的无规共聚物和SBS三嵌段共聚物在性能上可能有什么区别？ 9SBS热塑弹体与硫化橡胶在溶解性与热行为上有什么区别？ 10为什么只有柔性高分子链才适合作橡胶？金属材料能否出现高达百分之几十至几百的弹性大形变？ 11写出下列各组高聚物的结构单元，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。 12一种聚丙烯高分子链的聚合度为600，在外力作用下最大的拉伸比为10，求该高分子链的均方未端距与2 f h 之比。已知C-C 键的键长l ＝0.154nm ，键角α＝109°28'。 13测得聚丁烯-1分子链的均方半径20ρ＝36nm 2，分子量n M ＝33600,求该分子链最大伸长比m a x λ。已知C-C 键的键长l ＝0.154nm,键角α＝109°28'。 第二章 1定义下列术语： 1)晶态、液态、气态、玻璃态、液晶态、取向态；2)分子晶体、原子晶体、离子晶体；3)七个晶系：立方、六方、四方、菱方、正交、单斜、三斜；4)单晶、多晶；同素异晶；5)折叠键芯片、伸直键晶体；6)球晶、串晶、纤维状晶体；7)结晶度、芯片厚度、长周期；8)阿芙拉密指数，9)结晶速率，10)单轴取向、双轴取向、取向函数、双折射度；11)熔点、玻璃化转变温度；12)界面。 2聚乙烯晶胞中含几个链节？ 3球晶、串晶、伸直链晶体分别在什么条件下形成？ 4如何制备密度梯度管？如何用密度法测定高聚物的结晶度？ 5为什么高分子不可能百分之百地结晶？高分子晶体中常见的缺陷有哪些？ 6在高分子晶体中，分子链构象能否通过内旋转任意改变？ ★7写出下列高聚物的结构单元，并估计它们有无结晶能力： 1)聚四氟乙烯，2)聚甲醛，3)聚碳酸酯，4)尼龙，5)聚对苯二甲酸乙二醇酯，6)轻度交联天然橡胶，7)已固化酚醛塑料，8)聚三氟氯乙烯，9)无规立构聚甲基丙烯酸甲酯，10)全同立构聚丙烯，11)间同立构聚氯乙烯,12)低密度聚乙烯。 ★8试设计一个具体的实验方案，使所得试样在偏光显微镜下呈如题2-8图所示的形貌：小球晶基体中嵌有若干个大球晶。实验用高聚物：全同立构聚丙烯。 ★9用模压成型法制得一块5cm 见方、1cm 厚的全同立构聚丁烯-1试样(制备方法：将颗粒原料置于模具中加热熔化,压制成型，然后迅速冷却，脱模取出试样。)试估 计该试样在厚度方向上的密度(g/cm 3)分布和球晶直径分布趋势,并说明理由。 10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？ ★11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6,6,10)聚对苯二甲酰对苯二胺 ★12将3片1cm 见方的全同立构聚丙烯薄膜分别置于载玻片与盖玻片之间。将它们在热台上加热到200℃，然后将它们分别投入液氮、置于室温铜板上和在150℃热台上恒温处理，问3片试样最终在正交偏光显微镜下所显示的形貌上有什么差别？为什么? ★13将2片1cm 见方的全同立构聚丙烯薄膜分别置于载玻片与盖玻片之间。将其中