高分子物理习题集及答案
第一章高分子链的结构
一．解释名词、概念
1．高分子的构型：高分子中由化学键固定了的原子或原子团在空间的排列方式2.全同立构高分子：由一种旋光异构单元键接形成的高分子3.间同立构高分子：由两种旋光异构单元键接形成的高分子4.等规度：聚合物中全同异构和间同异构的高分子占高分子总数的百分数5.高分子的构象：由于单键内旋转而产生的分子在空间的不同形态 6.高分子的柔顺性：高分子能够呈现不同程度卷曲构象状态的性质7.链段：高分子中能做相对独立运动的段落8.静态柔顺性：由反式微构象和旁氏微构象构象能之差决定的柔顺性，是热力学平衡条件下的柔顺性9.动态柔顺性：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长短决定的柔顺性10.等效自由连接链：在一般条件下，高分子链中只有部分单键可以内旋转，相邻的两个可以内旋转的单键间的一段链称为链段，这样可以把高分子链看作是由链段连接而成的，链段之间的链不受键角的限制，链段可以自由取向，这种高分子链的均方末段距以及末端距分布函数的表达式与自由连接链相同，只是把链数n转换成链段数n，把键长l换成链段长l，这种链称为等效自由链接链11.高斯链：末端距分布服从高斯分布的链12.高分子末端距分布函数：表征高分子呈现某种末端距占所有可能呈现末端剧的比例
二．线型聚异戊二烯可能有哪些构型?
答：1.4-加成有三种几何异构，1.2加成有三种旋光异构，3.4加成有三种旋光异构
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？
答：这是由高分子的结构决定的，高分子分子量大，具有可以内旋转的单键多，可呈现的构象也多，一般高分子长径比很大，呈链状结构，可以在很大程度内改变其卷曲构想状态。对于小分子，分子量小，可内旋转的单键少，可呈现的构象数也不多，且小分子一般呈球形对称，故不可能在很大的幅度范围内改变其构象状态
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分子上带有刚性侧基苯环，且只通过一个单键与分子相连，再者沿分子链轴方向苯环的密度大，高分子的刚性很好，所以ps是一种刚性很好的塑料。丁二烯和苯乙烯的无规共聚物的分子链中引入了很多孤立双键，使与之相连的单键内旋转变得容易，分子链上虽仍有苯环侧基，但数目少，又是无规共聚，沿分子链轴方向苯环密度小，柔顺性好，三嵌段共聚物中间链段是分子链中含有很多孤立双键且又相当长的聚丁二烯，是一种典型的柔顺链。
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？答：不能，碳碳单键的旋转只改变构象，没有化学键的断裂与生成，是物理变化。而要想改变等规度必须改变化学结构。所以，不能用改变构象的方法提高其等规度。
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。
天然橡胶是顺式1.4-聚异戊二烯
古塔波胶是反式1.4-聚异戊二烯
八．有些维尼纶的湿强度低、缩水性大，根本原因是什么？
只有头尾键接的聚乙烯醇中的羟基才能缩醛化。若有少部分乙酰基没有被水解掉，分子链上同时含有少量头头和尾尾键接，则这部分羟基不能被缩醛化。分子链上含有羟基，缩水率高，吸水后，水在其中起增塑作用，使经过拉伸取向的大分子链发生解取向，使湿强度降低。
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? 锯齿形和螺旋型
伸直链，折叠链，无规线团
十．链段的组成、大小有什么特点？
链段的组成是随机的，不固定的，大小是不均一的，通常指统计平均大小。相同条件下，不同聚合物的链段大小可能不同，不同条件下，同种聚合物的链段大小也可能不同
十一．一块交联度比较小的橡皮，是软的还是硬的？为什么？
软的。交联度小的材料玻璃化转变温度低，室温下呈现橡胶态
十二．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？
十三.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0.154nm，键角为109.5°，试求：
(1)聚合度为5×104的聚乙烯的平均末端距、均方末端距和最可几末端距；
(2)末端距在±1nm和±10nm处的几率那个大．
0 4.7*103 28.1nm
10nm处
第二章
一．解释名词、概念
1.高分子的聚集态结构：大量高分子聚集体中高分子与高分子间，高分子微小聚
集体间的空间排列方式 2.结晶性聚合物：从化学结构看，具有结晶能力的聚合物 3.液晶性聚合物：高分子中含有液晶基元，能够呈现液晶态的聚合物 4.
球晶：由晶片聚集成的长条扭曲状微纤束，由球晶中心出发，沿径向辐射排列的多晶聚集体5.高分子液晶：一些结晶性聚合物在加热熔融或加溶剂溶解，在一定条件下，能呈现既有晶体又有液体部分性能的过渡状态，这种中间状态称为聚合物液晶态 6.液晶原（介原）：高分子中决定高分子能呈现液晶态的结构单元7.内聚能密度：单位体积的内聚能8.结晶度：结晶聚合物
中结晶部分占高分子总数的百分数9.结晶聚合物的熔点：结晶聚合物发生熔融时的温度10.取向聚合物；聚合物中分子链或和链段或和微晶的某一晶轴或晶面，朝着某一方向或平行于某一平面择优取向排列的结构，这种聚合物此时处于取向态，称为取向聚合物11.晶面指数：如某晶面和a，b，c三个晶轴相交，截距为单位矢量的整数倍，截距倒数通分后取分子得到的数
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？
答：对于均聚物，若高分子不含有立体异构中心，结构单元的键接规整，有结晶能力，结构越简单，对称性越好，结晶能力越大，若高分子中含有立体异构中心，全同，间同，全顺，全反式异构构型的，有结晶能力，等规度越高，结晶能力越大，若高分子含有立体异构中心，无规立体异构中心一般无结晶能力，若几何对称性好，也有结晶能力。对于共聚物，交替共聚物中若分子链不含有立体异构中心，有结晶能力。无规共聚物中若参与共聚的单体相应的均聚物都是结晶性聚合物，且有相同的结晶结构，有结晶能力，若结晶结构不同，当一种为主，有结晶能力，若两者成分相当，无结晶能力，若一种单体对应的均聚物是结晶聚合物，另一种是非结晶性聚合物，当结晶性聚合物单元为主体时有结晶能力。接枝共聚物的主链或支链相应的均聚物是结晶性聚合物，有结晶能力。嵌段共聚物中的段落对应的均聚物是结晶聚合物时，有结晶能力。对于交联聚合物，若交联前的先行聚合物是结晶性聚合物，交联度不太大时，有结晶能力，随交联度增大，结晶能力减小，交联度太大时，无结晶能力。对于支化聚合物，若相应的象形聚合物是结晶性聚合物，支化度不太大时，有结晶能力，支化度太大时，无结晶能力。分子链刚性或柔性过大，也无结晶能力。分子间作用力大的有结晶能力。分子量大的结晶能力小。
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？
答：溶于溶剂中制成极稀的溶液，在一定温度下缓慢结晶形成单晶，单晶为平面状单层片晶，在三维空间内有序，厚度10nm左右。在不存在应力和流动的情况下，高聚物从浓溶液中析出，或从熔融状态降温结晶，得到球晶。球晶有径向对称中心，消光黑十字，正负光性，分为螺旋状和放射状，一般不透明。高聚物溶液在搅拌或流动情况下结晶，高分子链平行交错排列形成伸直链结构纤维状晶体，在晶体上有排列的晶片，晶片平面垂直于纤维，也垂直于晶片平面，形似羊
肉串。高聚物熔体在高温高压下形成的厚度与分子链长度相当的晶片的晶体称为伸直链片晶，分子链轴的方向与平面平行，晶片厚度与分子链相当。
由于高分子晶体中存在很多缺陷，所以不易形成100%结晶的宏观单晶。
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。
答：由于球晶有结构不对称性，一束平面偏振光照到球晶上后，由于折光指数不同而发生双折射，入射光分成两束光速不同的光，这两束光发生干涉产生的现象。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．
PE>PAN>PP>PVC>PS PE结构对称，易结晶；PAN高分子链间含有氢键，分子间作用力大，PS含有苯环，位阻效应大，不易结晶
聚己二酸乙二酯>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中不含苯环，聚对苯二甲酸乙二酯苯环相隔较远，位阻效应小
PA66>PA1010 PA66酰胺键密度大，形成的分子间氢键多
八．试述Avrami方程在本体聚合物结晶动力学研究中的意义。
研究Avrami方程可以得到成核机理及结晶速率的信息
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．
T max=0.63T m+0.27T g-18.5
0.85
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。
过冷区，比T
m
低10-30，成核速率很小，几乎为零。
晶核生成速度控制区，随T降低，晶核生成速度增加，结晶速度增加
最大结晶速度区，结晶速度最大，T
max =0.85T
m
或T=0.63T
m
+0.27T
g
-18.5
晶核生长速度控制区。
温度对本体聚合物结晶速度影响成单峰曲线是因为聚合物自熔体降温时结晶过程包括两个，晶核形成和晶体生长，高温有利于晶体生长，低温有利于晶核形成。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？
加入增塑剂和共聚都能降低熔点。玻璃化转变温度对加入增塑剂敏感，熔点对共聚敏感
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？
冷水冷却的收缩率大。因为冷却定型的目的是使小链段解取向，冰水冷却时小链段解取向不完全。热水冷却定型结晶完善，形成微晶，小链段解取向完全。所以冷水冷却收缩率大。
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。
第一种是乙烯和丙烯的无规共聚物，结构不规整，堆砌不紧密，基本不结晶，T
g 较低，室温下呈高弹态。第二种是乙烯和丙烯的嵌段共聚物，是结晶聚合物，室温下处于结晶态，表现为硬而韧且不透明
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？
溶液纺丝牵伸是为了使大分子，大链段，小链段取向。热定型是使小链段解取向。熔融纺丝牵伸是为了使大分子链段取向。热定型使结晶完善，非晶区中小链段解
取向。热定型温度一般在T
g -T
m
间
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？
根据有序程度分为近晶型，向列型，胆甾型。根据成型条件分为主链型液晶和侧链型液晶。根据晶体呈现的条件分为热致型和溶致型。
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？
聚合物在结晶时高分子链来不及规整排列折叠，只能是局部一些链段进行位置调整排入晶格，结晶聚合物高分子链基本保持无规卷曲的构象状态，在晶片中，和一个高分子链相邻的是其他高分子链的段落或是同一个高分子链中相距较远的段落，一个高分子可以从一个晶区通过非晶区进入另一个晶区，也可以折回到原来的晶区。小角中子散射（SANS）有力证明
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。
PE结构简单对称规整性好，几乎不能得到完全非结晶的状态，淬冷过程降低了PE的结晶度，晶区和非晶区共存，所以呈现半透明；而PET,PS结构规整性好，处于非晶玻璃态，呈现各向同性，是透明的。
在接近玻璃化温度下拉伸取向使熵减小，同时结晶放热。所以吉布斯自由能<0。PET结晶，试样变浑浊。
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．
十九.何谓高聚物的取向？为什么有的材料（如纤维）进行单轴取向，有的材料（如薄膜），则需要双轴取向？说明理由
取向：聚合物中，高分子链或和链段或和微晶的某一晶轴或晶面朝着某一方向或平行面择优取向排列，聚合物此时处于取向态。
单轴取向：高分子沿取向方向排列，在取向方向上，强度增高，而垂直于取向方向上，强度不如未取向时，且以物理键相连接，呈各向异性
双轴取向：高聚物双轴取向，成各向同性。以范德华力束缚，性质较均匀
二十.列出下列聚合物的熔点顺序，并用热力学观点及关系式说明其理由。聚对苯二甲酸乙二酯、聚丙烯、聚乙烯、顺1,4聚丁二烯、聚四氟乙烯
聚四氟乙烯，聚对苯二甲酸乙二酯，聚丙烯，聚乙烯，顺-1.4聚丁二烯
二十一。判断题，判断并说明原因
1.聚合物的结晶和取向都是热力学稳定体系，只是前者是分子排列二维有
序，后者是一维或二维有一序。（错）
2.结晶使高聚物的透明性明显提高。（错）
3.折叠链晶、纤维晶、球晶和串晶都是多晶。（错）
4.当高分子取向因子f=0时为完全不取向,f=1是为完全取向。（错）
5高聚物结晶度的大小是衡景晶粒粒大小的标志。（错）
6.聚合物的晶态结构比低分子非晶体的有序程度差，存在很多缺陷。（错）
7．聚合物的非晶态结构比低分子非晶体的有序程度高。（对）
8.光学双折射测定的是晶区和非晶区的平均分子链取向度。（错）
9.声波传播测定的是晶区和非晶区平均链段取向度。（对）
10.液晶态高聚物溶液的粘度随着温度的升高先后出现极大值和极小值。
（错）11.液晶态高聚物溶液的粘度随着浓度的升高先后出现极大流和极小值。（）对
l2.内聚能密度与聚合物分子间作用力有关。（对）
i3.高聚物分了链沿特定方向做平行排列为取向结构。（错）
14.高聚物取向单元沿特定方向做占优势的平行排列为取向结构。（错）
15球晶较大的高聚物的透光性较高。（错）
第三章
一．名词解释
1.聚合物的转变：在一定条件下，本体聚合物由一种模式分子运动向另一种模式
分子运动变化，此时，聚合物的力学性能，热力学性能，电学性能乃至化学性能等发生急剧改变，热力学上称为改变，动力学称为松弛 2.聚合物的力学状态：聚合物在一定温度范围内，会出现某种特征性的力学性能，以某种模式的分子运动为特征，即某种力学状态 3.玻璃化转变温度：玻璃态向高弹态转变的温度，即链段开始运动的温度4.黏流温度：高弹态向黏流态转变的温度，即整链开始运动的温度
二．聚合物分子运动有哪些特点？
运动单元的多样性:整链，链段，曲柄，链节，侧基和侧链，微晶等
时间依赖性
温度依赖性
时温等效性
三．画出线型非结晶、线型结晶、线型非结晶的结晶性聚合物及交联聚合物的温度－形变曲线，说明这些聚合物有哪些力学状态、转变，并说明相应的分子运动机理（考虑分子量、结晶度、交联度）。
四．玻璃化转变的自由体积理论的内容是什么？玻璃化转变时聚合物的自由体积分数是多少？
聚合物的体积V由高分子占据的体积V
0和高分子间的自由体积V
f
构成；冷却时
V 0，V
f
，V都减小；当温度降低到某一数值时，V
f
达到临界值，继续降温V
f
下降，V
f
不变；聚合物玻璃态是等自由体积状态
0.025%
五．影响玻璃化转变的因素有那些？
化学结构的影响：凡是能增大高分子间相互作用能及刚性的因素都能使玻璃化温度增大。结晶的影响：结晶度越大，结晶聚合物中非晶区的玻璃化温度越高。交
联的影响：共价交联不考虑共聚的影响Tgx=Tg
+KxP；共价交联考虑共聚的影响
Tgx=Tg
0+3.9*104/M
c
。共聚的影响：增塑剂：加入增塑剂，T
g
减小，加入增塑剂
越多，T
g 降低越多。共混：均相体系只有一个T
g
。介于两种物质各自T
g
之间，微
观非均相，宏观均相体系出现相互靠近的两个T
g
。相容性差的保持各自的两个
T g 外界条件的影响：提高变温速率和频率。T
g
升高，围压力使T
g
升高。
六．在热机械曲线上，为什么PMMA的高弹区范围比PS的大? (已知PMMA 的378K，433—473K；PS的373K，383—423K)
PMMA和PS的Tg差不多，都是100℃左右，这是因为PMMA的侧基极性较PS大，应使Tg增加，但PMMA侧基柔性比PS大，侧基比PS小，所以应使Tg减少，这两个因素互相抵消，故Tg差不多。
对于Tf来说，要使高聚物发生流动，分子与分子间的相对位置要发生显著变化。因此分子间作用力的因素很重要。PMMA极性大，分子间作用力，Tf就高，而PS分子间作用力小，Tf就低。
七．假定自由体积分数的相对分子质量依赖性为
，式中fM 是相对分子质量为M 的自由体积分数，
是相对分子质量无限大的自由体积分数，A 是常数，试推导关系式
。
解：∵ M n A f f M ∞=+ ∴ f
f n
g g
V V A V V M ∞=+ g f f n A V V V M ∞
?=+
∵ ()0.025f g V T T α=+?-
()0.025f g V T T α∞∞=+?-
∴ g g g n A V T T M αα∞?-??=-??+
1g
g g n
A V T T M α∞?=-?? 对于一个指定的聚合物，g V 、α?为常数
令 g
A V k α?=? 得 g g n
k T T M ∞=- 八． 从化学结构角度讨论以下各对聚合物为什么存在的差别．
解：（1）后者较高，因为侧基CH3的内旋转空间障碍，刚性较大。
（2）前者较低，因为C＝O靠近主链而使侧基柔性增加。
（3）前者较低，因为氧原子在主链而使柔性增加，而后者侧基、极性和体积使柔性减少。
（4）前者较低，因为侧基柔性较大，后者不对称取代使刚性增加
九．解释为什么高速行驶中的汽车内胎易爆破
汽车在高速行驶时，作用在轮胎上的外力频率增大，橡胶的玻璃化转变温度增大，玻璃化温度接近室温时，轮胎处于玻璃态，易爆破
第四章聚合物的力学性质
一．解释名词、概念
1、剪切流动：速度梯度方向垂直于流动方向的流动
2、屈服：在外力作用下
开始出现不可逆塑性形变的现象3、冷拉：在较低温度下，玻璃态，姐静态聚合物在相当大的拉伸力作用下发生屈服，成颈，细颈稳定，细颈扩张，试样发生大的形变的行为 4、应变诱发塑料－橡胶转变：第一次拉伸超过屈服极限，第二次拉伸发生橡胶的力学行为5、应力集中：聚合物试样表面裂痕
或内部的结构缺陷是应力集中物，应力集中物受到外力作用下在集中物周围的一些区域材料承受的应力大于平均应力的现象。
6、银纹：在拉伸力作用下，聚合物某些薄弱部位的应力集中而产生的空化
条纹7、剪切带：材料内部具有高度剪切应变的薄层，是在应力作用下材料局部发生应变软化产生的8、强迫高弹性：在相当大的外力作用下，玻璃态，结晶态聚合物发生的大的弹性形变称为强迫高弹形变，能发生强迫高弹性便的性质称为强迫高弹性9、高弹性：呈现高弹态的聚合物在不太大的外力作用下能发生大的可逆形变的性质10、熵弹性：当弹性体受到外力作用时，若无内能变化，则抵抗变形的收缩力完全是由熵变产生的，这种由于系统熵变引起的称为熵弹性11、粘弹性：在外力作用下，聚合物表现出理想弹性体和理想黏性体的性质
12、蠕变：在一定温度，湿度和不太大的外力作用下，材料的形变随时间延
长而逐渐增大的现象13、应力松弛：在恒定温度下，维持高聚物应变所需应力，聚合物内部的应力随时间延长而衰减的现象14、滞后现象：在一定温度，湿度下，聚合物受到一交变外力作用时会产生交应变，应力增加，应变增加，但增加的速度比应力慢，比与应力相应的应变平衡值小，应力减小时，应变减小，但减小的速度慢。应变落后于应力的现象15、力学内耗：在交变外力下，聚合物内部某些运动单元的重排运动克服内摩擦力的一部分以热的形式损耗的现象16、拉伸流动：速度梯度方向与流动方向一致的流动17、波兹曼叠加原理：每一个负荷对聚合物形变的贡献是独立的，贡献的总效应是等于各个负荷效应的加和，最终的形变是各个负荷所贡献的形变的简单加和；在聚合物上加上某一特定符合所产生的特定曲线，与以前加到该聚合物上的任何负荷所产生的特定曲线无关，后加负荷所产生的曲线可在前面所加负荷产生的曲线上叠加18、时－温等效原理：聚合物的一种力学行为，可以在较高温度较短时间内观察到，也可以在较低温度下较长时间内观察到，升高温度与延长时间对聚合物的分子运动是等效的，对粘弹性也是等效的，这种等效可以借助一个转换因子来实现，即借助转换因子可将一个温度下测得的力学数据转换成另一个温度下的力学数据，这就是时温等效原理
二．表征聚合物流体剪切流动时剪切应力与剪切速率关系的幂律方程是什么？
如何利用这一方程判断流体的类型？聚合物熔体、浓溶液剪切流动时，于一般条件下属于什么流体？
n<1时，假塑性流体；n=1时，牛顿流体；n>1时，胀塑性流体假塑性流体
三．聚合物熔体粘性流动的特征是什么？
粘度大；多数属于假塑性流体；有弹性效应；交联高分子无黏流态
四．何谓聚合物熔体流动速率指数？它与熔体的粘度、分子量有什么关系？
在一定温度，规定负荷下，熔融的高聚物10min内从规定直径和长度的标准毛细管中流出的质量
黏度越大，分子量越大，流动速率越小
五．写出麦克斯韦尔模型、开尔文模型的运动方程。这两种模型可以模拟什么样的聚合物的何种力学松弛行为？
可以模拟应力松弛
可以模拟蠕变
六．有一种聚合物，在T g以上一定温度范围内，其蠕变速度很小，可能是交联，也可能是结晶造成的，用什么方法可以鉴别？至少提出两种力学试验方法，或力学与其它的混合试验方法，并予以简单说明。
拉伸应力应变实验，若出现屈服，冷拉则为结晶。若出现韧性断裂则为交联
温度-形变曲线。若在相当大的温度范围内形变量小则是交联
DMA。
七．说明时－温等效原理在研究聚合物力学性能中的作用。
八．以应力松弛模量为例，如果在较低温度下测求，需要很长时间才能达到应力松弛模量，从研究角度很难实现，但是可以在较高的温度下，用较短的时间测出转换成较低温度模量值所对应的时间，再将这些结果叠加成一条曲线，即可知道在较低温度下很宽时间范围内的模量。有很大的应用意义，利用时间和温度的对应关系，可以对不同温度或频率下得到的聚合物力学性质进行换算。八．PMMA的T g是105℃，问155℃时的应力松弛速度比125℃时大多少倍？WLF方程
九．说明利用动态力学试验方法研究聚合物多重转变的基本原理。
固定外力频率，采取一定程度升温或降温，在一些温位出现力学损耗峰值，相应的动态模量发生变化，实际上对应某些运动单元重排运动逐渐启动或抑制，就是相应的一些转变。固定温度，采取一定程序改变交变外力频率，在一些频率出现力学损耗峰值，相应有动态模量的变化，实际上对应某些运动单元重排运动逐渐启动或抑制，就是相应的一些转变。
十．利用时－温等效原理进行时－温转换时，如何得到转换因子？
以Tg为参照温度时
以Ts=Tg+50℃为参照温度
十一．何谓拉伸弹性模量？物理意义是什么？一种聚合物E=3G的条件是什么（E、G分别为拉伸、剪切弹性模量）？
材料在弹性的形变范围内，拉伸应力与拉伸应变之比
表示材料抵抗拉伸外力产生拉伸变形的能力
各向同性的材料E=2G(1+ ν)=3B(1-2 ν)当ν =0.5，E=3G
十二．在合适条件下拉伸玻璃态、结晶态聚合物，二者的拉伸行为如何？
相同点：拉伸过程、形变的宏观现象相同：普弹形变.屈服成颈.应变软化.断裂. 形变发展.应变硬化.大形变发展
构象发生变化：卷曲.伸展
聚集态结构发生变化：非取向.取向
试样出现各向异性
不同点：结晶聚合物冷拉过程中高分子构象变化的同时也发生了相变，即结晶熔融、再结晶。
玻璃态聚合物冷拉温度在Ｔb—Tg 之间；结晶态聚合物冷拉温度在Tb－Tm之间，Tg—Tm之间最易冷拉。
十三．聚合物屈服的形变机理是什么？
银纹化和剪切带
银纹：在拉伸力作用下，聚合物中某些薄弱部位由于应力集中而产生的空化条纹状形变区，称为银纹(craze)，这种现象称为银纹化。光学特征：在产生银纹的形变区中，银纹稠密，银纹面可强烈反射可见光，聚合物表面出现一片银色的闪光。
剪切带：在切应力作用下，由于产生应变软化，在材料内部的局部形成高度剪切形变的薄层。特征：形成剪切带时，材料体积不变，剪切带方向与应力方向成45或135度角
十四．如何解释聚合物拉伸应力－应变行为的时－温等效性？
以线性非结晶聚合物的拉伸屈服应力为例，线性非晶聚合物的拉伸应力，实际上是在一定的温度拉伸速度下使高分子链段重排运动能够启动所需的用力，也就是使链段重排运动的松弛时间与拉伸力作用时间能够大致相当所需的应力，如果一定温度，一定拉伸速度下施加一定的应力与t大致相当，链段的重排运动能够启动，试样表现为屈服，这一应力为屈服应力；如果固定拉伸速度，即固定t，升高温度，就可以在较小的应力下使t松弛时间相当，即屈服应力减小；如果固定温度，降低拉伸速度，也就是延长作用时间t，也可以在较小的应力下是t与松弛时间大体相当，也就是说升高温度与降低拉伸速度对于减小聚合物拉伸屈服应力是等效的
十五．聚合物拉伸的真应力－应变曲线有几种类型？相应的拉伸行为如何？
如果自ε=-1向σ′-
，即曲线任一点处的斜率总是大于ε=-1
如果自ε=-1向σ′-ε曲线可引出切线，
但只有一个切点，拉伸时会屈服成颈，
但是细颈逐渐变细，直至断裂。
如果自ε=-1向σ′-ε曲线可引出切线， 而且有两个可满足的切点，可以屈服成颈，细颈稳定，直至试样全部变成细颈。
十六．对某一单轴取向的高分子材料制品，在平行于取向方向进行高速拉伸应
力－应变试验得到的冲击强度值，与落重冲击试验方法得到的冲击强度值一致
吗？为什么？
不一致
单轴取向，则单分子沿取向方向排列，平行于取向方向，原子以化学键相连，而
且强度较大，而垂直于取向方向上，以范德华力相连，强度较小。
落重冲击试验，外力作用方向垂直于取向方向，测得的冲击强度低。而高速拉伸
平行于取向方向，测得的强度高。
十七．聚合物脆性断裂的理论有哪几种？要点是什么？脆性断裂转变为韧性断
裂的有效途径有哪些？
裂缝理论
基本内容：聚合物试样表面的划痕以及内部结构的缺陷是应力集中物，在受到外力作用时，在应力集中物周围一些区域的材料承受的实际应力大于平均应力，即有应力集中效应。当集中的应力达到或超过某一临界值时，在材料（试样）中引发银纹(裂纹)，继续增大应力，使银纹(裂纹)失稳，迅速扩展，最终使试样在较低的平均应力下断裂。
Griffith 断裂理论
断裂过程中裂纹扩展产生新表面，需要一定的表面能，表面能是由材料内部的弹性储能供给的；弹性储能在材料中的分布是不均匀的，裂纹尖端处集中了大量的弹性储能，可供给材料裂纹扩展产生新表面的表面能，致使裂纹迅速扩展，最终导致材料断裂。 分子理论
材料断裂是一个松弛过程，宏观断裂是微观化学键断裂的热活化过程，即当无规涨落的热运动能量在某些部位的能量超过束缚原子间的势垒时，会使化学键断裂，从而导致材料逐渐破坏。
外力作用速度、作用力类型、温度、湿度等
十八．在测定聚合物的力学强度时，为什么对试条的尺寸、形状，测试的温度、
湿度有统一规定？
试样尺寸越大，存在应力集中的机会越多，形状不同，可能产生不同的应力集中
效应。温度对力学强度有影响，温度越高，分子运动加剧，密度降低，静力学强
度降低，冲击强度降低。湿度如水对尼龙起增塑作用，还有可能起反增塑作用，使；力学强度及冲击强度降低
十九．高弹性的特点是什么？实质是什么？如何得到这一认识的？
①高弹性：呈现高弹态的聚合物在不太大的外力作用下，能够发生大的可逆形变的性能。
弹性模量比较小；形变时有热效应；弹性模量、回弹力随交联度增大而增大，随T升高而增大；回弹力随拉伸比增大而增大；力学松弛现象较明显；
高弹性的特点是熵弹性
试样拉伸到不同的λ，固定l、p，测定不同T下的回弹力直线，这些回弹力直线可外推到T=0K，几乎都通过0K点，说明橡胶高弹形变产生的回弹力主要是橡胶的熵变贡献的。从而得到：理想高弹体的高弹性实质是熵弹性。
二十．交联橡胶弹性统计理论的根据是什么？写出由它得出的交联橡胶的状态方程，并说明状态方程的意义。
由交联橡胶高弹性的热力学理论知，交联橡胶高弹形变的回弹力是试样的熵变贡献的，试样的熵变等于各个网链熵变的加和，则各个网链形变过程中构象变化产生的回弹力加和等于整个试样的回弹力，这样就可以用统计的方法将试样的回弹力与交联橡胶的结构和应变状态联系起来，从而建立起交联橡胶高弹性的统计理论。
揭示出应力－应变的关系；可测求交联橡胶试样的E、G：ν=0.5；可测求出交联橡胶的交联度；可以解释高弹性的一些特征。
二十一．在一具有适当交联度软橡皮试条下端掛一砝码（不是过重），达到平衡形变后，升高温度，会观察到什么现象？为什么？
解：橡胶在张力（拉力）的作用下产生形变，主要是熵变化，即卷曲的大分子链在张力的作用下变得伸展，构象数减少。熵减少是不稳定的状态，当加热时，有利于单键的内旋转，使之因构象数增加而卷曲，所以在保持外界不变时，升温会发生回缩现象。
二十二．影响聚合物力学内耗的因素是什么？
聚合物结构
温度
作用力频率
二十三．“聚物的应力松弛是指维持聚合物一恒定应变所需的应力逐渐衰减到零的现象”，这句话对吗？为什么？
错误。交联聚合物维持一恒定应变所需盈利不会衰减到零，只会达到一个平均值，
再者，应力松弛是恒定温度下，维持一定应变所需应力逐渐衰减到零的现象。
二十四.将某种硫化天然橡胶在300K 进行拉伸，当伸长一倍时的拉力为
7.25×105N·m-2，拉伸过程中试样的泊松比为0.5，根据橡胶弹性理论
计算：
(1)10-6m3体积中的网链数N;
(2)初始弹性模量E0和剪切模量G0 ;
(3)拉伸时每10-6m3体积的试样放出的热量?
第五章 聚合物溶液的性质
一．解释名词、概念
1.溶度参数 ：内聚能密度的平方根
2.Huggins 参数 ：，它
3.临界Huggins 参数 ：
，是相分离的临界条件4.平衡溶胀度： 5.第二维利系数 ： ，表征了聚合物溶液中高分子链段间和高分子链段与溶剂分子间相互作用的情况,也表征了高分子在溶液中的构象状态。
6.θ溶剂、θ温度 ：高分子呈最自然的构象状态,只取决于高分子本身的结构，
不受环境因素的干扰，被称为“无干扰”，溶液称为θ溶液，相应的溶剂为θ
溶剂，温度称为θ温度。
7.沉淀点:加沉淀剂使相分离，开始相分离的点 8.过量的溶剂混合化学势：
9.相对粘度： 10.增比粘度 11.比浓粘度 ： 12.特性粘度： 13.支化因子 14.Mark-Houwink 方程 1 15.冻胶 ：聚合物溶
液浓度超过某一临界值是，自由溶剂全被高分子线团吸收而成内含溶剂，高分子
线团之间或线团内部形成范德华力交联，溶液失去流动性16.凝胶：高分子间以
共价键交联的聚合物溶胀体 17.亚浓溶液：当高分子溶液浓度达到一定程度后，
高分子线团间相互穿插，交叠，整个溶液中链段分布区域均匀
r c 121 , 1+=χ22211V ~
21A =-ρχ22121)21(φχμ-+-=?RT n RT 1ηηη=
r 11
1-=-=r sp ηηηηηc c r 1-=ηηc sp c ηη0lim ][→=αηM K ?=][
二．什么是溶胀？什么是溶解？试从分子运动的观点说明线型聚合物和交联聚合物溶胀的最终状态的区别。
溶胀：聚合物溶于小分子溶剂分两个阶段：溶剂分子进入聚合物与高分子链段结合
溶解：高分子链中所有链段摆脱其它高分子的相互用，高分子向溶剂中扩散运动。交联聚合物分子链间以化学键交联，只能溶胀，不能溶解。
三．Huggins参数的物理意义是什么？其值与哪些因素有关？
它反映了高分子与溶剂混合时相互作用能变化的大小。溶剂分子与高分子链段间相互作用越强，χ1 越小，还可能是负值。聚合物的性质、溶剂的性质、温度、溶液的浓度都能影响Huggins参数。
四．如何选择PVC的良溶剂？
溶度参数相近原则
溶剂采用亲核溶剂
Huggins参数<1/2
五．如何测求出聚合物的溶度参数？
粘度法，溶胀法，浊度法，计算法
六．A2的物理意义如何？A2的大小与哪些因素有关？
表征了聚合物溶液中高分子链段间和高分子链段与溶剂分子间相互作用的情况,也表征了高分子在溶液中的构象状态
聚合物性质，溶剂性质，温度，分子量分布
七．说明聚合物稀溶液热力学性质偏离理想溶液性质的原因。举出一个表示偏离程度大小的热力学函数，从这一函数分析在什么条件下聚合物稀溶液具有“理想溶液”的性质。
聚合物溶液中溶剂分子间，
同；聚合物可采取很多构象，只有当Huggins 参数等于1/2时具有理想溶液的性质
八．由聚合物稀溶液的哪些参数、这些参数等于什么数值时可判定聚合物稀溶液是θ溶液？
第二维利系数，Huggins参数，K，阿尔法，一维扩张因子，排斥体积等
九．当T等于θ、高于θ、低于θ时，A2的数值如何？高分子在稀溶液中的形态如何？
A2>0，χ1<1/2，良溶剂
高分子链段与溶剂分子间的相互作用大
高分子在溶液中呈比较伸展的构象状态
A2<0，χ1>1/2
高分子链段间相互吸引作用强
高分子呈紧缩线团的构象状态，从溶液中沉析出
A2=0，χ1=1/2
高分子链段与溶剂分子间的相互作用与高分子链段间相互吸引作用相等
高分子呈最自然的构象状态
(无扰态）
十．详细说明聚合物溶液[η]的测求。[η]的大小与哪些因素有关？
非聚电解质溶液[η]的测求 从[η]的定义可知,应测几种不同浓度稀溶液的ηsp,然后作粘度—c 关系曲线,外推到c →0,求[η].
当k=1/3时,对
一般聚合物—溶剂体系均呈直线关系,外推有共同截距:[η] 当k>1/3或k<1/3时,在实验浓度范围内, 线性关系不好,用 作图得直线外推求[η].
聚电解质—非极性溶剂溶液η—c 与一般聚合物溶液的相同. 聚电解质—水体系低浓度范围,随c ↙, ↗.因电离度增大,高分子逐渐呈伸展的构象状态,Vh 大;高浓度范围, 关系逐渐与一般聚合物溶液相同. 聚电解质—水—外加盐体系随外加盐c ↗, ↙. 当外加盐浓度达到一定程度后, 关系与一般聚合物溶液相同.
十一．通过测求[η]可以得到哪些重要的物理量？
若聚合物的分子量已知,通过测求[η],可以得到
若已知聚合物—溶剂体系在一定温度下的K 、 α值,通过测求[η]可以求出聚合物的分子量.
十二．已知PS －环己烷体系的θ温度为34℃，PS-甲苯体系的θ温度低于34℃，假如于40℃测定同一种PS 试样溶于此两种溶剂的溶液的渗透压和粘度，问：两
种溶液的0
c c π→?? ???、Huggins 参数、A 2、[η]、2h 、α、α值的大小顺序如何？两种体系两种方法测得的试样的平均分子量之间有什么关系？
相等，大于，小于，小于，小于，小于，小于。对于均一分子量体系，二者测得数据相等，非均一分子量体系，粘度法测得的PS 分子量大
十三．有哪些物理量可以表征高分子在稀溶液中的形态？
平均密度，第二维利系数，Huggins 参数，一维扩张因子，特性粘度，排斥体积，均方末端距，均方回转半径，Mark-Howink 方程指数
十四．若用不良溶剂，聚合物溶液的[η]随温度升高而 ，是什么原因？若用
良溶剂，聚合物溶液的[η]随温度升高而 。在θ温度以上不太高的温度范围内，聚合物溶液的[η]随温度升高而 ，为什么？
先增大而后减小；
不变后减小；
先增大而后减小；
十五．通过研究聚合物稀溶液中高分子散射光强度，可以得到哪些重要物理量？用什么公式计算的？高分子散射光强度包含在这些公式的哪一个物理量中？
第二维利系数，Huggins 参数，重均分子量
包含在,R θ瑞利比中.
c c r ~ln ηc c ~sp ηc sp ηc c sp ~ηc sp ηc c
sp ~η.
)(2222和高分子支化度、、、、、、、、ααρK h h S S R V u u h h c A M
R c K 29021'+=
十六．聚合物增塑的类型有哪些？举例说明聚合物加增塑剂后物理机械性能的变化。
内增塑和外增塑
十七．有哪些实验方法可以测求出聚合物溶液的θ温度？
两种方法：渗透压法；利用Tc与r的关系
第六章聚合物分子量及分子量分布
一．解释名词、概念
1.聚合物分子量分布：聚合物中各种分子量的高分子的相对含量
2.分子量
分布宽度指数：
3.分子量多分散系数
4.GPC色谱柱的分辨率：色谱柱对不同分子量试样能否完全分离的能力
5.GPC色谱柱的加宽效应：对于分子量均一的聚合物试样，经GPC仪淋洗得到的不是窄的矩形GPC谱图，而是一定宽度的峰形GPC谱图，这种现象称为色谱柱的加宽效应.
6.普适校正曲线：用lg[η]M对Ve作成的校正曲线普适校正曲线.
二．测定聚合物平均分子量的方法有哪些？得到的是何种统计平均分子量？
数均分子量：末端基分析；沸点升高法；冰点降低法；气相渗透法(VPO）膜渗透法；凝胶渗透色谱法(GPC法）
重均分子量：光散射法；超速离心沉降平衡法；G P C 法
Z均分子量：超速离心沉降平衡法；GPC 法
粘均分子量：粘度法；GPC法
三．可以用哪些实验方法测求出聚合物稀溶液的A2、χ1？
光散射法，渗透压法，溶胀平衡法，沸点升高冰点降低法，气相渗透法
四．在25℃的θ溶剂中，测得的浓度为7.36×10-3g/ml的聚氯乙稀溶液的渗透压为0.248g/(cm)2，求此试样的分子量及溶液的第二维利系数，得到的是何种平均分子量？数均分子量
五．用光散射法测求聚合物的分子量时，如何测求出重均分子量?如何进行数据处理可得到2S h
对于分子量>105的
（1）利用聚合物的溶解度对分子量的依赖性：沉淀分级、柱上溶解分级、陡度淋洗分级等
(2)利用高分子在溶液中的运动性质与分子量的关系：扩散速度法、沉降速度法、
沉降平衡法等
(3)利用高分子在溶液中体积大小不同：GPC法、电子显微镜直接观察法
数据列表；分布宽度指数；多分散系数；分子量分布曲线法；分子量分布函数适应法
七．一种聚合物的几种平均分子量间的关系如何？
分子量均一的相等;
不均一的Z均分子量>重均分子量>粘均分子量>数均分子量
八．简述GPC法测定聚合物分子量分布的方法原理、分离机理。
方法原理：将待研究的聚合物配成稀溶液,引入到装有多孔性填料的色谱柱中,用溶解聚合物的溶剂淋洗,按照高分子在溶液中尺寸大小不同,由大到小依次被淋洗出来,通过对淋洗液浓度、体积检测和数据处理,可以得到分子量的分布和各种平均分子量。
分离机理：色谱柱中的多孔性填料的孔洞大小有一个分布;高分子可能通过色谱柱中的总体积为Vt=V0+Vi ,V0为凝胶粒间体积,Vi为凝胶中孔洞的体积;对于尺寸大于某一数值的高分子,可通过的体积只有V0 ,最先淋洗出来,而对于尺寸小于某一定值的高分子,可通过的体积为V0+Vi,最后被淋洗出来,均不能被分离；尺寸居于中间的,依高分子尺寸不同,可通过色谱柱中体积大小不同,用Ve=V0+KiVi 表示,尺寸越大,Ve越小,先被淋洗出来,尺寸越小,Ve越大,后被淋洗出来,高分子按照尺寸由大到小依次被淋洗出来达到分级目的。
九．得到GPC谱图后，如何进行数据处理？可以得到哪些结果？
可以得到分子量的分布和各种平均分子量
十．GPC的普适校正曲线是对的关系曲线，为什么可称为普适校正曲线？
lg[η]M
Ve
不同的聚合物在相同的条件下,只要高分子在稀溶液中的流体力学体积Vh相同,就会有相同的Ve,反过来由相同的Ve就有相同的Vh 。
第七章聚合物的电学性能
一．解释名词、概念
1.聚合物的极化聚合物电介质在电场作用下，分子内束缚电荷产生的弹性位移或/和偶极子沿电场方向的从优取向或/和载流子在多相界面处的集聚，使电介质两端面呈现异号电荷，出现宏观偶极的现象。
2.聚合物的介电损耗：电介质在交变电场作用下，载流子的运动，
高分子的极化，克服内摩擦，将电场功的一部分
以热的形式损耗的现象。3.驻极体：具有长寿命极化的材料。或平均偶极矩不为零，对外显示静电场的电介质材料。
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；
高分子物理试卷一
高分子物理试卷一 一、单项选择题（10分） （下面每个小题只有一个答案是正确的，请将正确答案的编号填在右边的括号里，选对者得1分，不选，错选或者多选均不得分。） 1、在二氧六环中将锌粉与聚氯乙烯共煮，红外光谱表明产物中有环丙烷结构而无双键，则 反应前聚氯乙烯结构单元的键接顺序是（）。 （a）头-尾键接(b)头-头键接(c)头-尾和头-头各占50% 2、某结晶性聚合物在偏光显微镜先呈现十字消光图案，则其结晶形态是（）。 （a）单晶（b）串晶（c）球晶（d）片晶 3、比较聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯腈(PAN)之间的柔韧性，正确的顺序是（）。 （a）PP>PE>PVC>PAN （b）PE>PP>PVC>PAN (c) PE>PP>PAN>PVC (d) PAN>PVC>PP>PE 4、加入含有成核剂的聚丙烯在等温结晶时生成球晶，则其Avrami指数n为（）。 （a）2 (b) 3 (c) 4 (d) 5 5、聚甲醛的分子链在晶体中的构象是（）。 （a）平面锯齿形（b）扭曲的锯齿链（c）螺旋链 6、大多数聚合物熔体都是属于（）。 （a）牛顿流体（b）假塑性非牛顿流体（c）宾汉流体（d）胀塑性非牛顿流体 7、聚合物分子之间形成氢键，会使玻璃化转变温度（）。 (a) 升高（b）降低（c）不变 8、通常地，在常温下，下列聚合物溶解最困难的是（）。 （a）非晶态非极性聚合物（b）非晶态极性聚合物 （c）晶态非极性聚合物（d）晶态极性聚合物 9、下列方法测定的聚合物相对分子质量数值最大的是（）。 （a）膜渗透压法（b）沸点升高法（c）稀溶液粘度法（d）光散射法 10、Maxwell模型可以用来描述（）。 （a）蠕变过程（b交联聚合物的应力松弛过程(c)线性高聚物的应力松弛 二、多项选择题（20分） （下面每个题至少有一个答案是正确的，请将所有的正确答案的编号填写在括号里。全选对者得两分，选错一个扣一分，少选一个扣0.5分，但不做选择或所选答案全错者不得分。）1、聚甲基丙烯酸甲酯分子之间的相互作用力包括（）。 （a）静电力（b）诱导力（c）色散力（d）氢键 2、用来描述聚合物非晶态结构的模型有（）。 （a）樱状微束模型（b）无规线团模型（c）两相球粒模型（d）折叠链模型（e）插线板模型 3、下面哪些聚合物适合做弹性体（）。 （a）聚异戊二烯（b）天然橡胶（c）聚丁二烯（d）聚氯乙烯 4、高分子的三级结构包括（）。 （a）晶态结构（b）取向结构（c）多相结构（d）液晶态结构 5、支持插线板模型的实验依据是（）。 （a）结晶PE均方回转半径与在熔体中的一致
《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。
高分子物理试卷 及答案
高分子物理试卷二答案 一、单项选择题（10分） 1.全同聚乙烯醇的分子链所采取的构象是（ A ）。 （A ）平面锯齿链 （B ）扭曲的锯齿链 （C ）螺旋链 2.下列聚合物找那个，熔点最高的是（ C ）。 （A ）聚乙烯 （B ）聚对二甲苯撑 （C ）聚苯撑 3.聚合物分子链的刚性增大，则黏流温度（ B ）。 （A ）降低 （B ）升高 （C ）基本不变 4.增加聚合物分子的极性，则黏流温度将（ C ）。 （A ）降低 （B ）基本不变 （C ）升高 5.可以用来解释聚合物的零切黏度与相对分子质量之间相互关系的理论是（ B ）。 （A ）分子链取向 （B ）分子链缠结 （C ）链段协同运动 6.在下列情况下，交联聚合物在溶剂中的平衡溶胀比最大的是（ C ）。 （A ）高度交联 （B ）中度交联 （C ）轻度交联 7.光散射的散射体积与θsin 成（ B ）。 （A ）正比 （B ）反比 （C ）相等 （D ）没关系 8.高分子的特性黏数随相对分子质量愈大而（ A ）。 （A ）增大 （B ）不变 （C ）降低 （D ）不确定 9.理想橡胶的泊松比为（ C ）。 （A ）21 < （B ）21 > （C ） 21 10.交联高聚物蠕变过程中的形变包括（ B ）。 （A ）普弹形变、高弹形变和黏性流动 （B ）普弹形变和高弹形变 （C ）高弹形变和黏性流动 二、多项选择题(20分) 1.以下化合物，哪些是天然高分子（ AC ）。 （A ）蛋白质 （B ）酚醛树脂 （C ）淀粉 （D ）PS 2.柔顺性可以通过以下哪些参数定量表征（ ABCD ）。 （A ）链段长度 （B ）刚性因子 （C ）无扰尺寸 （D ）极限特征比 3.以下哪些方法可以测量晶体的生长速度（ AB ）。 （A ）偏光显微镜 （B ）小脚激光光散射 （C ）光学解偏振法 （D ）示差扫描量热法 4.有关聚合物的分子运动，下列描述正确的有（ ACD ）。 （A ）运动单元具有多重性 （B ）运动速度不受温度影响 （C ）热运动是一个松弛过程 （D ）整个分子链的运动称为布朗运动 （E ）运动但愿的大小不同，但松弛时间一样 5.下列有关聚合物熔体流变性能的叙述，正确的有（ ABDE ）。 （A ）大多数聚合物熔体在通常的剪切速率范围内表现为假塑性非牛顿流体 （B ）在极低的剪切速率范围内，表现为牛顿流体 （C ）在通常的剪切速率范围内，黏度随剪切速率升高而增大 （D ）黏度随温度升高而下降 （E ）在无穷大剪切速率下，在恒定温度下的黏度为常数 6.下面有关聚合物黏流活化能的描述，正确的是（ AD ）。
高分子物理试卷及答案ans2006A[1]
华东理工大学2005–2006学年第2学期 参考答案《高分子科学基础（下）》课程期末考试试卷 A 2006.06 开课学院：材料学院 ，考试形式：闭卷，所需时间： 120 分钟 考生姓名： 学号： 专业： 班级： 题序 一二三四五六七八总分得分 评卷人 一．单项选择题：（10分） （下面每个小题只有一个答案是正确的，请将正确答案的代号填写在左边的括号里。选对者得1分，不选、选错或多选均不得分） （B）１．高分子链的构象属于聚合物结构层次中的： （A）一级结构； （B）二级结构；（C）三级结构； （D）高级结构 （D）２．下列聚合物中不具有旋光异构的是： （A）聚丙烯； （B）聚苯乙烯； （C）聚氯乙烯； （D）聚偏氯乙烯 （D）３．高分子链中C－C单键内旋转位能最低的状态是： （A）顺式；（B）左旁式；（C）右旁式；（D）反式 （C）４．下列高分子链中柔性最好的是： （A）聚苯撑； （B）聚丙烯； （C）1,4－聚异戊二烯； （D）聚苯乙烯 （D）５．下列聚合物内聚能密度最大的是： （A）1,4－聚丁二烯； (B) 聚苯乙烯；(C) 聚氯乙烯；（D）聚丙烯腈 （B）６．在下列情况下，聚合物滞后现象最为明显的是： （A）玻璃态； （B）玻璃化转变区； （C）高弹态； （D）不确定 （A）７．下列聚合物中玻璃化转变温度最高的是： （A）聚氯乙烯；（B）聚乙烯；（C）氯化聚乙烯；（D）聚二甲基硅氧烷 （D）８．高分子溶解在良溶剂中，则： （A）χ1＞1/2, Δμ 1E＞0； （B）χ 1 ＞1/2, Δμ 1 E＜0； （C）χ1＜1/2, Δμ 1E＞0； （D）χ 1 ＜1/2, Δμ 1 E＜0 （A）９．光散射法不可测量的是： （A）数均分子量；（B）重均分子量；（C）第二维利系数；（D）均方末端距（A）10．下列聚合物中综合性能最好(同时具有较高的强度和韧性)的是： （A）ABS树脂；（B）聚丙烯腈；（C）聚丁二烯；（D）聚苯乙烯
高分子物理期末考试试题
高分子物理期终考试试题 姓名＿＿＿＿＿＿＿＿ 学号＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 得分＿＿＿＿＿＿＿＿ 一、选择题(共15分，每小题1分)： 1. 下列三类物质中，具有粘弹性的是 （ ） 1). 硬塑料；2). 硫化橡胶；3) 聚合物熔体；4)三者都有。 2. 大多数聚合物流体属于 （ ） 1). 膨胀型流体(n K γ σ =切，n>1) 2). 牛顿流体(n K γσ =切，n=1) 3). 假塑性流体(n K γ σ =切，n>1) 4). 宾哈流体(γσσ K y +=切) 3. 在注射成型中能最有效改善聚甲醛熔体流动性的方法是 （ ） 1). 增大分子量；2) 提高加工温度；3). 提高注射速率 4. 下列方法中，能提高聚合物模量的是 （ ） 1). 提高支化程度；2). 提高结晶度；3). 加入增塑剂；4). 与橡胶共混 5. 下列方法中，可以降低熔点的是 （ ） 1). 主链上引入芳杂环；2). 降低结晶度；3). 提高分子量；4). 加入增塑剂 6. 下列方法中，不能测定聚合物熔体粘度的是 （ ） 1). 毛细管粘度计；2). 旋转粘度计；3). 乌氏粘度计；4). 落球粘度计 7. 下列通用塑料中，使用温度上限为Tm 的是 ( ) 1)聚苯乙烯；2)聚甲醛；3)聚氯乙烯；4)有机玻璃 8. 下列高聚物中，使用温度下限为Tg 的是 ( ) 1)聚乙烯；2)聚四氟乙烯；3)聚二甲基硅氧烷；4)环氧塑料 9. 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 ( ) 1)分子量；2)分子流体力学；3)分子链柔性；4)分子间相互作用能的大小 10.下列高聚物-溶剂对中，在室温下可溶解的是 ( ) 1)聚乙烯-甲苯；2)聚丙烯塑料-四氢萘；3)尼龙-甲酰胺；4)丁腈橡胶-汽油 11.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 ( ) 1)全同立构聚丙烯；2)聚乙烯；3)聚对苯二甲酸丁二醇酯；4)ABS 12.下列高聚物中，在室温下容易发生屈服冷拉的是 ( ) 1)有机玻璃2)酚醛塑料3)聚乙烯4)天然橡胶 13.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 ( ) 1)Tb-Tg 之间，2)Tg-Tf 之间3)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) 14. 下列高聚物中属无规共聚物的是 ( ) 1)尼龙66；2)聚氨酯热塑弹体；3)丁苯橡胶；4)聚对苯二甲酸乙二醇酯 15. 下列动态力学试验中直接测定储能剪切模量的是 ( ) 1)超声法；2)单悬臂梁弯曲共振法；3)扭摆法 二、写出下列关系式，并注明公式中各字母代表的意义(10分)： 1. 以Tg 为参考温度的WLF 方程； 2. 高分子特性粘数与分子量之间的关系； 3. 高聚物结晶度与密度的关系； 4. 硫化橡胶平衡溶胀比与交联点间分子量的关系； 5. 牛顿流体通过毛细管的体积流率与管壁处切变速率之间的关系。 三、解释下列名词(任选5小题，10分)： 1. 溶度参数δ； 2. 链段； 3. 极限粘度η∞； 4. 断裂韧性K 1C ； 5. 临界分子量； 6.哈金斯参数1χ； 7.对数减量； 8.第二维利系数A 2。
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_课程期中考试题参考答案
073高分子物理 课程期中考试题参考答案 一、名词解释（每小题2分，共16分） 1. 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。 2. 柔顺性 高分子链能够改变其构象的性质称为柔顺性。 3. 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。 4. 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。 5. 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。 6. 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。 7. 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)。 8. 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。 二．选择题（每小题2分，共16分） 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 5. 一般来说，那种材料需要较高程度的取向 B 。 A ．塑料 B ．纤维 C ．橡胶 D ．粘合剂 6. 测量数均分子量，不可以选择以下哪种方法： B 。
东华大学高分子物理07年正考试卷
东华大学20 09 ----20 10 学年第1 学期期末试题踏实学习，弘扬正气；诚信做人，诚实考试；作弊可耻，后果自负。 课程名称高分子物理使用专业07级复合材料、高分子材料 班级___________________姓名_______________学号_____________ (请将答案全部写在答题纸上!) 一、解释下列物理概念（写出必要的表达式）：（30分，每题3分） 1. 等同周期； 2. 链段； 3. 半结晶期； 4. 第二位力系数A2； 5. 球晶 6. 力学三态； 7. 取向因子； 8. 冷拉； 9. 贮能模量；10. 特性粘度[η]； 二、单项选择题：（10分，每题1分） 1. 不对称的单烯类单体在聚合时可以头-尾键接和头-头(或尾-尾)键接方式，它们被称为： (a) 旋光异构体(b) 顺序异构体(c) 几何异构体(d) 空间立构体 2. PTFE（聚四氟乙烯）分子链在晶体中采取的构象是： (a) 平面锯齿链(b) 扭曲的锯齿链(c) 螺旋链(d) 无规线团 3. 采用下列哪种测定分子量的方法，可以同时测定均方旋转半径： （a）端基分析法（b）稀溶液粘度法（c）膜渗透压法（d）光散射法 4. 若C-C键长为0.154nm, 则聚合度为1000的聚乙烯自由旋转链的均方末端距为： (a) 47.4nm2(b) 71.1 nm2(c)94.8 nm2 (d ) 142.2 nm2 5. 聚合物在高温高压下可以形成: （a）单晶（b）串晶（c）树枝晶（d）伸直链晶 6. 用硬PVC做成的雨衣长时间悬挂后会变形，这种现象称为： （a）蠕变（b）应力松弛（c）内耗（d）滞后 7. 剪切粘度随剪切速率的增大而减小的流体属于: （a）牛顿流体（b）假塑性流体（c）胀塑性流体（d）宾汉流体 8. 采用以下哪种方法可以测定纤维非晶区取向： (a) 双折射法(b) x-衍射法(c) 染色二色性法(d) 声速法 9. 在良溶剂中Huggins参数:
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
高分子物理试卷一
高分子物理试卷一 一、单项选择题(10分) (下面每个小题只有一个答案就是正确的,请将正确答案的编号填在右边的括号里,选对者得1分,不选,错选或者多选均不得分。) 1、在二氧六环中将锌粉与聚氯乙烯共煮,红外光谱表明产物中有环丙烷结构而无双键,则反 应前聚氯乙烯结构单元的键接顺序就是()。 (a) 头-尾键接(b)头-头键接(c)头-尾与头-头各占50% 2、某结晶性聚合物在偏光显微镜先呈现十字消光图案,则其结晶形态就是()。 (a)单晶(b) 串晶(c) 球晶(d)片晶 3、比较聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯腈(PAN)之间的柔韧性,正确的顺序就是()。 (a)PP>PE>PVC>PAN (b)PE>PP>PVC>PAN (c) PE>PP>PAN>PVC (d) PAN>PVC>PP>PE 4、加入含有成核剂的聚丙烯在等温结晶时生成球晶,则其Avrami指数n为()。 (a)2 (b) 3 (c) 4 (d) 5 5、聚甲醛的分子链在晶体中的构象就是()。 (a) 平面锯齿形(b) 扭曲的锯齿链(c) 螺旋链 6、大多数聚合物熔体都就是属于()。 (a)牛顿流体(b)假塑性非牛顿流体(c)宾汉流体(d)胀塑性非牛顿流体 7、聚合物分子之间形成氢键,会使玻璃化转变温度()。 (a) 升高(b) 降低(c) 不变 8、通常地,在常温下,下列聚合物溶解最困难的就是()。 (a)非晶态非极性聚合物(b) 非晶态极性聚合物 (c)晶态非极性聚合物(d) 晶态极性聚合物 9、下列方法测定的聚合物相对分子质量数值最大的就是()。 (a)膜渗透压法(b) 沸点升高法(c)稀溶液粘度法(d) 光散射法 10、Maxwell模型可以用来描述()。 (a)蠕变过程(b交联聚合物的应力松弛过程(c)线性高聚物的应力松弛 二、多项选择题(20分) (下面每个题至少有一个答案就是正确的,请将所有的正确答案的编号填写在括号里。全选对者得两分,选错一个扣一分,少选一个扣0、5分,但不做选择或所选答案全错者不得分。) 1、聚甲基丙烯酸甲酯分子之间的相互作用力包括()。 (a)静电力(b)诱导力(c)色散力(d)氢键 2、用来描述聚合物非晶态结构的模型有()。 (a)樱状微束模型(b)无规线团模型(c)两相球粒模型(d)折叠链模型 (e)插线板模型 3、下面哪些聚合物适合做弹性体()。 (a)聚异戊二烯(b)天然橡胶(c)聚丁二烯(d)聚氯乙烯 4、高分子的三级结构包括()。 （a）晶态结构(b)取向结构(c)多相结构(d)液晶态结构 5、支持插线板模型的实验依据就是()。 （a）结晶PE均方回转半径与在熔体中的一致
高分子物理第六章考试题库
高分子物理第六章溶液部分 3-1简述聚合物的溶解过程，并解释为什么大多聚合物的溶解速度很慢？解：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，溶剂分子能比较快地渗透进入高聚物，而高分子向溶剂地扩散却非常慢。这样，高聚物地溶解过程要经过两个阶段，先是溶剂分子渗入高聚物内部，使高聚物体积膨胀，称为“溶胀”，然后才是高分子均匀分散在溶剂中，形成完全溶解地分子分散的均相体系。整个过程往往需要较长的时间。高聚物的聚集态又有非晶态和晶态之分。非晶态高聚物的分子堆砌比较松散，分子间的相互作用较弱，因而溶剂分子比较容易渗入高聚物内部使之溶胀和溶解。晶态高聚物由于分子排列规整，堆砌紧密，分子间相互作用力很强，以致溶剂分子渗入高聚物内部非常困难，因此晶态高聚物的溶解要困难得多。非极性的晶态高聚物（如PE）在室温很难溶解，往往要升温至其熔点附近，待晶态转变为非晶态后才可溶；而极性的晶态高聚物在室温就能溶解在极性溶剂中。 例3-2.用热力学原理解释溶解和溶胀。解：（1）溶解：若高聚物自发地溶于溶剂中，则必须符合：ΔG=ΔH.TΔS≤0上式表明溶解的可能性取决于两个因素：焓的因素（ΔH）和熵的因素（ΔS）。焓的因素取决于溶剂对高聚物溶剂化作用，熵的因素决定于高聚物与溶剂体系的无序度。对于极性高聚物前者说影响较大，对于非极性高聚物后者影响较大。但一般来说，高聚物的溶解过
程ΔS都是增加的，即ΔS>0。显然，要使ΔG<0，则要求ΔH 越小越好，最好为负值或较小的正值。极性高聚物溶于极性溶剂，常因溶剂化作用而放热。因此，ΔH总小于零，即ΔG<0，溶解过程自发进行。根据晶格理论得ΔH＝χ1KTN1φ2（3-1）式中χ1称为Huggins参数，它反映高分子与溶剂混合时相互作用能的变化。χ1KT的物理意义表示当一个溶剂分子放到高聚物中去时所引起的能量变化（因为N1=1,φ1≈1,ΔH≈χ1KT）。而非极性高聚物溶于非极性溶剂，假定溶解过程没有体积的变化（即ΔV=0），其ΔH的计算可用Hildebrand的溶度公式：ΔH＝Vφ1φ2(δ1.δ2)2（3-2）式中φ是体积分数，δ是溶度参数，下标1和2分别表示溶剂和溶质，V是溶液的总体积。从式中可知ΔH 总是正的，当δ1..→δ2时，ΔH..→0。一般要求δ1与δ2的差不超过1.7～2。综上所述，便知选择溶剂时要求χ1越小或δ1和δ2相差越小越好的道理。注意：①Hildebrand公式中δ仅适用于非晶态、非极性的聚合物，仅考虑结构单元之间的色散力，因此用δ相近原则选择溶剂时有例外。δ相近原则只是必要条件，充分条件还应有溶剂与溶质的极性和形成的氢键程度要大致相等，即当考虑结构单元间除有色散力外，还有偶极力和氢键作用时，则有ΔH=Vφφ[()(pp)()22122122121hhddδδδδδδ.+.+.]式中d、p、h分别代表色散力、偶极力和氢键的贡献，这样计算的δ就有广义性。②对高度结晶的聚合物，应把熔化热ΔHm和熔化熵ΔSm包括到自由能中，即ΔG=(ΔH+ΔHm).T(ΔS+ΔSm)当
高分子物理期中考试题+答案-参考模板
高分子材料学期中考试 1单体单元和结构单元间区别 结构单元：单体在大分子链中形成的 单元。 单体单元：原子种类及个数完全相同 的结构单元 2高分子化合物与聚合物是有区别 聚合物：多种原子以相同的多次重复 的小分子通过共价健连接起 来的分子量在104～107的化 合物。 高分子化合物：大分子（链） 3挂在墙上的雨衣变长（应力与应变）当材料受到外力作用而又不产生惯性移动时，它的几何形状和尺寸会发生变化，这种变化称为应变或形变。4松紧带时间久变松（应力松弛蠕变）在温度、压力恒定的条件下，松紧带的内应力随时间的延长而逐渐较少，形变随时间的延长而增加。 5聚合物材料按照结构完全均匀的理想情况计算得到的理论强度要比聚合的实际强度高出十几倍，甚至上百倍，为什么会这样？ 聚合物的实际结构存在着大小不一的缺陷，引起应力的局部集中。 聚合物的拉伸强度与聚合物本身的结构、取向、结晶度、填料等有关，还与载荷速率、温度等外界条件有关。冲击强度在很大程度上取决于试样缺口的特性，此外加工条件、分子量、添加剂等对冲击强度也有影响。 6选择溶剂的原则 一般要根据极性相近，溶剂化，溶解度参数相近的原则来选取溶剂。 7高分子的溶解 高分子溶解是一个比较缓慢的过程，可分为两个阶段：1溶剂化膨胀过程，溶剂分子渗入高分子内部，使高分子胀大；2是高分子均匀分散在溶剂中，形成完全溶解的均相体系。8高密度聚乙烯（HDPE）的力学性能好于低密度聚乙烯（LDPE） HDPE支化度低，结晶度高，且密度大9氯化聚乙烯使聚乙烯变软，玻璃化温度降低 聚乙烯是通过氯化反应后得到的产物。由于Cl的取代，破坏了聚乙烯的结晶性，使聚乙烯变软，玻璃化温度降低。 10聚丙烯的力学性能与聚乙烯相比，其强度、刚度和硬度都比较高 聚丙烯的力学性能与聚乙烯相比，其强度、刚度和硬度都比较高，光泽性也好，但在塑料材料中仍属于偏低的。它的冲击强度较低，但具有优良的抗弯曲疲劳性。 11聚氯乙烯（PVC）的拉伸强度、压缩强度较高，硬度刚度较大 聚氯乙烯分子中含有大量的氯原子，分子极性较大，分子间作用力较强，大分子的堆积程度高，链间距离远较聚乙烯小，所以聚氯乙烯的拉伸强度、压缩强度较高，硬度刚度较大，12聚氯乙烯中加入增塑剂的结果是韧性增加 增塑剂进入大分子之间，使聚氯分子间的距离增大，相互作用力减小，大分子运动能力增加。增塑剂含量越多，拉伸强度、弹性模量较小，而伸长率越大。 13聚苯乙烯（PS）硬而脆，似玻璃状PS结构中存在较大体积的苯基，分子运动受时空间位阻效应的影响，分子链刚性增加，导致PS硬而脆，似玻璃状，断裂伸长率很低，无延展性，在拉伸时无屈服现象。 14聚苯乙烯（PS）具有极好的透明性PS为非晶态聚合物，因此具有极好的透明性，GPPS的透光率达88％-92％，折射率为1.59-1.60，具有良好的光泽性，其透明性仅次于丙烯酸类聚合物。
最新高分子物理试卷三答案
高分子物理试卷三答案 一、单项选择题（10分） （下面每个小题只有一个答案是正确的，请将正确答案的编号填在右边的括号里。选对者得1分，不选、选错多选均不得分。） 1.如果不考虑键接顺序，线形聚异戊二烯的异构种类数为（C ）。 （A）6 （B）7 （C）8 2. 全同聚乙烯醇的分子链所采取的构象是（A ）。 （A）平面锯齿链（B）扭曲的锯齿链（C）螺旋链 3.下列聚合物中，不存在旋光异构体的是（B ）。 （A）PP （B）PIB （C）聚异戊二烯 4. 高聚物的黏流温度随相对分子质量的增大而（B ）。 （A）保持不变（B）上升（C）下降（D）先上升然后保持不变5.在聚合物的黏流温度以下，描述高聚物的表观黏度与温度之间关系的方程式是（B ）。（A）Arrhenius方程（B）WLF方程（C）Avrami方程 6.高聚物的流动模式是（B ）。 （A）分子链的整体迁移（B）链段的跃迁 （C）端基的运动 7.同一聚合物的下列三种不同的黏度，最大的是（A ）。 （A）零剪切黏度（B）表观黏度（C）无穷剪切黏度 8.两试样的凝胶渗透色谱的淋出体积相等，则它们的下列参数相等的是( D )。 （A）相对分子质量（B）特性黏数（C）Huggins参数（D）流体力学体积 9.下列实验方法，可以测量聚合物损耗模量的是（B ）。 （A）DSC （B）DMA （C）拉伸实验 10. Maxwell模型可以用来描述（C ）。 （A）蠕变过程（B）交联高聚物的应力松弛过程 （C）线形高聚物的应力松弛 二、多项选择题(20分) (下面每个小题至少有一个答案是正确的，请将所有正确答案的编号填写在括号里。全选对者得2分，每错一个扣1分，每少选一个扣0.5分，但不做选择或所选答案全错者不得分。）1.下面能作为塑料使用的聚二丁烯有（ABD ）。 （A）全同1，2-丁二烯（B）间同聚1，2-丁二烯 （C）顺式聚1，4-丁二烯（D）反式聚1，4-丁二烯 2.高分子的二级结构包括（AC ）。 （A）构象（B）晶态结构 （C）相对分子质量及其分布（D）键接方式 3.高分子的三级结构包括（ABD ）。 （A）晶态结构（B）取向结构（C）多相结构（D）液晶态结构 4.凝聚态结构可以采用哪些方法进行表征（BCD ）。 （A）广角X射线衍射（B）红外光谱 （C）电子显微镜（D）小角X射线衍射 5.下列实验方法，可以用来测定玻璃化转变温度的是（ABC ）。
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
高分子物理试卷(一)
高分子物理试卷一 一. 单项选择题(10 分) (下面每个小题只有一个答案是正确的，请将正确答案的编号填在右边的括号里，选对者得1 分，不选，错选或者多选均不得分。) 1. 在二氧六环中将锌粉与聚氯乙烯共煮，红外光谱表明产物中有环丙烷结构而无双键，则反应前聚氯乙烯结构单元的键接顺序是()。 (a) 头-尾键接(b)头-头键接(c)头-尾和头-头各占50% 2、某结晶性聚合物在偏光显微镜先呈现十字消光图案，则其结晶形态是()。 (a)单晶(b) 串晶(c) 球晶(d)片晶 3、比较聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯腈(PAN)之间的柔韧性，正确的顺序是()。 (a)PP>PE>PVC>PAN (b)PE>PP>PVC>PAN (c) PE>PP>PAN>PVC (d) PAN>PVC>PP>PE 4、加入含有成核剂的聚丙烯在等温结晶时生成球晶，则其Avrami 指数n 为()。(a)2 (b) 3 (c) 4 (d) 5 5、聚甲醛的分子链在晶体中的构象是()。 (a)平面锯齿形(b) 扭曲的锯齿链(c) 螺旋链 6、大多数聚合物熔体都是属于()。 (a)牛顿流体(b)假塑性非牛顿流体(c)宾汉流体(d)胀塑性非牛顿流体 7、聚合物分子之间形成氢键，会使玻璃化转变温度()。 (a)升高(b)降低(c) 不变 8、通常地，在常温下，下列聚合物溶解最困难的是()。(a)非晶态非极性聚合物(b) 非晶态极性聚合物(c)晶态非极性聚合物(d) 晶态极性聚合物 9、下列方法测定的聚合物相对分子质量数值最大的是()。 (a)膜渗透压法(b) 沸点升高法(c)稀溶液粘度法(d) 光散射法 10、Maxwell 模型可以用来描述()。 (a)蠕变过程(b 交联聚合物的应力松弛过程(c)线性高聚物的应力松弛 二、多项选择题(20 分) (下面每个题至少有一个答案是正确的，请将所有的正确答案的编号填写在括号里。全选对者得两分，选错一个扣一分，少选一个扣0.5 分，但不做选择或所选答案全错者不得分。) 1.聚甲基丙烯酸甲酯分子之间的相互作用力包括()。 (a)静电力(b)诱导力(c)色散力(d)氢键 2、用来描述聚合物非晶态结构的模型有()。 (a)樱状微束模型(b)无规线团模型(c)两相球粒模型(d)折叠链模型(e)插线板模型 3.下面哪些聚合物适合做弹性体()。 (a)聚异戊二烯(b)天然橡胶(c)聚丁二烯(d)聚氯乙烯 4.高分子的三级结构包括()。 a.晶态结构(b)取向结构(c)多相结构(d)液晶态结构 5.支持插线板模型的实验依据是()。 a.结晶PE 均方回转半径与在熔体中的一致 b.X 射线衍射图上同时出现明显的衍射环和模糊的弥散环 c.X 射线衍射图上测得的晶区尺寸远小于高分子链长度 d.PP 的均方回转半径与相对分子质量的关系在熔体中和在晶体中完全一致 6.以下哪些方法可以测量晶体的生长速率()。 a.偏光显微镜 (b)示差扫描量热法 (c)小角激光光散射 (d)光学解偏振法