高分子物理2

高分子物理2
高分子物理2

?高分子物理?试卷-2

学号姓名分数

一、解释下列基本概念(每题2分,共12分)

1.全同立构

2.液晶

3.玻璃化转变

4.粘弹性

5.强迫高弹形变

6.溶剂化作用

二、判断题(正确的在括号内打√,错误的打╳;每题1分,共10分)

1.通过改变单体的聚合条件,可以得到不同构型的聚合物。()2.均方末端距指一条分子链的两个末端之间直线距离的平方的统计平均值。()3.因聚甲基丙烯酸丁酯的侧基比聚甲基丙烯酸甲酯的侧基大,故聚甲基丙烯酸丁酯的柔顺性比聚甲基丙烯酸甲酯小。()4.在玻璃化温度以下,虽然分子链的运动被冻结,但链段仍可以自由运动。()5.结晶聚合物的熔点T m是指熔融开始时所对应的温度。()6.通过内增塑或通过外增塑均可使聚合物的T g下降,二者的作用机理相同。

( ) 7.一般来说,聚合物的拉伸强度随着温度的降低和拉伸速度的提高而降低。()8.对于高聚物的蠕变、应力松弛和动态粘弹行为,缩短时间、降低温度与延长时间、升高低温度均能达到等同的效果。()9.聚合物的银纹若得不到控制,可发展成为裂缝,但若适当加压,可使之消失。()10.高聚物可在某一溶剂中通过改变温度做成θ溶液,θ溶液也称作理想溶液。()三、选择题(在括号内填上正确的答案,其中2题有2个正确答案;每个答案1分,共13分)

1.高分子的聚集态结构是由许多大分子通过下面的作用形成的:()

A.化学键合力;

B. 氢键;

C. 分子间相互作用力

2.高聚物分子间的作用力大小可用下面方法表示:()

A. 晶格能;

B. 自由能;

C. 内聚能

3.玻璃态高聚物指这样一类聚合物:()

A. 在玻璃态下容易冷冻结晶变脆;

B. 高于T m时晶体熔化;

C. 在任何情况下都不能结晶

4.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

5.聚合物的自由体积提供了:()

A. 分子链的活动空间;

B. 链段的活动空间;

C. 链节的活动空间

6.挂有重物的PVC绳时间长了会变长,该现象称作:()

A. 松弛;

B. 内耗;

C. 蠕变

7.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因于:(、)

A. 焓的变化;

B. 熵的变化;

C. 内能的变化

8.橡胶的典型的泊松比值一般为:()

A. 0 ;

B. 0.25 ;

C. 0.5

9.聚苯乙烯溶于甲苯制成溶液符合的原则是:(、)

A. 溶度参数相近;

B. 极性相近;

C. 溶剂化

10.当高聚物与溶剂的作用参数 1=1/2时,溶液的第二维利系数A2可表示为:()

A. =0;

B. <0;

C. >0

11.在交变电场中聚合物电介质消耗一部分能量而发热的现象称作:()

A. 介电损耗;

B. 电击穿;

C. 静电作用

四、填空题(在空格上填入正确的答案,每个答案1分,共15分)

1.丙烯的聚合依聚合条件的不同,可以得到(1)、

(2)、和(3)三种不同立体构型的共聚物。2.聚碳酸酯和聚酰胺的玻璃化温度都远高于室温,但由于在低温下还存在,所以它们在低温下仍具有较好的冲击性能。

3.SBS是一种共聚物,它存在个玻璃化温度;它可象塑料一样加工,无需经过硫化就具有橡胶的弹性,因此被称作。4.聚合物的粘弹性体现具有(1);(2);

(3)三种力学松弛现象。

5.聚乙烯在拉伸初期,应力随应变线形增加,它代表形变;到达屈服点后,试样的截面积突然变得不均匀,出现一个或几个“”,由此开始进入拉伸的第二阶段。

6.试举出三种统计平均分子量的表示方法:(1);(2);(3)。

五、问答与计算题(共50分)

1.(1)试写出下列各组聚合物的基本结构式:(9分)

(a)PE, PP, PMMA

(b)聚异戊二烯,顺丁橡胶,甲基乙烯基硅橡胶

(c)尼龙-6,聚对苯二甲酰癸二胺,聚对苯二甲酰对苯二胺

(2)请排出上述各组聚合物的玻璃化转变温度的高低顺序,并简单说明理由。(6分)

2.聚乙烯具有较高的结晶度(一般为70%),当它被氯化时,链上的氢原子被氯原子无规取代,发现当取代度较低(10-15%)时,其软化点下降;而当达到较高的取代度(>70%)时,软化点又上升,试解释之。(8分)

3.下图是某一聚合物升温时的温度-形变曲线,试判断它是哪一类(结晶的或非晶的)聚合物?并指出

(1)曲线中各个物理状态(a, b, c, d, e)的名称;

(2)横坐标各个温度(T1、T2、T3、T4)的名称;

(3)图上箭头所示的转变点(A、B、C、D)的名称。(12分)

4.天然橡胶未硫化前的分子量为12万,硫化后的网链的平均分子量为1.2万,密度为0.9g/cm3。如果把橡胶的标准样条(宽度6mm, 厚度2mm)在电子拉力机上把有效标定长度(2.5cm)拉伸至10cm,问要用多大的力?(要考虑端链的影响,假定温度为27℃)(7分)

5.高聚物的溶解过程及高分子溶液的性质与小分子的溶解过程和性质相比具有哪些不同的特殊性?(8分)

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

高分子物理名词解释22953

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

高分子物理作业答案-2

高分子物理习题集-答案 适用:高分子专业班级 第二章 高分子溶液 4.什么是Θ温度?如何测定Θ温度?若温度高于、等于和低于Θ温度时,试分别讨论高分子溶液的热力学性质及高分子在溶液中的形态。 答:(1)当112χ→时,高分子溶液可以视为理想溶液,Flory 导出 ()112-=-1-T θχκφ 当T θ→时,112χ→,此时的温度称为Θ温度。(0.4) (2)测定Θ温度的方法有:渗透压法和外推法。(0.3) (3)当T >θ时,1E μ?<0.说明高分子溶液比理想溶液更倾向于溶解, 也就是说,高分子链在T >θ时的溶液中由于溶剂化作用而扩张。T=θ时, 1E μ?=0。即高分子溶液符合理想溶液的规律,高分子链此时是溶解的,但是 链不溶胀也不紧缩。T <θ时,1E μ?>0,。链会紧缩,溶液发生沉淀。(0.3) 6.在室温下,有无溶剂可以使下列各高聚物溶解?为什么? A .聚乙烯 B .聚丙烯 C .聚丙烯腈 D .聚酰胺(尼龙-6) E .聚苯乙烯 F .PMMA G .聚对苯二甲酸乙二酯 H .硫化橡胶 I .固化的环氧树脂 答:A .聚乙烯,结晶聚合物,非极性,在室温下无溶剂可溶 B .聚丙烯,同上 C .聚丙烯腈,极性结晶高聚物,室温下可溶于极性溶剂 D .聚酰胺(尼龙-6),结晶聚合物,极性,在室温下有溶剂可溶 E .聚苯乙烯,非晶聚合物,非极性,在室温下有溶剂可溶 F .PMMA ,极性非晶聚合物,分子堆砌松散,室温下可溶于极性溶剂 G .聚对苯二甲酸乙二酯,同D H .硫化橡胶,分子间交联,无溶剂可溶,可溶胀 I .固化的环氧树脂,同H 7、35℃时,环己烷为聚苯乙烯(无规立构)的θ溶剂。现将300mg 聚苯乙烯(ρ=1.05 g/cm 3,Mn=1.5×105)于35℃溶于150ml 环己烷中,试计算:(1)第二维利系数A2;(2)溶液的渗透压。 答:(1)θ溶液,所以A2=0

高分子物理习题答案作业

共混型TPE在共混技术上经历哪些阶段及其特点。 答:以热塑性乙丙橡胶为例, 第一阶段:在PP中掺入未硫化的乙丙橡胶进行简单的机械共混制备TPE(称为TPO),PP含量一般在50份以下(以橡胶100份计)。 特点:密度小,抗冲击性特别是低温脆性好。可用于制造汽车保险杠。 第二阶段:在PP与乙丙橡胶共混时,借助交联剂和机械剪切应力作用使橡胶组分部分动态硫化,产生少量交联结构。 特点:该种材料强度、压缩永久形变、耐热、耐溶剂等性能都比TPO有很大提高,橡胶含量也高,但这两种TPE中,橡胶组分继续增加,共混物流动性大大降低。 第三阶段:制备完全硫化了的EPDM和PP共混物,该种TPE称作热塑性硫化胶(TPV)。 特点:由于橡胶组分已被充分交联,所以,材料的强度、弹性、抗压缩永久形变性能及耐热性均有很大提高。同时,耐疲劳、耐化学药品性及加工稳定性也明显改善,橡胶共混比可在较大范围内变化,材料性能具有更大的调节余地。 第6章橡胶弹性 1.高弹性有哪些特征?为什么聚合物具有高弹性?在什么情况下要求聚合物充分体现高弹性?什么情况下应设法避免高弹性? 答:特征:①弹性形变大,可高达1000%; ②弹性模量小。高弹模量约为105N/m2; ③弹性模量随绝对温度的升高正比地增加; ④形变时有明显的热效应。 聚合物的柔性、长链结构使其卷曲分子在外力作用下通过链段运动改变构象而舒展开来,除去外力又恢复到卷曲状态。橡胶的适度交联可以阻止分子链间质心发生位移的粘性流动,使其充分显示高弹性。 2.试述交联橡胶平衡态高弹形变热力学分折的依据和所得结果的物理意义。答:依据:热力学第一定律和第二定律 物理意义:橡胶变形后的张力可以看成是有熵的变化和内能的变化两部分组成。只有熵才能贡献的弹性叫熵弹性,橡胶拉伸时内能变化很小,主要是熵的变化。内能的变化是橡胶拉伸时放热的原因。 3. 简述橡胶弹性统计理论的研究现状与展望,说明橡胶弹性唯象理论的优缺点。 4.什么叫热塑性弹性体?举例说明其结构与性能关系。 答:热塑性弹性体兼有塑料和橡胶的特性,在常温下显示橡胶高弹性,高温下又能塑化成型。 苯乙烯—丁二烯—苯乙烯三嵌段共聚物:B:弹性,S:塑性 5.—交联橡胶试片,长2.8cm、宽1.0cm、厚0.2cm、重0.518g,于25℃时将其

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/162496212.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】第一章作业参考答案

本习题参考答案大部分均来自于《高分子物理》(修订版),何曼君,复旦大学出版社,1990 1.名词解释 ●旋光异构体:分子中含有不对称碳原子,能够形成互为镜像的两种异构体,表现出不同 的旋光性,称为旋光异构体。p12 ●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称为顺序异构体,即头尾、 头头、无规表示的键接异构。p6 ●有规立构高分子:“等规高聚物”。分子链中旋光异构单元有规律性地排列的高分子。一 般指全同或间同高分子。p13 ●立构规整度:“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。p13 ●链段:我们把由若干个键组成的一段链算作一个独立的单元,称它为“链段”。P27 ●柔顺性:高分子链能够改变其构象的性质称为柔顺性。P17 ●平衡态柔顺性:静态柔顺性又称平衡态柔顺性,是指大分子链在热力学平衡条件下的柔 顺性。高分子链的平衡态柔顺性,通常用链段长度和均方末端距来表征。链段是指从分子链划分出来可以任意取向的最小运动单元。动态柔顺性是指高分子链在一定外界条件下,从一种平衡态构象转变到另一种平衡态构象的速度。 ●高斯链:高分子链段分布符合高斯分布函数的高分子链。P28 ●受阻旋转链:分子中的某些基团对于分子骨架中环绕单键的旋转造成了阻碍,这种类型 的高分子链称为受阻旋转链。 ●自由旋转链:假定分子链中每一个键都可以在键角所允许的方向自由转动,不考虑空间 位阻对转动的影响,我们称这种链为自由旋转链。P21 ●自由联结链: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 键角限制和位垒障碍,其中每个键在任何方向取向的几率都相等,我们称这种链为自由联结链。P20 ●等效自由结合链: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”。P27 2.判断下列说法的正误,并说明理由。 (1)错误构象数与规整度无关。 (2)错误共轭双键间的单键实际上具有双键的性质,不能旋转。 (3)错误与结晶条件有关(如淬火样品中可能没有结晶);正确,具有结晶能力。 (4)正确温度高,内旋转越容易,内旋转异构体数目越多。 (5)正确结晶是三维有序,取向是一维、二维有序,有序代表着构象数减少,显然结晶构象数最少。 (6)错误高分子处于无定形态时,其末端距相等。 (7)错误自由结合链统计单元是一个化学键。而高斯链的统计单元是一个链段。高斯链包括自由结合链,而自由结合链只是高斯链的一个特例。 (8)错误高分子链段无固定长度,无固定位置,是个统计概念。可以通过le=h2/lmax求得平均链段长度,但是h2仍需通过实验得到。 (9)正确对于极端刚性链,高斯统计理论不适用。 (10)错误依据分子链柔顺性的不同,几何计算得到的末端距可能等于,也可能小于无扰状态分子链的末端距。 (11)正确键角变大,均方末端距变大;键长变大,均方末端距变大;键个数变多,均方末端距变大。 (12)错误长支化---分子链之间的物理缠结作用增加,分子链活动受阻,柔顺性下降。短

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

(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)。

高分子物理第二章作业

第二章 一.解释名词、概念 1.高分子的聚集态结构 2.结晶性聚合物 3.液晶性聚合物 4.球晶 5.高分子液晶 6.液晶原(介原) 7.内聚能密度 8.结晶度 9.结晶聚合物的熔点10.取向聚 合物11.晶面指数 二.高分子聚集态结构包括哪些内容?试述高分子聚集态结构有哪些特点及与成型加工条件、性能的关系。 四.如何从结构上分析某种聚合物属于结晶性聚合物? 五.以聚乙烯为例,说明在什么条件下可以形成单晶、球晶、串晶、伸直链片晶,这些形态的晶体特征是什么?为什么在聚合物不易形成100%结晶的宏观单晶体? 六.在正交偏光显微镜上观察球晶时,可以看到消光黒十字、明暗相间的同心圆环(消光环,对某些球晶),解释这些现象。 七.将下列三组聚合物的结晶难易程度排列成序,并说明原因 (1)PE,PP,PVC,PS,PAN; (2)聚对苯二甲酸乙二酯,聚间苯二甲酸乙二酯,聚己二酸乙二酯; (3)PA 66,PA 1010. 八.试述Avrami方程在本体聚合物结晶动力学研究中的意义。 九.已知聚乙烯、聚偏氯乙烯,全同聚甲基丙烯酸甲酯的玻璃化温度分别为-80℃,-18℃和45℃,其熔点分别为141℃、198℃和160℃,试用经验方法估算: (1)它们最大结晶速度时的温度Tc max; (2)找出Tc max/Tm比例的经验规律. 十.温度对本体聚合物结晶速度影响的规律是什么?解释其原因。

十一.均聚物A是一种结晶聚合物,若加入10%体积分数的增塑剂(x1=-0.1)或者用10%摩尔的单体B与单体A进行无规共聚(单体B的均聚物为非结晶性聚合物),增塑均聚物A的熔点与AB无规共聚物的熔点何者高? 能从中得到什么规律? 十二.两种聚丙烯丝,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? 十三.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。 十四.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? 十五.高分子液晶的结构有几种类型?特征如何?液晶性聚合物溶液的η-C、η-T、η-τ的关系如何?这些关系的意义如何? 十六.Flory的结晶聚合物、非结晶聚合物结构模型的要点是什么?有什么实验事实支持他的模型? 十七.(1)将熔融态的聚乙烯(PE)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚苯乙烯(PS)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。 十八. 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.

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:

高分子物理作业解答

高分子物理作业-2-答案 聚合物的力学状态及转变 1. 解释名词: (1)聚合物的力学状态及转变 由于高分子链之间的作用力大于主链的价键力,所以聚合物只具有固态和液态力学状态。随着温度的升高,分子热运动能量逐渐增加,当达到某一温度时,即可发生两相间的转变。 (2)松弛过程与松弛时间 松弛过程:在一定温度和外场(力场、电场、磁场等)作用下,聚合物由一种平衡态通过分子运动过渡到另一种与外界条件相适应的、新的平衡态,这个过程是一个速度过程。 松弛时间τ是用来描述松弛快慢的物理理。在高聚物的松弛曲线上,?x t ()变到等于?x o 的1/e 倍时所需要的时间,即松弛时间。 (3)自由体积与等自由体积状态 分子中未被占据的体积为自由体积; 在玻璃态下,由于链段运动被冻结晶,自由体积也被冻结,并保持一恒定值,自由体积“孔穴”的大小及其分布也将基本上维持固定。因此,对任何高聚物,玻璃温度就是自由体积达到某一临界值的温度,在这临界值以下,已经没有足够的窨进行分子链的构象调整了。因而高聚物的玻璃态可视为等自由体积状态。 (4)玻璃态与皮革态 当非晶态高聚物在较低的温度下受到外力时,由于链段运动被冻结,只能使主链的键长和键角有微小的改变,因此从宏观上来说,高聚物受力变形是很小的,形变与受力和大小成正比,当外力除去后形变能立刻回复。这种力学性质称为普弹性,非晶态高聚物处于具有普弹性的状态,称为玻璃态; 部分结晶聚合物,存在玻璃化转变与高弹态,但由于晶区链段不能运动,此时玻璃化转变不再具有很大弹性的高弹态,而表现为具有一定高弹性、韧而硬的皮革态,即皮革态。 2. 试定性地绘出下列聚合物的形变—温度曲线(画在一张图上) 1) 低分子玻璃态物质 2) 线性非晶态聚合物(1M ) 3) 线性非晶态聚合物(212,M M M ?212,M M M ?>1 M ) 4) 晶态聚合物(1M )

高分子物理课后习题

第1章高分子的链结构 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)σ,实测的无扰均方末端距与自由旋转链的均方末端距之比,σ值愈大,内旋转阻碍越大,柔顺性愈差; (2)特征比Cn,无扰链与自由连接链均方末端距的比值,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。 7.比较下列四组高分子链的柔顺性并简要加以解释。 解:(1)聚乙烯>聚氯乙烯>聚丙烯腈,取代基极性越大,高聚物柔顺性越差; (2)聚甲醛>聚苯醚>聚苯,主链刚性基团比例越大,柔顺性越差,苯环柔顺性比亚甲基差; (3)聚丁二烯>聚氯丁二烯>聚氯乙烯;孤立双键的柔顺性较单键主链好,极性取代基是的聚合物柔顺性变差; (4)聚偏二氟乙烯>聚氟乙烯>聚二氟乙烯,对称取代的柔顺性优于单取代,取代基比例越大,柔顺性越差;

第2章聚合物的凝聚态结构 3.聚合物在不同条件下结晶时,可能得到哪几种主要的结晶形态?各种结晶形态的特征是什么? 答:(1)可能得到的结晶形态:单晶、树枝晶、球晶、纤维状晶、串晶、柱晶、伸直链晶体; (2)形态特征:单晶:分子链垂直于片晶平面排列,晶片厚度一般只有10nm 左右;树枝晶:许多单晶片在特定方向上的择优生长与堆积形成树枝状;球晶:呈圆球状,在正交偏光显微镜下呈现特有的黑十字消光,有些出现同心环;纤维状晶:晶体呈纤维状,长度大大超过高分子链的长度;串晶:在电子显微镜下,串晶形如串珠;柱晶:中心贯穿有伸直链晶体的扁球晶,呈柱状;伸直链晶体:高分子链伸展排列晶片厚度与分子链长度相当。 4.测定聚合物的结晶度的方法有哪几种?简述其基本原理。不同方法测得的结晶度是否相同?为什么? 答:(1)密度法,X射线衍射法,量热法; (2)密度法的依据:分子链在晶区规整堆砌,故晶区密度大于非晶区密度;X射线衍射法的依据:总的相干散射强度等于晶区和非晶区相干散射强度之和;量热法的依据:根据聚合物熔融过程中的热效应来测定结晶度的方法。 (3)不同,因为结晶度的概念缺乏明确的物理意义,晶区和非晶区的界限很不明确,无法准确测定结晶部分的量,所以其数值随测定方法不同而不同。 11.某一聚合物完全结晶时的密度为0.936g/cm3,完全非晶态的密度为 0.854g/cm3,现知该聚合物的实际密度为0.900g/cm3,试问其体积结晶度应为多少? 答:根据体积结晶度计算公式 带入ρ=0.900g/cm3,ρa=0.854g/cm3,ρc=0.936g/cm3 得=0.561

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

高分子物理第一-二章作业解答(class)

一:名词解释 a.高分子链的近程结构和远程结构 近程结构:高分子链所组成单元的化学结构和立体化学结构,即高分子的构造和构型。构造:高分子中原子的种类和排列,构型:某一原子的取代基在空间的排列 远程结构:单个分子链的大小和形态,链的柔顺性以及在各种环境中分子所采取的构象。 b.高分子链的构型和构象 构象:由围绕单键内旋转所形成的分子中原子在空间的不同排列形式。 构型:由化学键固定的分子中原子在空间的不同排列形式。 c.高分子链的柔性和刚性 柔性:高分子链每个单键内旋转而产生无数种构象,并具有强烈卷曲的倾向的特性, 刚性:与柔性相对,指的是高分子链不发生单键内旋转产生无数构象的特性。 d.自由结合链、自由旋转链和等效自由结合链 自由结合链:高分子链由N个长度相等的链节组成,并且每个链节的相互连接不受键角和内旋转势垒的限制,即自由旋转任意取向,同时链本身不占有体积。

自由旋转链:高分子链由N个相同单键组成,单键间夹角一定,单键内旋转不受阻碍,即是自由旋转的。 等效结合链:由于不存在自由结合链,也不存在自由旋转链,而只有无规线团状的链。假如这种线团的长度足够长,而且具有一定的柔性,则仍旧可以把它当作自由结合链进行统计处理,称为。 e.均方末端距和均方回转半径 均方末端距:线性高分子链一端至另一端的直线距离的平均值或其值平方的平均值。 均方回转半径:枝化高分子链的质量中心到各个链段的距离的平均值或其值的平方的平均值。 二:试比较下列聚合物(写出名称和缩写)分子链柔性的大小,阐述其理由 1 , C H2C H C H2C H C N C H2C H n n n C H3C l 以上三种高分子分别为聚丙烯(PP),聚乙烯腈(PAN),聚氯乙烯(PVC) 柔性由弱到强依次是:聚乙烯腈、PVC、PP,因为含极性侧基的高分子,侧基极性越强则链的柔性 越差。

关于高分子物理习题答案

高分子物理习题答案 第一章高分子链的结构 3.高分子科学发展中有二位科学家在高分子物理领域作出了重大贡献并获得诺贝尔奖,他们是谁?请列举他们的主要贡献。 答:(1)H. Staudinger(德国):“论聚合”首次提出高分子长链结构模型,论证高分子由小分子以共价键结合。1953年获诺贝尔化学奖。 贡献:(1)大分子概念:线性链结构 (2)初探[η]=KMα关系 (3)高分子多分散性 (4)创刊《die Makromol.Chemie》1943年 (2)P. J. Flory(美国),1974年获诺贝尔化学奖 贡献:(1)缩聚和加聚反应机理 (2)高分子溶液理论 (3)热力学和流体力学结合 (4)非晶态结构模型 6.何谓高聚物的近程(一级)结构、远程(二级)结构和聚集态结构?试分别举例说明用什么方法表征这些结构和性能,并预计可得到哪些结构参数和性能指标。 答:高聚物的一级结构即高聚物的近程结构,属于化学结构,它主要包括链节、键接方式、构型、支化和交联结构等,其表征方法主要有:NMR, GC, MS, IR, EA, HPLC, UV等。而高聚物的二级结构即高聚物的远程结构,主要包括高分子链的分子量、分子尺寸、分子形态、链的柔顺性及分子链在各种环境中所采取的构象,其表征方法主要有:静态、动态光散射、粘度法、膜渗透压、尺寸排除色谱、中子散射、端基分析、沸点升高、冰点降低法等。高聚物的聚集态结构主要指高分子链间相互作用使其堆积在一起形成晶态、非晶态、取向态等结构。其表征方法主要有:x-射线衍射、膨胀计法、光学解偏振法、偏光显微镜法、光学双折射法、声波传播法、扫描电镜、透射电镜、原子力显微镜、核磁共振,热分析、力学分析等。 8.什么叫做高分子的构型?试讨论线型聚异戊二烯可能有哪些不同的构型。 答:由化学键所固定的原子或基团在空间的几何排布。 1,2:头-头,全同、间同、无规;头-尾,全同、间同、无规 3,4:头-头,全同、间同、无规;头-尾,全同、间同、无规 1,4:头-头,顺、反;头-尾,顺、反 9.什么叫做高分子构象?假若聚丙烯的等规度不高,能不能用改变构象的办法提高其等规度?说明理由。答:由于单键内旋转而产生的分子在空间的不同形态(内旋转异构体)称为构象。不能用改变构象的办法提高其更规度。等规度是指高聚物中含有全同和间同异构体的总的百分数,涉及的是构型问题,要改变等规度,即要改变构型。而构型是由化学键所固定的原子或基团在空间的几何排布,改变构型必须通过化学键的断裂和重组。 11.假定聚丙烯主链上的键长为0.154纳米,键角为109.5°,根据下表所列数据,求其等效自由结合链的链段长度l e及极限特征比C∞。 聚合物溶剂温度(℃)A×104(nm)σ 聚丙烯(无规)环已烷、甲苯30 835 1.76

高分子物理名词解释

一、概念与名词 第一章高分子链的结构 高聚物的结构 指组成高分子的不同尺度的结构单元在空间相对排列,包括高分子的链结构和聚集态结构。 高分子链结构 表明一个高分子链中原子或基团的几何排列情况。 聚集态结构 指高分子整体的内部结构,包括晶态结构、非晶态结构、取向态结构、液晶态结构和织态结构。 近程结构 指单个大分子内一个或几个结构单元的化学结构和立体化学结构。 远程结构 指单个高分子的大小和在空间所存在的各种形状称为远程结构 化学结构 除非通过化学键的断裂和生成新的化学键才能改变的分子结构为化学结构。 物理结构 而一个分子或其基团对另一个分子的相互作用 构型 分子中各原子在空间的相对位置和排列叫做构型,这种化学结构不经过键的破坏或生成是不能改变的。 旋光异构 结构单元-CH2--C*HR-型的高分子,由于每一个结构单元含有一个C*,因此,它们在高分子链中有三中键接方式,即全同、间同、无规立构,此即为旋光异构。 全同立构 结构单元-CH2--C*HR-型的高分子,由于每一个结构单元含有一个C*,因此,它们在高分子链中有三种键接方式,若高分子链中C*的异构体是相同的,此即为全同立构。 间同立构 结构单元-CH2--C*HR-型的高分子,由于每一个结构单元含有一个C*,因此,它们在高分子链中有三种键接方式,若高分子链中C*的两种异构体是交替出现的,此即为间同立构。 无规立构 结构单元-CH2--C*HR-型的高分子,由于每一个结构单元含有一个C*,因此,它们在高分子链中有三种键接方式,若高分子链中C*的两种异构体是无规则出现的,此即为无规立构。

有规立构 全同和间同立构高分子统称为有规立构。 等规度 全同立构高分子或全同立构高分子和间同立构高分子在高聚物中的百分含量。 几何异构 当主链上存在双键时,而组成双键的两个碳原子同时被两个不同的原子或基团取代时,即可形成顺反异构,此即为几何异构。 顺反异构 当主链上存在双键时,而组成双键的两个碳原子同时被两个不同的原子或基团取代时,即可形成顺反异构,此即为几何异构。 键接异构 是指结构单元在高分子链中的联接方式,在烯类单体的加成聚合过程中,所形成的各种异构。如头头、头尾异构,异构化聚合,共聚合等。 序列 在多种结构单元组成的高分子链中,一种结构单元构成的链段称为序列。 序列分布 在多种结构单元组成的高分子链中,一种结构单元构成的链段称为序列,显然各个序列的长度是不同的,这种序列的长度的多分散性称为序列分布。 数均序列长度 在多种结构单元组成的高分子链中,一种结构单元构成的链段称为序列,显然各个序列的长度是不同的,若按数量进行统计平均所得到的序列长度。 支化度 指支化点的密度或两相邻支化点间链的平均分子量 交联度 相邻两个交联点之间的链的平均分子量(Mc)或交联点的密度。 IPN 两种不同的单体各自聚合形成的网络互相贯穿,称为互穿网络高分子。 Semi-IPN 当一线形聚合物在另一聚合物网络形成时均匀分散其中,宏观上成为一整体,称为半互穿网络,即Semi-IPN。 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做构象

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