高分子化学与物理主要习题解答
高分子物理与化学习题答案(精品文档)

0.6
0.065710
3
苯乙烯
-1.05
8
0.939413
6
马来酸酐
-1.05
2.25
0.000019
1
乙酸乙烯酯
-1.05
-0.22
0.502128
5
丙烯腈
-1.05
1.2
0.006330
2
注:r1r2越小,越有利于交替共聚(P111)
第七章高分子的结构
3.(P186)名词解释:参见教材
(1)PE, PP,PVC, PS(无规)
(2)聚对苯二甲酸乙二醇酯,聚间苯二甲酸乙二醇酯,聚己二酸己二酯
(3)尼龙6,尼龙66,尼龙101
答:结晶的充分条件:适当的温度和时间
结晶的必要条件:结构规整性
(1)PE>PP>PVC>PS
(2)聚己二酸己二酯>聚对苯二甲酸乙二醇酯>聚间苯二甲酸乙二醇酯
(3)尼龙66>尼龙6>尼龙1010
,
lg(η(Tg))=lg(8.0x1012)+9.3763=22.2794
求得:η(Tg)=1.9x1022Pa·s.
K12>k22,k21<k11自由基(St·)活性大于丁二烯自由基(Bd·)的活性
(3)两种单体共聚属无恒比点的非理想共聚,共聚物组成方程为F1=( r1f12+f1f2)/(r1f12+2f1f2+r2f22),代入r1和r2值,作图如下
(4)欲得组成均匀的共聚物,可按组成要求计算投料比,且在反应过程中不断补加丁二烯单体,以保证原配比基本保持恒定。从而获得较均一组成的共聚物。
问题点解:单体活性的比较看1/r1,1/r1>1,表明单体M2活定大,反之,单体M1活性大。
高分子物理习题讲解

第一章绪论一、选择题1.GPC对高聚物进行分级的依据是(B)A.高聚物分子量的大小B.高分子流体力学体积大小C.高分子末端距大小D.高分子分子量分布宽度2.下列哪些方法获得的是数均分子量(BCD)A.粘度法B.冰点下降C.沸点升高D.渗透压E.超离心沉降F.光散射法3.聚合物分子量越大,则熔体粘度(A)对相同分子量聚合物而言,分子量分布越宽,则熔体粘度(B)A.增大B.降低C.相等D.不变4.某一高聚物试样A的分子量约为3×104,试样B的分子量约为7×105,测定试样A的分子量应采用(A)(B)等方法。
测出的分别是(C)(D)分子量。
测定试样B的分子量则宜采用(E)(F)等方法,测出的分别是(G)(各H)分子量。
A.膜渗透压B.粘度法降低C.数均D.粘均E.光散射F.凝胶渗透色谱法G.重均H.各种平均5.分子量相同的线形聚乙烯和支化聚乙烯的混合试样,当采用的溶解度分级时不能将它们分开,这是由于(AB)而采用GPC法则能将它们分开,这是由于(CD)首先被淋洗出来的是(E)A.两者分子量相同B.溶解度相同C.它们的分子尺寸不一样D.流体力立体积不同E.线性聚乙烯6.聚合物没有气态是因为(B)A .聚合物不耐高温B .聚合物分子间力很大C .聚合物的结构具多分散性D .聚合物的分子量具多分散性7.下列哪些方法获得的是数均分子量(BCD )A .粘度法B .冰点下降C .沸点升高D .渗透压E .超离心沉降F .光散射法8.不同用途和不同成型方法对聚合物分子量的大小有不同的要求。
通常是(C )A .合成纤维分子量最高,塑料最低B .塑料分子量最高,合成纤维最低C .合成橡胶分子量最高,合成纤维最低9.下列那种方法可测定聚合物的数均分子量(B )A .超速离心沉降;B .膜渗透压C .黏度D .光散射二、问答与计算题1. 某高聚物10,0000M η=,已知Mark-Houwink 方程中4110/d g -K =⨯I ,α=0.8 Huggins 方程中常数κ=0.33(1)计算c =0.0030g/ml 时,溶液的相对粘度r η。
高分子化学与物理课后习题答案

或
(5)聚异戊二烯单体为异戊二烯
(6)聚碳酸酯单体为双酚A和光气
3.
解:(1)单体为丙烯腈
(2)单体为丁二烯和苯乙烯
(3)单体为对苯二甲酸和乙二醇
(4)单体为甲醛
(5)单体为环氧乙烷
或单体为乙二醇
或单体为氯乙醇
(6)单体为
4.解:
(7)高分子化合物,高分子材料;
9.解:
(1)若加入1.5 %乙酸(以二元酸计)
当P = 0.995,
当P = 0.999,
(2)若加入1 %乙酸(以二元酸计)
当P = 0.995,
当P = 0.999,
10.
解:1010盐,结构为
分子量是374。
尼龙1010结构单元平均分子量M0=169
假设对癸二胺P=1,根据
得:r=0.983。
2
0.2
1×105
3
0.2
5×105
4
0.1
1×106
6.常用聚合物分子量示例于下表中。试计算聚氯乙烯、聚苯乙烯、涤纶、尼龙-66、顺丁橡胶及天然橡胶的聚合度,并根据这六种聚合物的分子量和聚合度认识塑料、纤维和橡胶的差别。
塑料
分子量(×104)
纤维
分子量(×104)
橡胶
分子量(×104)
聚氯乙烯
5~10
4.等物质量比的乙二醇和对苯二甲酸于280℃进行缩聚反应。已知平衡常数K=4.9。如达平衡时所得聚酯的 =30。问此时体系中残存小分子分数为多少?若要求 达100,体系中残存小分子分数为多少?
5.等物质量的二元酸和二元胺于某温度下在封闭体系中进行缩聚,平衡常数K=400。问该体系中产物的 最大能达多少?
高分子化学与物理主要习题解答

高分子化学与物理主要习题解答参考书籍:《高分子物理教程柯杨船何平笙主编》《高分子化学(第五版)潘祖人主编》主讲人:柯扬船教授参与人员:刘壮刘乐王迪靳欢常启帆学校:中国石油大学(北京)一,选择题(题库抽选)1.本体聚合和溶液聚合都属于()。
A均相聚和B非均相聚和C游离基逐步聚合D连锁聚合2.本体聚合中,聚合产物与作为溶剂的单体,呈完全()A相分离B均相C非均相D混相3.聚苯乙烯,聚氯乙烯和聚乙烯醇的共同特点是( )A.主链是聚乙烯链,支链不同B.主链不相同,支链也不相同C.主链是聚乙烯链,都无支链D.侧基都不相同,却都能结晶4.根据推导自由基聚合反应动力学方程所做出的假设,选出下列正确答案()A.引发剂的诱导速率=引发速率B.引发剂引发速率=链增长速率C.引发剂引发速率=链终止速率5.根据推导缩聚反应和自由基聚合反应的聚合度分布方程,选出下列正确答案[假设,Xw重均聚合度;Xn数均聚合度]()A.对缩聚反应,Xw/Xn=2;B.对自由基岐化终止聚合反应Xw/Xn≈2C.对自由基偶合终止聚合反应Xw/Xn≈2D.对所有逐步聚合反应Xw/Xn≈26.设C M为向单体链转移系数,C1为向引发剂转移系数,Cs为向溶剂转移系数,Ktr M为向单体转移速率常数,Ktrl为向引发剂转移速率,Ktrs为向溶剂转移速率,Kp为聚合速率常数,Kd为引发剂分解速率,Kt为引发剂终止速率,Etr M为单向转移活化能,Ep为聚合反应活化能,Et链终止活化能Ed引发剂分解活化能,E是影响聚合度的综合活化能。
请从下列选出不正确的公式()A.CM=Ktr M/Kp,C1=Ktrl/Kp,Cs=Ktrs/KpB.对于聚氯乙烯C M≈1/X nC.CM=Ktr M/Kp=(Atr M/Ap)exp=[-(Etr M-Ep)/RT]D.E=(Ep-Et/2)-Ed/27.按照自由基聚合微观动力学理论,Ri为引发剂引发速率,Rp为聚合速率,Kp为聚合速率,Rt为链终止反应速率,kt为链终止速率,Rd为引发剂分解速率,Kd为分解速率[I]为引发剂浓度[M]为游离基浓度,f为引发剂效率,则下列公式或假设不正确的是()A. Ri= -d[I]dt=2fKd[I]B. Rp= -d[M]dt=Kp[M][M•]C. Rt= - d[M•] dt=2Kt[M•]^2D. Rd=-d[I]/dt=Kd[I]^28.指明和改正下列方程式中的错误()A. Rp=K[^(1/2)](FKd/Kt)[I]^(1/2)[M]B. V=[Kp/(2Kt)][M•][M]C. Xn=(Xn)0-Cs[S]/[M]D. ꞇs=(Kp^2/(2Kt)([M]/Rp)9.高分子聚合物的聚集态或者凝聚态通常可包括()A.结晶态,无定形态,液晶态B.结晶态,液晶态,热固态C.结晶态,无定形态D.结晶态,无定形态,液晶态,过滤态或亚稳态10.高分子链的结构形式是影响高分子结晶的内因,通常影响结晶的主要因素有()A.分子链柔性,分子链支化度及分子链节对称性B.分子链取代基大小,分子量大小,分子量分布大小C.主链规整度大小,主链等规度大小,主链支化度及交联度大小D.主链全同立构结构,缩合聚合反应的高分子链11.高分子链聚集时会产生主价力和次价力,主价力的化学键能常为140-700Kj/mol而次价力键能仅8-42Kj/mol,但是有一些高分子聚合物热降解时却往往发生次价力还未来得及破坏而主价力先行破坏或其分子链先行断裂现象,其原因可能是()A.高聚物分子量通常很高,链段次价力具有加和性B.高分子链次价力加和可能超过主价力C.高分子链之间产生氢键加和效应,支链或交联结构D.高分子量高聚物分子链的氢键范德华力与静电力其加和效应很强12.根据反应分子数N,反应物浓度C和反应程度P的定义,可写出以下种数均聚合度Xn的表达式,其中正确的表达式是()A.Xn=N0/N(N0是高分子结构单元数,N是高分子数)B.Xn=C0/C(C0是高分子单体浓度,C是转化为高聚物的单体浓度)C.Xn=1/(1-P)(P是高分子反应程度)D.1/Xn=K1(K2[M])-C M-Cs[S]/[M](K1是阴离子聚合转移速率常数,K2是阴离子聚合速率常数,[M]是单体浓度,[S]是溶剂浓度,C M是阴离子聚合反应向单位转移常数,Cs是阴离子聚合反应向溶剂转移常数)13.根据高分子聚集态或凝聚态理论,高分子在不同结晶条件形成不同形态的晶体如()A.折叠链晶体,伸展链晶体,纤维状晶体B.串晶体,单晶体和球晶体C.晶胞,晶型和晶状体D.液晶体,枝晶体和缨状胶束晶体二,计算题(题库抽选)14.对于双基终止的自由基聚合物,每一个大分子含有1.3个引发剂残基,假定无链转移,试计算歧化终止和偶合终止反应的相对量。
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2n σ、2w σ和多分散系数d 。
解:(1)对于A281691023.0104.0103.011554=⨯++==∑ii n M W M 1030001023.0104.0103.0554=⨯⨯+⨯+⨯==∑i i w M W M1556301030001043.0104.0103.0101082=⨯⨯+⨯+⨯==∑wiizM M W M66.3==n w M M d()92221090.266.3281691⨯=⨯=-=d M n n σ ()102221088.366.31030001⨯=⨯=-=d M w w σ(2)对于B54054=n M 101000=w M 118910=z M87.1=d921054.2⨯=n σ 921087.8⨯=w σ2. 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)221n i i iii i i i w ni i i iiM N M N MW M N M M n M W M M N ⎧=⎪⎪===⎨⎪⎪=⎩∑∑∑∑∑⎪⎩⎪⎨⎧=++⨯=⨯+⨯+⨯=⨯+⨯+1106.4109104101021031021032183828184342414N N N N N N N N N解得 3.01=N ,4.02=N ,3.03=N(2)⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧====∑∑∑∑111i ii w n ii i i n W M W M M M W M W M 或⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧=++⨯=⨯+⨯+⨯=⨯+⨯+1103.21031021010211031021032143424144434241W W W W W W W W W解得 15.01=W ,4.02=W ,45.03=W3. 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。
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(6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。
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[?]=KM?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。
高分子物理课后习题问题详解(详解)

⾼分⼦物理课后习题问题详解(详解)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。
(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。
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高分子化学与物理主要习题解答参考书籍:《高分子物理教程柯杨船何平笙主编》《高分子化学(第五版)潘祖人主编》主讲人:柯扬船教授参与人员:刘壮刘乐王迪靳欢常启帆学校:中国石油大学(北京)一,选择题(题库抽选)1.本体聚合和溶液聚合都属于()。
A均相聚和B非均相聚和C游离基逐步聚合D连锁聚合2.本体聚合中,聚合产物与作为溶剂的单体,呈完全()A相分离B均相C非均相D混相3.聚苯乙烯,聚氯乙烯和聚乙烯醇的共同特点是( )A.主链是聚乙烯链,支链不同B.主链不相同,支链也不相同C.主链是聚乙烯链,都无支链D.侧基都不相同,却都能结晶4.根据推导自由基聚合反应动力学方程所做出的假设,选出下列正确答案()A.引发剂的诱导速率=引发速率B.引发剂引发速率=链增长速率C.引发剂引发速率=链终止速率5.根据推导缩聚反应和自由基聚合反应的聚合度分布方程,选出下列正确答案[假设,Xw重均聚合度;Xn数均聚合度]()A.对缩聚反应,Xw/Xn=2;B.对自由基岐化终止聚合反应Xw/Xn≈2C.对自由基偶合终止聚合反应Xw/Xn≈2D.对所有逐步聚合反应Xw/Xn≈26.设C M为向单体链转移系数,C1为向引发剂转移系数,Cs为向溶剂转移系数,Ktr M为向单体转移速率常数,Ktrl为向引发剂转移速率,Ktrs为向溶剂转移速率,Kp为聚合速率常数,Kd为引发剂分解速率,Kt为引发剂终止速率,Etr M为单向转移活化能,Ep为聚合反应活化能,Et链终止活化能Ed引发剂分解活化能,E是影响聚合度的综合活化能。
请从下列选出不正确的公式()A.CM=Ktr M/Kp,C1=Ktrl/Kp,Cs=Ktrs/KpB.对于聚氯乙烯C M≈1/X nC.CM=Ktr M/Kp=(Atr M/Ap)exp=[-(Etr M-Ep)/RT]D.E=(Ep-Et/2)-Ed/27.按照自由基聚合微观动力学理论,Ri为引发剂引发速率,Rp为聚合速率,Kp为聚合速率,Rt为链终止反应速率,kt为链终止速率,Rd为引发剂分解速率,Kd为分解速率[I]为引发剂浓度[M]为游离基浓度,f为引发剂效率,则下列公式或假设不正确的是()A. Ri= -d[I]dt=2fKd[I]B. Rp= -d[M]dt=Kp[M][M•]C. Rt= - d[M•] dt=2Kt[M•]^2D. Rd=-d[I]/dt=Kd[I]^28.指明和改正下列方程式中的错误()A. Rp=K[^(1/2)](FKd/Kt)[I]^(1/2)[M]B. V=[Kp/(2Kt)][M•][M]C. Xn=(Xn)0-Cs[S]/[M]D. ꞇs=(Kp^2/(2Kt)([M]/Rp)9.高分子聚合物的聚集态或者凝聚态通常可包括()A.结晶态,无定形态,液晶态B.结晶态,液晶态,热固态C.结晶态,无定形态D.结晶态,无定形态,液晶态,过滤态或亚稳态10.高分子链的结构形式是影响高分子结晶的内因,通常影响结晶的主要因素有()A.分子链柔性,分子链支化度及分子链节对称性B.分子链取代基大小,分子量大小,分子量分布大小C.主链规整度大小,主链等规度大小,主链支化度及交联度大小D.主链全同立构结构,缩合聚合反应的高分子链11.高分子链聚集时会产生主价力和次价力,主价力的化学键能常为140-700Kj/mol而次价力键能仅8-42Kj/mol,但是有一些高分子聚合物热降解时却往往发生次价力还未来得及破坏而主价力先行破坏或其分子链先行断裂现象,其原因可能是()A.高聚物分子量通常很高,链段次价力具有加和性B.高分子链次价力加和可能超过主价力C.高分子链之间产生氢键加和效应,支链或交联结构D.高分子量高聚物分子链的氢键范德华力与静电力其加和效应很强12.根据反应分子数N,反应物浓度C和反应程度P的定义,可写出以下种数均聚合度Xn的表达式,其中正确的表达式是()A.Xn=N0/N(N0是高分子结构单元数,N是高分子数)B.Xn=C0/C(C0是高分子单体浓度,C是转化为高聚物的单体浓度)C.Xn=1/(1-P)(P是高分子反应程度)D.1/Xn=K1(K2[M])-C M-Cs[S]/[M](K1是阴离子聚合转移速率常数,K2是阴离子聚合速率常数,[M]是单体浓度,[S]是溶剂浓度,C M是阴离子聚合反应向单位转移常数,Cs是阴离子聚合反应向溶剂转移常数)13.根据高分子聚集态或凝聚态理论,高分子在不同结晶条件形成不同形态的晶体如()A.折叠链晶体,伸展链晶体,纤维状晶体B.串晶体,单晶体和球晶体C.晶胞,晶型和晶状体D.液晶体,枝晶体和缨状胶束晶体二,计算题(题库抽选)14.对于双基终止的自由基聚合物,每一个大分子含有1.3个引发剂残基,假定无链转移,试计算歧化终止和偶合终止反应的相对量。
15.推导自由基聚合动力学方程时,做了哪些基本假设?一般聚合速率与链引发速率(引发剂浓度)的平方根成正比(0.5级),是哪一机理(链引发或者链终止)造成的?什么条件会产生0.5~1级、一级或二级?16.己内酰胺在封管内进行开环聚合。
按1 mol己内酰胺计,加有水0.0205mol、醋酸0.0205mol,测得产物的端羧基为19.8 mmol,端氨基2.3mmol。
从端基数据,计算数均分子量三,思考题(题库抽选)17.写出数均分子量,数/质均分子量公式,并简要说明利用Mark-Houwink方程测量分子量方法。
18.自由基引发聚合反应,缩合聚合反应,离子聚合反应特点19.叙述高分子结晶的几种主要形态及形成条件20.形成致密,细化的高分子晶体方法21.论述外力,温度,助剂及杂志如何影响高聚物结晶?如何用高聚物运动理论解释这些结晶过程?参考答案1.A2.B3.C4.C5.B6.D7.D8.ABCD9.ACD10.ABC11.ABD12.ABC13.ABD14. 解:分子链自由基反应的每次歧化终止,不产生新的分子链,即形成新的分子链数目未变化,而每次偶合终止,形成新的分子链数目变为原来的一半。
设反应体系的总的分子链自由基数为100设将发生歧化终止的自由基分子链数为x则将发生偶合终止的自由基分子链为(100-x)经过这两种终止反应后,将产生新的大分子数为[(100-x)/2]+x已知,每1个大分子链含1.3个引发剂残基,或者带残基大分子链1:1.30=[(100-x)/2]+x:100则X=5415. 解:水能使己内酰胺开环聚合成尼龙-6,其中氨端基和羧端基数相等,并与参与反应的水分子数相等。
测得氨基酸为0.0023mol,因此H2O=-NH2=-COOH=0.0023mol-NH(CH2)5CO-(环)+H2O————HO-CO(CH2)5NH-H醋酸对己内酰胺开环聚合有催化作用,更主要是与尼龙-6的氨端基反应,形成乙酰端基而封端,乙酰端基数与这样形成的羧基数相等。
综合结果如下-NH(CH2)5CO-(环)+CH3COOH————HO-CO(CH2)5NH-COCH3测得羧基总数=0.0198mol,因此由上述反应形成的羧基数与乙酰端基数、参与反应的醋酸分子数都相等,有:-COOH=CH3CO-=CH3COOH=0.0198-0.0023=0.0175mol合成所得的尼龙-6的分子数与总羧基数相等(0.0198mol)己内酰胺的分子数=X+Y=1CO(CH2)5NH=113,H2O=18,CH3COO=4316. 公式:数均:质均:(m:摩尔质量i:摩尔质量序号)说明:首先高分子分级,再通过Mark-Houwink方程测量粘均分子量。
17. 答:自由基聚合反应:链引发(慢,有诱导期),链增长(快,形成单体自由基速度增快),链终止(产生偶合岐化)连转移缩合聚合反应:平衡反应,官能团反应,小分子副产物离子聚合反应:阳离子聚合,快引发,难终止;阴离子聚合,快引发,快增长,不终止。
18. 答:[1]折叠链晶体条件:从晶区-非晶区两相模型中进一步衍生[2]伸展链晶体条件:高聚物在高温高压下结晶时可得到完全伸展链晶体[3]纤维状晶条件:聚合物在取向结晶过程中,在剪切或应变应力作用下形成伸直链纤维晶[4]串晶条件:高聚物溶液在搅拌情况下结晶时可形成一长串像串珠的晶体19. 答:(1)只有在适合的温度范围才能结晶。
若温度在范围以上,则链段热运动过于剧烈不易形成晶核,温度在范围以下,体系粘度大,分子链运动被冻结,使其规整排列困难,晶粒难以生长。
(2)不同高聚物其结晶速度不同,一般分子量越大,其结晶速度越慢,支化度越低或等规度越高,其结晶速度越快,即结构简单,立体规整性越好,链柔顺则结晶越快。
(3)结晶诱导序列重整化,条件:[1]共聚物必须有一种以上组分可以结晶[2]有适当的酯交换催化剂存在[3]在结晶组分钟至少要有一些五六个单元的小嵌段存在。
20. 答:(1)分子间作用力:分子链柔性大则容易结晶,分子链间作用力大的高分子通常柔性都较差,不利于链进行有规则的排列,因而不利于结晶,但分子间作用力大,有利于分子敛集紧密,所以一旦结晶,其结晶结构则比较稳定。
(2)温度:温度对结晶过程的影响十分明显,温度相差1℃,有的聚合物结晶速度常数Ka相差1000倍。
(3)助剂:结晶成核实提高结晶速度的最主要外在手段,故使用成核剂,各种成核剂的主要作用是在聚合物内部形成许多成核中心,诱导其快速定向地结晶。
在聚合过程中加入成核剂不但能大大加速结晶,而且会使球晶尺寸变小,从而提高产品透明度和强度。
(4)杂质:有时,高聚物中杂质会阻碍结晶,另一些杂质却会促进结晶。